1、雷达简介详解
雷达的知识简介
雷达的知识简介雷达是一种利用射频信号进行探测和测量的技术，广泛应用于军事、航空、气象、地质勘探、交通等领域。
雷达的原理是利用电磁波在空间中传播时的反射和散射现象，通过测量这些反射和散射信号的特性来获取目标的位置、速度、形状等信息。
雷达系统由发射器、接收器和信号处理器组成。
发射器产生一束高频电磁波并发射出去，这些电磁波会在目标上反射或散射，一部分被接收器接收到。
接收器将接收到的信号转化为电信号，并经过放大、滤波等处理后传送给信号处理器。
信号处理器对接收到的信号进行分析和处理，通过计算目标与雷达之间的距离、速度等参数来获取目标的相关信息。
雷达的工作原理是基于电磁波在空间中的传播和反射规律。
当雷达发射出的电磁波遇到目标物体时，部分能量会被反射回来，这部分反射信号称为回波。
根据回波的时间延迟和幅度等特征，雷达可以判断目标物体的位置、距离和速度等信息。
雷达系统中的发射器通常采用高频振荡器和功率放大器组成，能够产生高频电磁波。
这些电磁波的频率通常在几百兆赫兹到几十吉赫兹之间，具有较长的波长。
发射器将电磁波发射出去后，通过天线辐射到空间中。
接收器一般由天线、低噪声放大器、混频器等组成。
天线用于接收回波信号，并将其转化为电信号。
低噪声放大器用于放大接收到的微弱信号，以提高信号的可靠性和灵敏度。
混频器用于将接收到的高频信号与本地振荡器产生的信号进行混频，得到中频信号。
信号处理器是雷达系统中的核心部分，它通过对接收到的信号进行采样、滤波、放大、解调等处理，提取出目标的信息。
信号处理器利用雷达系统中的数学算法和信号处理技术，通过对回波信号的特征进行分析和处理，可以获取目标的位置、距离、速度、形状等信息。
雷达系统的性能取决于发射器的功率、接收器的灵敏度、天线的方向性和信号处理器的算法等因素。
发射器功率的大小决定了雷达的最大探测距离和目标的探测能力。
接收器的灵敏度决定了雷达对微弱回波信号的接收能力。
天线的方向性决定了雷达的目标定位精度和目标的方位角测量能力。
雷达简介
雷达的历史
1842年多普勒（ChristianAndreasDoppler）率先提出利用多 普勒效应的多普勒式雷达。
1921年业余无线电爱好者发现了短波可以进行洲际通信后，科 学家们发现了电离层。短波通信风行全球。
1934年，一批英国科学家在 R．W．瓦特领导下对地球大气层进 行研究。有一天，瓦特被一个偶然观察到的现象吸引住了。它发现荧 光屏上出现了一连串明亮的光点，但从亮度和距离分析，这些光点完 全不同于被电离层反射回来的无线电回波信号。经过反复实验，他终 于弄清，这些明亮的光点显示的正是被实验室附近一座大楼所反射的 无线电回波信号。瓦特马上想到，在荧光屏上既然可以清楚地显示出 被建筑物反射的无线电信号，那么活动的目标例如空中的飞机，不是 也可以在荧光屏上得到反映吗?
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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。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线，滤 除干扰杂波的谱线，可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲 多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强，能探测出隐蔽在背景中 的活动目标。
脉冲多普勒雷达于 20世纪 60年代研制成功并投入使用。20世 纪 70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，脉冲 多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦 察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备。 装有脉冲多普勒雷达的预警飞机，已成为对付低空轰炸机和巡航导弹 的有效军事装备。此外，这种雷达还用于气象观测，对气象回波进行 多普勒速度分辨，可获得不同高度大气层中各种空气湍流运动的分布 情况。
雷达的知识点总结
雷达的知识点总结一、雷达的工作原理雷达的工作原理是利用发射器发射一定频率的无线电波，当这些电波遇到目标物时，一部分电波被目标物所反射，接收器捕捉这些被反射的电波，并通过信号处理，确定目标物的距离、方向和速度信息。
雷达工作的基本原理包括发射、接收和信号处理三个步骤。
1. 发射：雷达发射器产生并发射一定频率的无线电波，这些电波称为RCS（雷达交会截面）。
2. 接收：当RCS遇到目标物时，一部分电波被目标物所反射，接收器接收并捕捉这些被反射的电波。
3. 信号处理：接收到的被反射的电波通过信号处理系统进行处理，根据信号的时间延迟、频率偏移和振幅变化等信息，确定目标物的距离、方向和速度。
二、雷达的分类根据不同的工作原理和应用领域，雷达可以分为不同的分类。
1. 按工作频率分类：雷达可以根据工作频率的不同分为X波段雷达、K波段雷达、S波段雷达等，不同频率的雷达适用于不同的应用领域。
2. 按工作方式分类：雷达可以根据工作方式的不同分为连续波雷达和脉冲雷达，连续波雷达适用于测距，脉冲雷达适用于测速和目标分辨。
3. 按应用领域分类：雷达可以根据应用领域的不同分为军用雷达、民用雷达、航空雷达、舰船雷达等。
三、雷达的应用领域雷达技术在军事、民用航空、舰船航行、天气预报和科学研究等领域都有重要的应用价值。
1. 军事领域：雷达在军事领域具有重要的作用，可以用于目标探测、追踪和导航，对于战争中的空中防御和攻击具有重要的战术意义。
2. 民用航空：雷达在民用航空领域用于飞行导航、空中交通管制和飞行安全监测，对于航空运输的安全与效率具有重要的作用。
3. 舰船航行：雷达在舰船航行中用于目标探测、导航和防御，对于海上安全和航行效率起到关键的作用。
4. 天气预报：气象雷达用于对大气中的降水、风暴和气旋等气象现象进行探测和监测，对于天气预报和自然灾害预警具有重要的作用。
5. 科学研究：雷达技术也被广泛应用于科学研究领域，例如地球科学领域的地形测绘和地壳运动监测等。
什么是雷达
什么是雷达雷达（Radar）是一种利用电磁波进行探测和测量的技术。
它是由英文Radio Detection and Ranging（无线电探测和测距）缩写而来。
雷达系统能够发送出一束电磁波，并接收其反射回来的信号，通过分析这些信号的特征来确定目标物体的位置、速度、方向和其他属性。
雷达技术的发展历史可以追溯到20世纪初。
最初，雷达主要用于军事领域，用于探测和追踪敌方飞机和舰船。
随着科技的进步，雷达技术逐渐应用于民用领域，如天气预报、航空导航和交通控制等。
雷达系统由发射器、接收器和信号处理器组成。
当雷达发射器发出一束电磁波时，它会遇到目标物体并被反射回来。
接收器接收这些反射的信号，并将其传送给信号处理器进行分析。
雷达系统的探测原理基于“回波时间差”原理。
当雷达发射信号时，它记录下发射和接收之间的时间间隔。
通过测量这个时间间隔，可以确定目标物体与雷达系统之间的距离。
通过连续发射信号并记录回波时间差，雷达系统可以得到目标物体的运动信息，如速度和方向。
雷达系统还可以通过分析回波信号的特征来获得目标物体的其他属性。
例如，通过比较接收到的信号的强度和频率变化，雷达系统可以确定目标物体的大小、形状和材质。
这些信息对于区分不同类型的目标物体至关重要。
雷达技术的应用非常广泛。
在军事领域，雷达系统被用于飞机、舰船和导弹的导航和目标追踪。
在天气预报中，雷达系统用于探测降雨和研究气象现象。
在航空导航中，雷达系统用于引导飞机降落和防止碰撞。
此外，雷达技术还被用于交通控制、无人驾驶汽车和安防领域等。
与传统的光学传感器相比，雷达具有许多优势。
首先，雷达系统可以在复杂的天气条件下工作，如雨雪、雾和浓雾。
其次，雷达可以远距离探测目标物体，无需直接视线。
此外，雷达系统对目标物体的大小和形状并不敏感，因此可以在不同环境下进行可靠的探测。
然而，雷达技术也存在一些局限性。
由于雷达使用的是电磁波，因此在某些情况下可能会被其他电子设备干扰。
此外，雷达对目标物体的分辨率有限，无法对小尺寸的物体提供详细信息。
雷达的资料 (2)
雷达的资料1. 介绍雷达（Radar）是由Radio（射频）和Detection（侦测）两个词组成的缩写词，是一种利用电磁波进行远距离目标探测和测量的技术。
雷达技术广泛应用于航空、军事、气象、导航、地质勘探等领域。
本文将详细介绍雷达的原理、分类以及应用。
2. 原理雷达的工作原理基于电磁波的特性以及目标的反射。
雷达系统发射高频电磁波，这些波通过空间传播，并当波束遇到目标时，部分电磁波会被目标表面反射回来。
雷达接收器接收反射回来的波，并根据接收到的信号计算目标的位置、速度、距离等参数。
3. 分类根据使用的频率范围、工作方式和应用领域的不同，雷达可以分为不同的类型：- 基于频率范围的分类： - X波段雷达 - C波段雷达 - S波段雷达 - L波段雷达 - Ku波段雷达 - Ka波段雷达 - 基于工作方式的分类： - 连续波雷达（CW雷达） - 脉冲雷达 - 多普勒雷达 - 合成孔径雷达（SAR） - 基于应用领域的分类： - 军用雷达 - 气象雷达 - 航空雷达 - 地质勘探雷达 - 海洋雷达4. 应用雷达技术在各个领域中都有重要的应用。
以下是一些常见的雷达应用： ### 4.1 军事应用雷达在军事中起到了非常重要的作用。
它可以用于远距离探测敌方目标，提供战场情报，指引导弹和飞机等武器系统。
此外，雷达还可以用于侦测隐形飞机、导弹和潜艇等敌方威胁。
4.2 气象应用气象雷达用于测量降水、云团和其他气象现象，帮助气象学家预测天气变化。
通过测量反射回来的电磁波强度和频率变化，气象雷达可以提供降水的类型、强度和分布等信息。
4.3 航空应用航空雷达用于飞行安全和导航。
它可以检测飞行器和其他飞行物体，帮助飞行员避开障碍物，提供飞行路径规划和导航。
航空雷达在机场和航空监控系统中广泛使用。
4.4 地质勘探应用地质雷达可用于勘探地下的水、矿产、地层、沉积物和其他地质特征。
它可以通过检测不同类型物质的电磁波反射信号来提供地下结构和特征的图像。
雷达的功能
雷达的功能雷达（Radar）是一种通过发射电磁波并接收其反射信号来探测与跟踪物体的设备。
雷达具有多种功能，包括测量距离、检测速度、确定位置和跟踪目标等。
首先，雷达可以测量目标的距离。
雷达通过发射电磁波并计算从发射到接收的时间来确定目标与雷达之间的距离。
这种距离测量功能广泛应用于军事、航空、航海、交通等领域。
例如，军事上的雷达可以测量敌军舰船或飞机与自己的距离，以便评估敌军的威胁性和采取相应的行动。
其次，雷达可以检测目标的速度。
当电磁波与目标发生接触时，部分波将被目标反射回来，这些反射波的频率会发生改变，称为多普勒频移。
通过测量多普勒频移，雷达可以确定目标的速度。
在交通监控系统中，雷达可以用于检测车辆的速度，帮助交警监测超速行为并采取相应的处罚措施。
雷达还可以确定目标的位置。
当雷达发射电磁波并接收到目标的反射信号后，它可以通过计算反射信号的方向和强度来确定目标的位置。
在航空领域，雷达可以用于航空管制系统，实时监测飞机的位置并确保飞机之间的安全间距。
此外，雷达还有跟踪目标的功能。
当目标进入雷达的监测范围时，雷达可以持续追踪目标的位置和运动。
跟踪功能被广泛应用于军事领域，例如导弹防御系统可以通过雷达追踪来袭的导弹，并计算出合适的反击策略。
雷达还具有识别目标的能力。
通过分析反射信号的特征，雷达可以区分不同类型的目标。
例如，民航雷达可以将飞机与其他杂波进行区分，使其能够识别并关注真正的飞机目标。
综上所述，雷达具有测量距离、检测速度、确定位置、跟踪目标和识别目标等多种功能。
这些功能使得雷达在军事、航空、航海、交通等领域发挥了重要的作用，提高了工作效率和安全性。
随着技术的发展，雷达的功能也在不断拓展，未来雷达将有更多应用的可能性。
雷达的知识简介
雷达的知识简介雷达是一种利用无线电波进行探测和测量的技术。
它可以通过发射电磁波并接收其反射来探测目标的位置、速度和其他特征。
雷达广泛应用于军事、航空、航海、气象和科学研究等领域。
雷达的工作原理是利用电磁波的特性，通过发射器产生的高频电磁波向周围空间传播。
当这些电磁波遇到物体时，会发生反射、散射和折射等现象。
接收器接收到反射回来的电磁波，并通过信号处理和分析，可以确定目标的位置、距离和速度等参数。
雷达的基本组成部分包括发射器、接收器、天线和信号处理系统。
发射器产生高频电磁波，并将其通过天线发射出去。
接收器接收到反射回来的电磁波，并将其转化为电信号。
天线用于发射和接收电磁波。
信号处理系统对接收到的电信号进行处理和分析，得出目标的相关信息。
雷达的应用十分广泛。
在军事领域，雷达可以用于侦察和监视敌方目标，帮助决策者做出正确的决策。
在航空和航海领域，雷达可以用于导航和防撞系统，提高航行安全性。
在气象预报中，雷达可以用于探测降水、风暴和气象现象，提供准确的天气预报。
在科学研究中，雷达可以用于探测和研究地壳的变化、大气层的结构和太空中的天体等。
雷达技术的发展也带来了许多创新和突破。
例如，通过多普勒雷达可以测量目标的速度，实现对运动目标的跟踪和监测。
通过合成孔径雷达可以提高图像的分辨率，实现对地面目标的高清观测。
此外，还有雷达干涉技术、相控阵技术等，不断推动着雷达技术的发展。
然而，雷达技术也存在一些局限性。
例如，由于电磁波的传播特性，雷达在大气层中的传播会受到影响，导致信号衰减和多径效应。
此外，雷达对目标的探测范围和分辨率也有一定限制，尤其在复杂的环境中。
雷达是一种重要的无线电技术，具有广泛的应用领域和深远的影响。
随着科技的进步和创新的推动，雷达技术将继续发展，为各个领域带来更多的创新和突破。
1、雷达简介
雷达数据采集单元RDA
2．模数转换 来自于接收机的模拟信号在信号处理器中被处理成三种基本 类型的数字信号：基本反射率因子，基本平均径向速度和 基本谱宽。 3．距离退折叠 在基本速度和谱宽资料中由于不同气象目标物传输路径差异 会引起距离折叠，WSR—88D通过与基本反射率因子资 料对比对以上两种资料进行距离退折叠。
新一代天气雷达基本结构框图
雷达数据采集单元RDA
雷达数据采集单元RDA由天线、发射机、接收机、信号处 理器、系统监控及通信等部分组成，该单元产生和发射电 磁脉冲，并将接收到的脉冲信号处理生成数字化基本资料 ，在RDA单元还完成第一级和第二级资料存档任务，RDA的 上述功能是由RDA计算机监视和控制的。 一、发射机（Transmitter） 多普勒天气雷达通过速调管放大器产生一个相当稳定的高 功率射频脉冲，然后通过天线收发转换开关送到天线处向 外辐射。为了保证多普勒资料能够精确的从返回信号中提 取，对所发射脉冲信号的稳定度要求很高，产生的每个脉 冲必须具有相同的初位相。
3．操作模式
操作模式决定使用哪一种体积覆盖模式和扫描策略 WSR—88D有两个操作模式，降水模式（Mode A）和晴 空模式（Mode B）。 Mode A： 降水模式，使用VCP11或VCP21，相应的体扫 描策略为Scan Strategy 1（14层/5分钟）或Scan Strategy 2（9层/6分钟）。 Mode B：晴空模式，使用VCP31或VCP32，相应的体扫 描策略为Scan Strategy 3（5层/10分钟）。
气象雷达的工作波长
气象雷达使用的无线电波长范围很宽，从1厘米到1000厘 米。常用的有1、3、5、10和 20厘米波长，各对应于K波 段（波长0.75～2.4厘米）、X波段（波长 2.4～3.75厘米） 、C波段（波长3.75～7.5厘米）、S波段（波长7.5～15厘 米）和 L波段（波长15～30厘米），超高频和甚高频雷达 的波长范围分别为10～100厘米和100～1000厘米。 雷达探测大气目标的性能和其工作波长密切有关。 常用K 波段雷达探测各种不产生降水的云，用X、C和S波段雷达 探测降水,其中S波段最适用于探测暴雨和冰雹，用高灵敏 度的超高频和甚高频雷达 探测对流层－平流层-中层的晴空 流场。
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东部及重要江河流域布设10公分（S波段）雷达 西部地区布设 5公分（C波段）雷达
气象雷达的种类
气象雷达是专门用于大气探测的雷达。气象雷达的种类很 多，其中是用来探测未形成降水的云层高度、厚度以及云 内物理特性的雷达叫测云雷达；用来探测高空不同大气层 的水平风向、风速以及气压、温度、湿度等气象要素的雷 达为测风雷达；用来探测大气中降水区的位置、分布、强 弱及其变化的雷达称为天气雷达或 测雨雷达；在雷达的 发射和接收部分采用多普勒体制，利用多普勒效应测量降 水粒子的运动信息的天气雷达称为多普勒天气雷达。此外 还有调频连续波雷达，它是一种探测边界层大气的雷达， 有极高的距离分辨率和灵敏度，主要用来测定边界层晴空 大气的波动、风和湍流 。
《天气雷达产品的识别及应用》
教学内容： 雷达简介 天气雷达探测的基本理论 天气雷达产品简介 天气雷达产品的识别 对流性风暴的回波特征 天气雷达产品在灾害性天气预测监测中的应用
教学目标： 1. 了解雷达探测的基本原理 2. 熟悉降水回波的基本特征 3. 掌握雷达产品在灾害性天气预测监测中的应用
雷达简介
子系统（RDA）、宽/窄带通讯子系统（WNC）、雷达产品
生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）和附属安装设 备。其中RDA产生和发射电磁脉冲，并将接收到的脉冲 信号转换成数据化雷达资料，RPG通过宽带通信从RDA 获取数据化雷达资料，通过一系列水文气象算法生成雷达 产品；PUP通过窄带通信从RPG获得气象产品，进行显 示存档，这里也是预报员的业务工作平台。
2．体积覆盖模式（ VCP）
扫描策略决定了一个体扫描中包含多少个仰角，而体积覆盖 模式指定具体的仰角值（如0.5、1.5度等），WSR—88D 可包含20个不同的VCP，但目前定义的仅为四个： VCP11：扫描策略1 版本1：指定在5分钟完成的体扫中14个 不同仰角 VCP21：扫描策略2 版本1： 指定在6分钟完成的体扫中9个 不同仰角 VCP31：10分钟内完成5个具体仰角的扫描 （使用长雷达脉 冲） VCP32：10分钟内完成5个具体仰角的扫描（使用短雷达脉 冲）
我国气象雷达简介
我国在60年代末开始研制711型 - X波段测雨雷达，70年 代生产713型- C波段测雨雷达作为正式布网，80年代研制 出具有数字处理系统的714型 - S波段测雨雷达，90年代 生产出714-CD, 714SD脉间相干多普勒雷达及C波段3824型 全相干多普勒雷达。99年中美合资敏视达雷达有限公司在 对美国WSR-88D进行改进的基础上，生产出第一步先进的S 波段全相干脉冲多普勒雷达，它已作为我国新一代布网的 天气雷达。截止到2004年初，我国已经有126部雷达参加 全国联网。各省、地、市都可以从气象专线网上调用由国 家气象中心下发的全国雷达拼图。从雷达拼图中，不仅可 以看到本省、本地区的降水情况，还可以根据上游省份降 水的强弱和移动速度推测到达本地的时间和降水强度。
气象雷达的工作波长
气象雷达使用的无线电波长范围很宽，从1厘米到1000厘 米。常用的有1、3、5、10和 20厘米波长，各对应于K波 段（波长0.75～2.4厘米）、X波段（波长 2.4～3.75厘米） 、C波段（波长3.75～7.5厘米）、S波段（波长7.5～15厘 米）和 L波段（波长15～30厘米），超高频和甚高频雷达 的波长范围分别为10～100厘米和100～1000厘米。 雷达探测大气目标的性能和其工作波长密切有关。 常用K 波段雷达探测各种不产生降水的云，用X、C和S波段雷达 探测降水,其中S波段最适用于探测暴雨和冰雹，用高灵敏 度的超高频和甚高频雷达 探测对流层－平流层-中层的晴空 流场。
一．气象雷达简介 二．气象雷达的应用领域 三．多普勒雷达的基本构成 四．多普勒雷达的显示方式 五．一些重要的雷达参数
一、气象雷达简介
雷达 “Radar”是由词组“Radio Detection and Ranging”缩写而成，即无线电探测和测距的意思。 气象雷达发展简史：1941年在英国最早使用雷达探测风 暴。1942～1943年，美国麻省理工学院专门设计了为气 象目的使用的雷达。从50年开始一些国家先后建立了天 气雷达探测站网，主要用于警戒强对流灾害性天气，同 时，把它作为研究大气物理的重要手段。在气象雷达发 展初期，一般都靠手工操作，回波资料只能作定性分析 。到 60-70年代，随着半导体技术、数字技术以及计算 机技术的引入，使它形成了一个系统，主要特征是信息 数字化、控制自动化，专门设置了信号处理器和终端处 理设备。80年代开始研制全相干脉冲多普勒雷达，美国 于90年代正式进行业务布网。
新一代天气雷达基本结构框图
雷达数据采集单元RDA
雷达数据采集单元RDA由天线、发射机、接收机、信号处 理器、系统监控及通信等部分组成，该单元产生和发射电 磁脉冲，并将接收到的脉冲信号处理生成数字化基本资料 ，在RDA单元还完成第一级和第二级资料存档任务，RDA的 上述功能是由RDA计算机监视和控制的。 一、发射机（Transmitter） 多普勒天气雷达通过速调管放大器产生一个相当稳定的高 功率射频脉冲，然后通过天线收发转换开关送到天线处向 外辐射。为了保证多普勒资料能够精确的从返回信号中提 取，对所发射脉冲信号的稳定度要求很高，产生的每个脉 冲必须具有相同的初位相。
二、气象雷达的应用领域
对强对流等灾害性天气的监测和预警 定量降水估计 提供风场信息 数据同化 - 为高分辨率数值天气预报模式提供初始场 为机场气象保障和气象研究提供资料。 为火箭、导弹和航天器的发射与飞行提供必要的气象资料
三、多普勒雷达的基本构成
新集单元RDA
二、天线（Antenna） 雷达发射机产生的电磁脉冲（RF）通过天线发射到大气中 ，并接收电磁脉冲遇到云雨目标物后返回的能量， WSR—88D多普勒天气雷达天线扫描的仰角可从-1度到60 度，主要取决于扫描策略 、体积覆盖模式（VCP），操 作模式三个要素。 1．扫描策略（Scan Strategy） 扫描策略决定一个体扫描包含多少个仰角，以及完成一次体 扫描所需的时间，WSR—88D中有三个扫描策略： 1：一个体扫描包含14个仰角，用时5分钟。 2：一个体扫描包含9个仰角，用时6分钟。 3：一个体扫描包含5个仰角，用时10分钟。