监视系统 雷达终端显示器和录取设备
雷达探测监控系统方案设计
基于雷达探测的区域监控系统目录1概述22安全防护系统的目前面临的问题33区域监控系统总体方案43.1方案概述43.2系统特点4基于雷达探测,实现全局可靠监视4采用虚拟围界,实现警戒区的灵活配置4利用跟踪探测,实现突发情况后期处置4无视环境影响,实现全天时全天候工作4长焦距探测器,确保对远距离目标的识别5光雷配合联动,实现发现即看到5目标跟踪处理,实现对目标的持续观测5智能分析处理,实现无人值守5架设方便简单,实现最小工程量安装5质量性能可靠,基本实现免维护使用53.3单点监控系统概述6单点监控系统组成6单点监控系统工作流程概述6主要功能7单点监控系统主要设备介绍73.4组网监控系统概述10组网监控系统组成10组网监控系统工作流程概述10组网监控系统主要设备介绍11监控中心及分中心主要功能124附件144.1各型号地面监视雷达主要技术指标144.2各型号光电探测系统主要技术指标17注：公司配有多种可见光探测器和红外热像仪,可根据用户需要进行配备。
19基于雷达探测的区域监控系统1 概述随着社会发展,安防工作已成为国家和社会的重要工作,传统的安防设备一般以视频监控为主,特别是边防监控、要害地域外围监控基本上还是以人工巡逻、望远镜等传统方式。
在天气良好的情况下,视频监控可以很好的解读监控问题,但是当出现雨、雪、雾以及黑夜时,视频很难很好的工作,特别是当需要监控的距离较远,例如1Km以上时,视频监控设备需要很多部,并且野外工作组网困难,也存在也易受到破坏,供电、通信线缆铺设施工量大,使用维护成本较高等问题。
本方案中地面监测雷达,即多普勒雷达,其利用多普勒效应进行定位,测速,测距等工作。
其工作原理可表述如下：当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标,回波的频率与发射波的频率出现频率差,称为多普勒频率。
根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。
5.4__雷达终端显示器和录取
一、雷达终端显示器 功用：
用来显示雷达所获取的目标信息和
情报，显示的内容包括目标的位置及其
运动情况，目标的各种特征数等。
(一)显示器的类型
1、距离显示器 A型显示器、J型显示器、A/R型显示器 2、平面显示器 平面显示器(PPI) 偏心PPI显示器 B式显示器 3、高度显示器 4、综合显示器
(四)目标距离数据的录取
若计数脉冲频率为f，距离取样间隔 τR＝1/f，由读出的距离数码N，可确定目 标延迟时间tR和目标的距离R： tR≈NτR R＝c tR /2≈cNτR/2
结论：
利用计数器将时间的长短转换成 二进制数码，由目标迟后于发射脉 冲的延迟时间tR来决定计数时间的长 短，使计数器中所计的数码正比与tR， 读出计数器中的数，就可以得到目 标的距离数据。
飞行数据处理器的功能包括：
① 国际航空电信电报数据的自动处理； ② 飞行计划数据输入、修改和分配，飞行 计划的生成； ③ 重复飞行计划数据库管理； ④ 改变航路； ⑤ 自动和人工二次雷达代码管理和分配；
⑥ 自动激活和飞行计划期限管理，路径处 理、航路的输入和更新，航路变换，处 理更新的固定点及航线，冲突检测等， 飞行进程单及文件式飞行数据图形显示； ⑦ 天气数据的输入和修正； ⑧ 飞行进程列表； ⑨ 飞行进程单自动分配打印和显示； ⑩ 飞行数据的统计和累加。
5、计算机图形显示
计算机图形显示系统组成框图
计算机
信号控制、处 理、存储电路 显示读 出装置 可见数据
管制员
计算机通信装置
操作动作
计算机： 完成雷达系统的计算处理工作，将各种输入 数据加工整理成显示档案并送往信号控制、处 理、存储电路进行图形处理。
第四章雷达终端显示器和录取设备
20km
仰 角
0km 200km
0km
斜距
E式
RHI
高度显示器的两种型式
Radar principles
情况显示器和综合显示器
安装在作战指挥室和空中导航管制中心的自主式显示装 置。它在数字式平面位置显示器上提供一幅空中态势的 综合图像。雷达图像为一次信息，综合图像为二次信息， 包括表格数据、特征符号和地图背景。
300°
目标 3
移动距标： 一个相对主波延迟时间可调节的脉冲。
Radar principles
A型显示器的原理框图
推挽式锯齿波
X 扫描 重复周期 回波 锯齿波 工作 期 刻度 X 扫 描 辉亮 停止期 匿 影 辉亮信号 距离刻度 移动距标 探测脉冲
辉亮
栅极
移动距标
阴极
灯丝加热阴极
回波信号
(a ) (b ) 1. X,Y偏转板控制电子束的偏转 2. 栅极、阳极控制产生电子束，电压高低决定显示亮度
表格 V＝ 4 BF-9 2009 河流 桥梁
AF -16-3 AF -61-5 …… …… MF＝ 9 -5
目标 CF-3-9 9005
CF-07 13-32 跑道
闪光点
AF -16-37
距标
Radar principles
光栅扫描雷达显示器
数字式的光栅扫描雷达显示器与雷达中心计算机和显示 处理专用计算机构成一体，具有高亮度、高分辨率、多 功能、多显示格式和实时显示等优点，既能显示目标回 波的一次信息，也能显示各种二次信息以及背景地图。
平面显示器提供了 360度范围内全部 平面信息，所以也 叫全景显示器或环 视显示器，简称 PPI显示器或P显
《雷达原理与系统》PPT课件
W
G 发射天线增益
倍
Ar 接收天线有效面积（孔径）m2
工作波长 m
目标的雷达截面积 m2
R 雷达与目标之间的距离 m
Pr min 接收机灵敏度 W
未考虑因素：大气衰减与路径（多精径选，课件曲p率pt），目标特性与起伏
9
1.1 雷达的任务
举例：
某雷达发射脉冲功率为200KW，收发天线增益为30dB，波长0.1m，抗研究所 2014年2月
精选课件ppt
1
主要内容
1、绪论
2、雷达发射机
3、雷达接收机
4、雷达终端显示器与录取设备
5、雷达作用距离
6、目标距离的测量
7、目标角度的测量
8、目标速度的测量
精选课件ppt
2
主要内容
9、连续波雷达 10、脉冲多普勒雷达 11、相控阵雷达 12、数字阵列雷达 13、脉冲压缩雷达 14、双基地雷达 15、合成孔径雷达
收发信号载波频率的差（多卜勒频率）
举例：
fd
ttrt2Vr
2t
tr 2R0Vrt c
频率为10GHz的雷达，当目标径向速度为300m/s时，其多卜勒频率为
c f3 1 1 18 0 H m 0 0/s z0 .0m 3 ,fd2 0 3 .0m m 0 3 /s 0 2K 0Hz
精选课件ppt
8
灵敏度为-110dBm，不考虑大气损耗等，试求其对=1m2目标的最大作用
距离
1
Rm
ax
2
105 1032 0.12
4 3 1014
1
4
1
2 1023
4 3
4
100.786km
精选课件ppt
第4章 雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.2.2 A/R显示器
在A型显示器上, 我们可以控制移动距标去对准目标回波, 然后根据控制元件的参量(电压或轴角)而算得目标的距离数据。 由于人的固有惯性, 在测量中不可能做到使移动距标完全和目 标重合, 它们之间总会有一定的误差Δl, 这个误差我们称为重合 误差。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
发射脉 冲
近区地 物回波
目标回 波
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90100 机械距离刻度
图 4.8 A型显示器画面
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
X 扫描
刻度 辉亮 移动距标
回波
X扫 描
重复周期
工作 期 停止期
辉亮
匿 影
(a)
(b)
图 4.9 A (a) 示波管各极波形; (b)波形时间关系
(3) 扫掠直线性好。要求锯齿电压波在工作期内电压变化 的速率接近一常数, 若这时采用均匀的固定距离刻度来测读, 则 可以得到较高的测距精度。
此外, 还要求扫掠电压有足够的锯齿电压幅度, 扫掠电压的 起点要稳定, 扫掠锯齿波的恢复期(即回程)尽可能地短。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
2) 移动距标的产生 用移动距标测量目标距离, 就要设法产 生一个对主波延迟可变的脉冲作为距标。调节距标的延迟时间 (并能精确读出), 使距标移动到回波的位置上, 就可根据距标迟 后主波的时间tR算出目标的距离R(R=1/2ctR, 这里c为光速)。
如图4.12和图4.13所示, 以晶振频率为75 kHz的晶体振荡器 作为基准信号源①, 经5×6次分频后得到频率为2.5 kHz的正弦 信号②。用②去形成A扫掠线的触发信号⑤, 其重复周期相应为 60 km范围, 扫掠电压如⑥所示。
雷达终端显示器和录取设备
= f x′ = f y′
f cp 2 2
n
∆X ∆Y
f cp
n
f x′, f y′ ：输出脉冲平均频率 n ：数据位数 f cp ：输入时钟脉冲频率 T0 ：总的描绘时间
2n T0 = f cp
规划： a．xm、ym、Δxm、Δym 均为整数； b．限定画完一个矢量的总时间To ，fo=1/To； c．尽可能均匀的在To 时间内给原值(xm、ym)发出(Δxm、Δym)个增量脉冲 (每个脉冲的增量为1，计数产生)。x 方向的频率变化 fxm = fo ⋅Δxm，y方 向fym = fo ⋅Δym。
7
§4.2 距离显示器
§4.2.2 A/R显 为避免A显的重合误差，提高测距精度，引入A/R显，图4.11 起始时间变化 e. x. 4.1 已知 单枪静电偏 转示波管偏 转灵敏度 0.1cm/V ， Rmax 对 应扫略线 长度 l=30cm，标尺系数m=5Km/cm，现保证全程测量，采用A/R显示方法，将 70Km~80km一段标尺系数扩大5倍，画出加于x偏转板、y偏转板上的偏转 信号和加于阴极上的辉亮信号，标明锯齿电压的斜率，对准时间关系。
• 距离坐标录取 • 角坐标录取 等信号法
雷达信号处理重点实验室 15
( km /cm )
l =SxVx = Rm m m= Rm l
斜距
电压
Sx
标尺 刻度
c Rm = T =150T 2
km ms
m
锯齿波斜率 k =
③下垂直偏转板
刻度频率 f ( Hz ) 单位刻度距离 ∆R ( km ) =
c1 1 =150 2 f f
雷达信号处理重点实验室
Vx (V /ms ) T
2023年大学_《雷达原理》第三版(丁鹭飞耿富录著)课后答案下载
2023年《雷达原理》第三版(丁鹭飞耿富录著)课后答案下载《雷达原理》第三版内容简介第1章绪论1.1 雷雷达传感器雷达传感器达的任务1.2 雷达的基本组成1.3 雷达的工作频率1.4 雷达的应用和发展1.5 电子战与军用雷达的发展主要参考文献第2章雷达发射机2.1 雷达发射机的任务和基本组成2.2 雷达发射机的主要质量指标2.3 单级振荡和主振放大式发射机2.4 固态发射机2.5 脉冲调制器主要参考文献第3章雷达接收机3.1 雷达接收机的组成和主要质量指标 3.2 接收机的'噪声系数和灵敏度3.3 雷达接收机的高频部分3.4 本机振荡器和自动频率控制3.5 接收机的动态范围和增益控制3.6 滤波和接收机带宽主要参考文献第4章雷达终端显示器和录取设备4.1 雷达终端显示器4.2 距离显示器4.3 平面位置显示器4.4 计算机图形显示4.5 雷达数据的录取4.6 综合显示器简介4.7 光栅扫描雷达显示器主要参考文献第5章雷达作用距离5.1 雷达方程5.2 最小可检测信号5.3 脉冲积累对检测性能的改善 5.4 目标截面积及其起伏特性 5.5 系统损耗5.6 传播过程中各种因素的影响 5.7 雷达方程的几种形式主要参考文献第6章目标距离的测量6.1 脉冲法测距6.2 调频法测距6.3 距离跟踪原理6.4 数字式自动测距器主要参考文献第7章角度测量7.1 概述7.2 测角方法及其比较7.3 天线波束的扫描方法7.4 三坐标雷达7.5 自动测角的原理和方法主要参考文献第8章运动目标检测及测速8.1 多卜勒效应及其在雷达中的应用8.2 动目标显示雷达的工作原理及主要组成 8.3 盲速、盲相的影响及其解决途径8.4 回波和杂波的频谱及动目标显示滤波器 8.5 动目标显示雷达的工作质量及质量指标 8.6 动目标检测(MTD)8.7 自适应动目标显示系统8.8 速度测量主要参考文献第9章高分辨力雷达9.1 高距离分辨力信号及其处理9.2 合成孔径雷达(SAR)9.3 逆合成孔径雷达(ISAR)9.4 阵列天线的角度高分辨力主要参考文献《雷达原理》第三版作品目录《雷达原理(第四版)》分为雷达主要分机及测量方法两大部分。
雷达原理复习总结
噪声系数、噪声温度的计算。 噪声系数：
器、信号处理器或由计算机控制的雷达终端设备中。
超外差接收机概念 将接收信号与本机振荡电路的振荡频率，经混频后得到一 个中频信号，这称为外差式接收。得到的中频信号再经中 频放大器放大的，称为超外差式。中频信号经检波后得到 视频信号。 接收机主要组成部分
式中, Si 为输入额定信号功率; Ni 为输入额定噪声功率 (Ni =kT0Bn); So 为输出额定信号功率; No 为输出额定噪 声功率。 噪声温度 NA=kTABn 3、匹配滤波
微电子化和模块化结构
瞬时自动增益控制
2、接收机的噪声系数（重点）
防止等幅波干扰、宽脉冲干扰和低频调幅波干扰等引起的
中频放大器过载。
近程增益控制
防止近程杂波干扰引起的中频放大器过载。
第四章
最大作用距离与各因素的关系
1、雷达终端显示器的的任务
雷达终端显示器用来显示ห้องสมุดไป่ตู้达所获得的目标信息和情报， 包括目标的位置及其运动情况，目标的各种特征参数等。 2、显示器的主要类型
雷达原理复习要点 第一章（重点）
3、目标角度的测量 方位分辨率取决于哪些因素
1、雷达的基本概念
雷达概念(Radar)：
4、雷达的基本组成
radar 的音译，Radio Detection and Ranging 的缩写。 雷达由哪几个主要部分，各部分的功能是什么
无线电探测和测距，无线电定位。
同步设备：雷达整机工作的频率和时间标准。
向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。
电源
仰角β：斜距 R 与它在水平面上的投影 OB 在铅垂面上的 第二章
夹角，有时也称为倾角或高低角。
1、雷达发射机的任务
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把电信号转换成光信号。
计算机通信装置(输入设备)
常用的有键盘、光笔、跟踪球、鼠标等 。
(二)对显示器的要求
1、显示器的类型选择 2、显示的坐标数量、种类和量程 3、目标坐标的分辨力 4、显示器的对比度
对比度＝(图像亮度－背景亮度)/背景亮度× 100﹪
一般要求在200﹪ 以上。 5、图像重显频率 6、显示图像的失真和误差
多雷达数据处理功能包括：
(1) 航迹初始化、航迹相关、航迹预测、航迹平滑、航迹 外推和航迹终止；
(2) 自动方式下的代码和呼号相关； (3) 雷达数据块的处理，从一次雷达中获取气象数据的处
理和气象图形显示，二次雷达的数据处理，代码滤波 和代码的管理，大气压力变换； (4) 移交和交接； (5) 系统投影显示； (6) 自动最低安全告警；
目前的录取分半自动录取和全自动录 取。
(二)半自动录取
1、方框图
接收机 输出
录取显示器
编码器
输出
管制员
其他参数
2、工作：
目标仍然由人工通过显示器发现， 然后由人工操纵一套录取设备，利用编 码器把目标的坐标记录下来。
3、精度：
方位精度：1度 距离精度：1KM 延迟时间：3－5秒
(三)全自动录取
1、工作
3.4 雷达终端显示器和录取设备
一、雷达终端显示器 功用：
用来显示雷达所获取的目标信息和 情报，显示的内容包括目标的位置及其 运动情况，目标的各种特征参数等。
(一)显示器的类型
1、距离显示器 A型显示器、J型显示器、A/R型显示器
2、平面显示器 平面显示器(PPI) 偏心PPI显示器 B式显示器
3、高度显示器 4、综合显示器
飞行数据处理器的功能包括：
① 国际航空电信电报数据的自动处理； ② 飞行计划数据输入、修改和分配，飞行
计划的生成； ③ 重复飞行计划数据库管理； ④ 改变航路； ⑤ 自动和人工二次雷达代码管理和分配；
⑥ 自动激活和飞行计划期限管理，路径处 理、航路的输入和更新，航路变换，处 理更新的固定点及航线，冲突检测等， 飞行进程单及文件式飞行数据图形显示；
二、雷达数据的录取
雷达系统对雷达信息处理的过 程主要包括：
从雷达接收机的输出中检测目标回波， 判定目标的存在；
测量并录取目标的坐标； 录取目标的其他参数，如机型、架数、
国籍、发现时间等，并对目标进行编批。
(一)录取设备的发展：
早期的雷达终端设备，以P型显示器 为主，全部的录取工作由管制员人工完 成。管制员通过观察显示器的画面来发 现目标，并利用显示器上的距离和方位 刻度，测读目标的坐标，估算目标的速 度和航向，熟练的管制员还可以从画面 上判别出目标的类型和数目。
Hale Waihona Puke (五)目标角坐标数据录取等信号法 检测器在检测中发出三个信号：
回波串的起始(方位为θ1) 回波串的中止(方位为θ2) 发现目标θ 目标的方位中心估计值：
θ0＝(θ1＋θ2)/2
(六)综合显示器
显示内容：
一次雷达信息图形信息，数据处理系统的二 次信息；包括用矢量描绘的背景地图和在屏上 任意位置用表格显示详细给出的目标属性参量。 光点直径在0.3mm以下，分辨力很高； 书写时间快，平均书写时间仅2.5us，满屏书 写时间45us； 目标坐标数据采用自动方式录取，在天线环扫 一周内可录取高达400批目标坐标数据。
5、计算机图形显示
计算机图形显示系统组成框图
计算机
信号控制、处 理、存储电路
显示读 出装置
管制员
可见数据
计算机通信装置
操作动作
计算机：
完成雷达系统的计算处理工作，将各种输入 数据加工整理成显示档案并送往信号控制、处 理、存储电路进行图形处理。
信号控制、处理存储电路
把计算机送来的数据处理成能驱动显示读出 装置按规定要求动作的信号，以便显示出图形 和文字。
二. 功能
多雷达航迹处理能力和数据处理 多雷达航迹处理能力包括：
① 跟踪非离散的二次雷达 A/C 模式代码； ② 跟踪机场终端区和航路飞行的 A/C 模式代码； ③ 跟踪机动或非机动变速飞行的 A/C 模式代码； ④ 在不同角度上跟踪交叉飞行的A/C模式代码； ⑤ 跟踪一次雷达的航迹并可人工设置代码
(7) 自动冲突告警；
(8)自动闯入禁区告警；
(9) 自动偏离航路告警；
(10) 紧急情况、无线电失效、劫机、特殊 识别码（SPI）与飞行数据自动相关并告 警；
(11)管制扇区的重新定义、划分和组合；
(12)悬挂到达/起飞的飞行数据列表，数据 记录和重演，高度层过滤和显示；
(13)全系统航迹显示方式，单雷达航迹显示 方式或旁路显示方式。
在整个录取过程中，从发现目标到各个坐 标读出，完全由录取设备完成，只是某些辅助 参数需要人工进行录取。
2、特点
录取容量大、速度快、精度高，适用于全 自动防空系统和空中交通管制系统的要求。
3、精度
天线扫掠一周，可以录取30批目标，录取 的精度和分辨力不低于雷达本身的技术指标(距 离100米、方位精度可达0.1度)
北京首都机场的雷达终端系统
一. 组成
雷达前置处理器、 双冗余的雷达数据处理机（RDP）、 双冗余的飞行数据处理机（FDP）、 双冗余的数据记录设备（DRF）、 旁路雷达数据处理机（DRA）、 数据库管理系统（DMS）、 控制和显示器（CMD）， 由管制员工作站和飞行数据工作站组成管制 席位（包括区域、进近和塔台席位）。
⑦ 天气数据的输入和修正；
⑧ 飞行进程列表；
⑨ 飞行进程单自动分配打印和显示；
⑩ 飞行数据的统计和累加。
返回
返回
距离扫掠线
方位刻度
返回
返回
信号 检测
距离编码 方位编码 时间编码
排队控制
某些现代化的空中交通管制雷达录取的目 标数量大大超过了30批,可达到400批。
(四)目标距离数据的录取
若计数脉冲频率为f，距离取样间隔 τR＝1/f，由读出的距离数码N，可确定目 标延迟时间tR和目标的距离R： tR≈NτR R＝c tR /2≈cNτR/2
结论：
利用计数器将时间的长短转换成 二进制数码，由目标迟后于发射脉 冲的延迟时间tR来决定计数时间的长 短，使计数器中所计的数码正比与tR， 读出计数器中的数，就可以得到目 标的距离数据。