脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、相控阵雷达三者有什么区别?
脉冲多普勒雷达:
合成孔径雷达缺点_合成孔径雷达缺点有哪些
合成孔径雷达缺点_合成孔径雷达缺点有哪些
合成孔径雷达缺点_合成孔径雷达缺点有哪些
目标和干扰物相对于雷达的径向速度不同,回波信号也有不同的多普勒频率。可用频域过滤的方法选出目标的多普勒频率谱线,滤除干扰杂波的谱线,使雷达从强杂波中分离和检测出目标信号。为实现这一目的,一方面发射脉冲信号必须有稳定的相干性能,通常采用主振功放式发射机;另一方面在接收机的信号处理中,把每一脉冲重复周期分成若干个距离门,每个门对应的时间一般等于发射脉冲宽度,再用多普勒频率范围内的窄带滤波器组对信号和杂波进行过滤。窄带滤波器能对回波脉冲列进行相干积累 ,由它选出目标的多普勒谱线。
合成孔径雷达:
合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达,可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像。利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达,也称综合孔径雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率高,能全天候工作,能有效地识别伪装和穿透掩盖物。
相控阵雷达:
即相位控制电子扫描阵列雷达,利用大量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面,每个天线单元都由的开关控制,基于惠更斯原理通过控制各天线元件发射的时间,就能合成不同相位(指向)的主波束,而且在两个轴向上均可进行相位变化,相控阵各移相器发射的电磁波以建设性干涉原理强化并合成一个接近笔直的雷达主波瓣,而旁瓣则由于干涉相消而大幅减低。
脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、相控阵雷达区别工作原理不同。
脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达采用的技术和信号处理的方式。
相控阵雷达是天线扫描方式
脉冲多普勒雷达是根据目标回波信号,用频域过滤的方法选出目标的多普勒频率谱线,滤除干扰杂波的谱线,使雷达从强杂波中分离和检测出目标信号。
合成孔径雷达工作原理和脉冲多普勒雷达一样,通过发射电磁脉冲和接收目标回波之间的时间测定距离,其分辨率与脉冲宽度或脉冲持续时间有关,脉宽越窄分辨率越高。合成孔径雷达通常装在飞机或卫星上,分为机载和星载两种。合成孔径雷达按平台的运动航迹来测距和二维成像,其两维坐标信息分别为距离信息和垂直于距离上的方位信息。方位分辨率与波束宽度成正比,与天线尺寸成反比,就像光学系统需要大型透镜或反射镜来实现高精度一样,雷达在低频工作时也需要大的天线或孔径来获得清晰的图像。由于飞机航迹不规则,变化很大,会造成图像散焦。必须使用惯性和导航传感器来进行天线运动的补偿,同时对成像数据反复处理以形成具有对比度图像的自动聚焦。因此,合成孔径雷达成像必须以侧视方式工作,在一个合成孔径长度内,发射相干信号,接收后经相干处理从而得到一幅电子镶嵌图。雷达所成图像像素的亮度正比于目标区上对应区域反射的能量。
相控阵雷达的工作基础是相位可控的阵列天线,“相控阵”由此得名。相位控制可采用相位法、实时法、频率法和电子馈电开关法。在一维上排列若干辐射单元即为线阵,在两维上排列若干辐射单元称为平面阵。辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上.这种天线称为共形阵天线。共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点,能以一部天线实现全空域电扫。通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。综上所述,相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。
这三者是对雷达的不同分类方式,他们之间并不冲突,脉冲多普勒雷达同时也可以是相控阵雷达,相控阵雷也可以是合成孔径雷达,以此类推。
脉冲多普勒说的是雷达的探测体质,任何用发射电磁脉冲并根据多普勒效应从回波的频移计算出目标速度的方式工作的雷达都是脉冲多普勒雷达。
相控阵说的是雷达的天线形式,老式雷达想要探测不同方向,只能把自己的“锅”(天线)转动起来扫描不同方向,相控阵则不同,他集成大量天线,通过对各个天线波形相位的调节,让所有天线的合成波形方向变化,不转动天线的实际器件就能实现广角扫描。
合成孔径说的是雷达的成像方法,将雷达在不同位置上对同一目标的回波进行叠加处理,从而对目标形成高分辨率的成像。
我们知道,蜻蜓的每只眼睛由许许多多个小眼组成,每个小眼都能成完整的像,这样就使得蜻蜓所看到的范围要比人眼大得多。与此类似,相控阵雷达的天线阵面也由许多个辐射单元和接收单元(称为阵元)组成,单元数目和雷达的功能有关,可以从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上,构成阵列天线。利用电磁波相干原理,通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位,就可以改变波束的方向进行扫描,故称为电扫描。辐射单元把接收到的回波信号送入主机,完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量。每个天线单元除了有天线振子之外,还有移相器等必须的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流,从而在空间辐射出不同方向性的波束。天线的单元数目越多,则波束在空间可能的方位就越多。这种雷达的工作基础是相位可控的阵列天线,“相控阵”由此得名。
有源相阵控雷达和无源相阵控雷达的区别是就是无源是只有单个或者几个发射机子阵原只能接收,而有源是每个阵原都有完整的发射和接收单元!
相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。它与机械扫描天线系统相比,有许多显著的优点。例如、相控阵省略了整个天线驱动系统,其中个别部件发生故障时,仍保持较高的可性,平均无故障时间为10万小时,而机械扫描雷达天线的平均无故障时间小于1000小时。下面主要介绍先进的相控阵雷达。
相控阵雷达的优点:
(1)波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,数据率高;
(2)一个雷达可同时形成多个波束,分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能;
(3)目标容量大,可在空域内同时监视、跟踪数百个目标;
(4)对复杂目标环境的适应能力强;
(5)抗干扰性能好。全固态相控阵雷达的可靠性高,即使少量组件失效仍能正常工作。
但相控阵雷达设备复杂、造价昂贵,且波束扫描范围有限,扫描角为90°~120°。当需要进行全方位监视时,需配置3~4个天线阵面。
相控阵雷达与机械扫描雷达相比,扫描更灵活、性能更可靠、抗干扰能力更强,能快速适应战场条件的变化。多功能相控阵雷达已广泛用于地面远程预警系统、机载和舰载防空系统、机载和舰载系统、炮位测量、靶场测量等。美国“”防空系统的AN/MPQ-53雷达、舰载“宙斯盾”指挥控制系统中的雷达、B-1B轰炸机上的APQ-164雷达、C-300防空武器系统的多功能雷达等都是典型的相控阵雷达。随着微电子技术的发展,固体有源相控阵雷达得到了广泛应用,是新一代的战术防空、监视、火控雷达。
前两个原理相近,都用到了多普勒锐化,前者只是检测目标,后者需要对场景全部成像。相控阵天线是通过改变不同阵元的相位实现波束赋形和波束中心指向的变化,在一些星载合成孔径雷达里就用到了相控阵天线
关于合成孔径雷达的简单问题
分类: /文化 >> 军事
问题描述:
合成孔径雷达的工作原理、诸元参数、特点及优缺点各是什么?它与相控阵雷达有何区别与共性?它现在的发展水平及应用如何?
解析:
合成孔径雷达就是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率高,能全天候工作,能有效地识别伪装和穿透掩盖物。
合成孔径雷达主要用于航空测量、航空遥感、卫星海洋观测、航天侦察、图像匹配制导等。它能发现隐蔽和伪装的目标,如识别伪装的地下发射井、识别云雾笼罩地区的地面目标等。在图像匹配制导中,采用合成孔径雷达摄图,能使击中隐蔽和伪装的目标。合成孔径雷达还用于深空探测,例如用合成孔径雷达探测月球、金星的地质结构。
合成孔径雷达工作时按一定的重复频率发、收脉冲,真实天线依次占一虚构线阵天线单元位置。把这些单元天线接收信号的振幅与相对发射信号的相位叠加起来,便合成一个等效合成孔径天线的接收信号。若直接把各单元信号矢量相加,则得到非聚焦合成孔径天线信号。在信号相加之前进行相位校正,使各单元信号同相相加,得到聚焦合成孔径天线信号。地物的反射波由合成线阵天线接收,与发射载波作相干解调,并按不同距离单元记录在照片上,然后用相干光照射照片便聚焦成像。这一过程与全息照相相似,别只是合成线阵天线是一维的,合成孔径雷达只在方位上与全息照相相似,故合成孔径雷达又可称为准微波全息设备。
baike.baidu/view/80148
原理:
首先从机载合成孔径雷达谈起。如题图所示,机载合成孔径雷达成像的方向与飞机的飞行速度方向正交,它一般生成两维图像。其中的一维称为作用距离或航迹,它是雷达到目标的“视距”距离。在这一点上,合成孔径雷达与大多数其他工作方式的雷达相似,作用距离由测量来自目标的雷达回波脉冲的传输时间来确定。在最简单的合成孔径雷达中,作用距离分辨率由发射脉冲的宽度决定,即脉冲越窄,测得的距离精度越高。
defence/asp/vip-usa/Article_Print?ArticleID=11
airshowArticle/yjxx/2006-09-06/17904
脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、相控阵雷达三者有什么区别?
这三者是对雷达的不同分类方式,他们之间并不冲突,脉冲多普勒雷达同时也可以是相控阵雷达,相控阵雷也可以是合成孔径雷达,以此类推。
脉冲多普勒说的是雷达的探测体质,任何用发射电磁脉冲并根据多普勒效应从回波的频移计算出目标速度的方式工作的雷达都是脉冲多普勒雷达。
请问合成孔径雷达侦察间谍卫星和光学传感器侦察间谍卫星有什么不同?各自的功能是什么?谢谢!
哇。楼主的问题简直太高深了。不过似乎应该从基本构造上不一样的吧?一个靠雷达也就是声波,一个靠光反射吧?声波应该是在光线不好的情况下也能使用,因为波的传播是不依赖于光媒介的,但是光是要求有光源的,所以实用性可能有点要求了