雷達觀測性能與觀測技術

目錄CONTENTSPAGE一目標最大探測距離二目標最小探測距離三雷達距離分辨能力四雷達方位分辨能力一、目標最大探測距離目標最大探測距離是指在雷達顯示器上能夠識別該目標的最遠距離，表征著雷達發現遠距離目標的能力。一個遠目標是否能夠被雷達探測到，取決于兩方面條件：（1）目標是否在雷達視野之內，即目標是否在雷達探測地平之上，這是雷達能夠探測到該目標的極限距離。（2）還跟雷達發現該目標的能力有關，這是由雷達的探測能力和目標的反射能力共同決定的。1.目標的雷達探測地平

在考慮地球曲率、天線高度、物標高度及雷達電磁波傳播空間大氣折射影響時，在標準大氣折射條件下，理論上目標的標準雷達探測地平為：稱為海面雷達地平對于海拔為0的岸線，必須距其小于該距離才能被發現。例如，假設雷達天線高度為hA=16m，則海面雷達地平約為8.8nmile。如果利用海中小島定位，（1）當島嶼在8.8n

mile之內時，其岸線前沿在雷達探測地平之上，可以測量目標的前沿定位；（2）若在8.8nmile之外，其岸線前沿在雷達探測地平之下，雷達不能探測到島嶼的前沿，只能通過測量目標的后沿定位。2.目標的雷達最大作用距離式中，PT

——雷達峰值功率（W）GA

——天線增益

——工作波長（m）Prmin——接收系統門限功率（W）

0——目標的有效散射面積（m2）3．結論和IMO性能標準

目標的雷達最大探測距離取目標的雷達探測地平與目標的雷達最大作用距離中的較小者。當雷達天線高于水面15m且海面無雜波干擾、無雨雪的正常大氣傳播條件下，性能標準要求雷達能夠發現典型目標的參考距離：目標特征探測距離（nm）目標類型水面高度（m）X波段S波段岸線602020岸線688岸線366SOLAS船舶（>5000噸）101111SOLAS船舶（>500噸）5.088配有雷達反射器的小船4.05.03.7配有角反射器的導航浮標3.54.93.6典型導航浮標3.54.63.0未配雷達反射器的10m長小船2.03.43.0二、目標最小探測距離

指在雷達顯示器上能夠顯示出該目標的最近距離，表征著雷達發現近距離目標的能力。在這個距離之內雷達不能發現目標，稱為雷達的近距離盲區。

1．理論最小探測距離rmin1=

(

+tr)C2

：雷達脈沖寬度，tr：收發開關恢復時間，通常為0.1～0.3μs。

現代雷達采用固態雙工器，理論最小探測距離一般穩定在30m之內。半功率點軸線主瓣垂直方向水平方向θvθh旁瓣HBWVBW棒狀波束2．安裝最小觀測距離rmin2targetrangeaffectedbyVBWZeropowerlineHalfpowerline…………

vrmin2=h1

ctg

v23．結論和IMO性能標準

目標的雷達最小探測距離，亦即雷達的近距離盲區，取目標的理論最小探測距離與安裝最小觀測距離中的較大者。

按照最新性能標準，2008年7月1日之后安裝的雷達，在晴好天氣，天線高于水面15m且本船靜止時，雷達在不做任何其他調整僅改變量程時，能夠在40m~1nmile的水平距離中連續觀測到前表中所列的典型導航浮標。

三、雷達距離分辨力1.定義：雷達分辨相同方位相鄰兩個點目標的能力，稱為距離分辨力。2.影響距離分辨力的設備因素①脈沖寬度②屏幕像素③信號處理失真距離分瓣率熒光屏邊緣AB像素失真目標A脈沖寬度信號處理失真像素失真目標B脈沖寬度信號處理失真像素失真3.影響距離分辨力的氣象海況因素

由于目標與本船之間的相對運動、涌浪顛簸，雷達波束掃描到目標不同部位而引起回波強度變化，使得回波在屏幕上顯示的位置和回波強度不穩定的現象（回波閃爍），引起目標前后沿位置模糊。光柵掃描雷達的回波閃爍較為嚴重，目標前后沿回波閃爍誤差通常在1～3個像素之內，嚴重時可以使距離分辨力降低100m以上。5.結論和IMO性能標準（距離分辨力）

IMO最新雷達性能標準規定，在平靜的海面使用1.5nmile或更小的量程，在量程的50％～100％范圍內，兩個點目標的距離分辨力應不低于40m（此前的標準為50m）。4.操作技術因素為了提高所使用雷達的距離分辨力，應注意：1）盡量使用小量程，使用窄脈沖發射，2）將雷達調整在最佳工作狀態，3）并適當減小增益和屏幕亮度，不使用回波擴展。4）適當使用FTC，可以顯著提高距離分辨力。四、雷達方位分辨力1.定義：

雷達分辨相同距離相鄰兩個點目標的能力稱為方位分辨力。方位分辨力以能夠分辨出兩個點目標的最小方位夾角來表示。

min=

H+d

H

：水平波束寬度；d

：光點角尺寸HBWVBW棒狀波束2.雷達方位分辨力：Thebearingangleofsametargetbutdifferentrange方位分辨力

H

H3.影響方位分辨力的設備因素①水平波束寬度②屏幕像素③使用量程4.影響方位分辨力的氣象海況因素

光柵掃描雷達較嚴重，橫向回波閃爍誤差通常在1～5個像素之內，嚴重時可以使方位分辨力降低1

以上。5.影響方位分辨力操作技術因素為了提高所使用雷達的方位分辨力，應注意：1）減小天線水平波束寬度

H;2）良好聚焦,減小光點尺寸d;3）應選擇包含目標的最小的量程；4）將雷達調整在最佳工作狀態，并適當減