第一章雷達基本工作原理§1.1引言1.1.1基本概念“雷達”譯自英文詞匯——Radar

——Radiodetectionandranging

——

無線電探測和測距。

定義：雷達是一種通過發射電磁波和接收回波，對目標進行探測和測定目標信息的設備。1.1.2雷達技術的發展1886-1888Hertz(Germany):實現了電磁波振蕩，發射，接收。1914(American):回聲探測器－雷達的初始模型。

Marconi(Italy):提出一個可實踐的雷達系統。1930Blair:脈沖回波測量（距離，方向）系統，基本雷達.RCACo.(American):發明了機載雷達。(America):“NewYork”巡洋艦首先安裝艦載雷達。AfterWWII成為了發展快速的導航儀器。中國:主要從發達國家引進技術,目前已生產具有自主產權的航海雷達。現代雷達/ARPA:具有計算機,構成組合導航

integratednavigationsystem(Loran,GPS,ECDIS),及自動船橋系統Automaticbridgenavigationsystem.1.1.3海上雷達的用途航海雷達特點:厘米波長（3厘米，10厘米）

脈沖發射，導航(1)避碰距離，方位測量目標參數(2)無視線限制(1)遠距離探測盡早發現目標三個主要用途:???????????íì(2)定位航行方向掃描量程:回波(在10nm)Δt＝123.5μs熒光屏邊緣本船目標島嶼12nm目標90°245°245EBL901802700方位標志海圖平面雷達平面距離與方位測量掃描線固定距標圈HL島嶼本船雷達不能“感知”目標的背面，因此目標的后沿是不可見的.§1.2雷達的測距與測向原理

（1）測距原理：

1）物理基礎：超高頻無線電波在空間等速直線傳播；遇物標良好反射。

2）測距公式：R=C·t/2（t=t2t1C=300m/s）（2）測方位原理：

1）利用定向收發天線，只向一個方向發射雷達波且只接收此方向上目標反射的回波，天線的方向即是目標的方位；

2）天線旋轉依次向四周發射雷達波，則可探知周圍目標的方位。發射脈沖回波顯示器回波(2)發射機接收機電源船電船首線微波傳輸線天線方位回波T/R觸發器TransmitterReceiverT/R天線收發機顯示器ARPA(1)觸發器方位與船首線§1.3雷達的基本組成部分及作用（1）定時器（亦稱觸發電路、觸發脈沖產生器、定時電路、同步電路）（Trigger）：是雷達的指揮中心；產生周期性的窄脈沖即觸發脈沖（定時脈沖、同步脈沖）。送：①發射機：控制發射開始。②接收機：控制近距離增益。③顯示器：控制計時開始。（2）發射機：在觸發脈沖控制下產生周期性的大功率射頻脈沖（微波脈沖、發射脈沖、雷達波）。（3）收發開關：發射時，關閉接收機入口，保護接收機，大功率射頻脈沖送天線；接收時，關閉發射機通路，微弱回波能量送接收機。保護接收機。§1.3雷達的基本組成部分及作用（4）天線：定向收發天線，將發射機送來的射頻脈沖聚成細束集中向一個方向發射，接收此方向目標反射回來的雷達波（回波）送接收機。（5）接收機：超外差式，將微弱回波信號放大千萬倍以符合顯示器要求。（6）顯示器：平面位置顯示器（PPI），計時及計算，將目標回波按目標的實際距離和方位顯示在熒光屏上；配有測量系統供隨時測量。（7）雷達電源：把船電變成雷達所需的中頻電。400～2000Hz。ARPA:Automaticradarplottingaids——aplottingdevice整機工作過程通電后，雷達電源產生的中頻電加到各分機。定時器產生的觸發脈沖一路送顯示器控制掃描系統在熒光屏上形成距離掃描線；一路送發射機，控制發射機產生發射脈沖，經收發開關、波導管送天線并發射出去，當雷達波遇到目標，被反射回來，一部分反射信號被天線接收，送入接收機，構成目標回波脈沖，經放大并變換成視頻脈沖，加到陰極射線管，在掃描線相應的位置上形成加強的回波亮點。天線的旋轉方位角信號經方位同步系統送入顯示器，使掃描線與天線同步旋轉。天線旋轉向四周發射雷達波，被目標反射回來的雷達波在相應的掃描線上形成目標回波亮點。利用測量標志可測量目標的距離和方位。電磁波特性直線傳播二次輻射（反射）目標雷達目標雷達所能發現的所有目標。船舶島嶼（陸地）浮標海浪雜波雨雪雜波目標信息相對位置（距離和方位）真速度真航向