雷达与导航考研专业课资料
2013北航研究生雷达课件许小剑第三章
13
Xu: Radar Systems, Chapter-03
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Rmax
1 c ct p 2 2 fp
无距离模糊的条件：在发射下 个脉冲前，距离最远处目标 无距离模糊的条件：在发射下一个脉冲前，距离最远处目标 的回波已经达到接收机。
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根据多普勒频移同速度之间的关系，想象有2个观测者，一个从地 球上、另一个在相反方向一侧的其他星球上同时观测一个天体，这2人 所观测到的天体会有何不同吗？ 何
I. 雷达系统与信息获取
雷达脉冲与测距 点目标与扩展目标的测距
Original Star
多普勒频移的概念 多普勒频率的测量 目标检测的概念
38
多普勒频率与径向速度的关系：
d 2
或
2v
fd
d 2v 2
2v fd d 2
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Xu: Radar Systems, Chapter-03
v VT VR cos
40
Xu: Radar Systems, Chapter-03
最大不模糊多普勒速度 例：
雷达
目标的相对速度可以通过多种方式来测量和计 算：不同时间的目标距离、距离变化率、视线角变 化率。
Xu: Radar Systems, Chapter-03
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Xu: Radar Systems, Chapter-03
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速度与Doppler频移之间的关系
发射 接收
发射信号频率:
f0
N
t1
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Xu: Radar Systems, Chapter-03
经典雷达资料-第21章 合成孔径(SAR)雷达-1
第21章合成孔径〔SAR〕雷达21.1 根本道理和早期历史对于机载地形测绘雷达，一个日益迫切的问题是要求其具有更高的分辨力，并通过“强力〞技术来达到高分辨力。
通常这种类型的雷达系统是通过辐射短脉冲来获得距离分辨力，通过辐射窄波束来获得方位分辨力。
有关距离分辨力和脉冲压缩技术的一些问题已在第10章中讨论过了。
在第10章中已经说明，假设发射信号的带宽足够宽，则采用适当的技术可获得比相应脉宽要好得多的分辨力。
由于脉冲压缩已在第10章中进行了广泛地讨论，因此本章将讨论直策应用于合成孔径技术中的脉冲压缩技术，出格是讨论对于同时完成脉冲压缩和方位压缩的技术，而不讨论挨次地完成距离压缩和方位压缩的技术。
本章所要讨论的根本道理是操纵合成孔径技术来改善机载地形测绘雷达的方位分辨力，使其值比辐射波束宽度所能达到的方位分辨力要高得多。
SAR是采用信号处置的方法发生一个等效的长天线，而非真正采用物理的长天线。
事实上，在绝大大都场所，使用的仅是一根较小的实际天线。
在考虑合成孔径时人们以长线性阵列物理天线的特性为参考。
在阵列天线中，许多辐射单位沿直线配置在适当的位置上，并操纵这种实际的线性阵列天线，使信号同时馈给天线阵的每个单位；同样地，当天线用于接收时，可使各个单位同时接收信号。
在发射和接收工作模式下，用波导或其他传输线连接，操纵干预现象得到有效的辐射标的目的图。
假设辐射单位不异，则线性阵列天线的辐射标的目的图是单个单位的标的目的图和阵列因子两个量的积。
在线性阵列天线中，阵列因子比单位的标的目的图具有锋利得多的波瓣〔较窄波束〕，这种天线阵因子的半功率波束宽度β〔rad〕可由下式给出，即β=〔21.1〕L/λ式中，L为实际阵列天线的长度；λ为波长。
合成孔径天线往往仅用单个辐射单位。
天线沿一直线依次在假设干个位置平移，且在每一个位置发射一个信号，接收相应发射位置的雷达回波信号并储存起来。
储存时，必需同时保留所接收信号的幅度和相位。
雷达信号分析与处理第一章第二章
了解雷达发射的信号形式对雷达测量精度、分 辨力及抗干扰能力等性能的影响； 掌握利用模糊函数进行雷达信号的分析方法和 对雷达信号进行匹配处理的方法；
为研究各种新型雷达信号和分析雷达系统性能 打下理论基础。
2
第一部分 信号分析与处理基础 （复数表示、信号相关、匹配滤波）--- 基础
第二部分 雷达测量精度、分辨力及模糊函数 （测距测速精度、距离速度分辨力、模糊函数及 其性质）--- 工具
R( f ) s(t ) cos(2 ft )dt
I ( f ) s(t )sin(2 ft )dt
实信号频谱的实部是偶函数，虚部是奇函数，因此
S ( f ) R( f ) jI ( f ) R( f ) jI ( f ) S ( f )
[性质6] 调制特性 说明调制信号的频谱是原信号（非调制信号）频谱在频域上向正负频率方向 各搬移频率 后的两个频谱之和的一半，也就是说，信号的调制过程就是把 原信号的频率平移 的过程。
s(t ) cos(2 f 0t )
1 S ( f f0 ) S ( f f0 ) 2
S ( f ) s(t )e
j 2 ft
dt
s(t ) S ( f )e j 2 ft df
S(W) 或 S(f) 存在的充分条件是 s(t) 绝对可积，即
s(t )dt
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在雷达工程术语中，时间函数 s(t)称为雷达信号的时间波形，频率函数 S(W) 或 S(f) 称为雷达信号的频谱密度或频谱。
BGM-109陆攻型导弹
SA-15 空射对地巡航导弹
雷达技术 第一章 绪论1-3节
问题：Smin 80dBW ?
14
11
Gt 25dB ?
48
1.1 雷达的任务
例题：
收发共用天线雷达的发射功率 100kw ，发射增益
33
1.1 雷达的任务
相对速度
运动分解
当目标向着雷达运动时，vr > 0 ，回波载频提高； 反之vr < 0 ，回波载频降低 问题：如果目标围绕雷达进行圆周运动，回波的 载频如何变化？
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1.1 雷达的任务
发射信号 St (t ) A cos(2 f 0t )
2R ) 接收信号 Sr (t ) kSt (t tr ) kSt (t c 2R kA cos(2 f 0t 2 f 0 ) c
问题：这是几个目标的回波？
25
1.1 雷达的任务
扩展思维：
1，有两个目标时，回波是怎么样？
2，目标很远，存在模糊数时，回波是什
么样？ 如果脉冲重复周期是1ms，存在1次距离
模糊时，测距就会出现150km的测距误差。
连续波信号测距——调频法（第六章）
26
1.1 雷6, K 103, m 10-3, μ 10-6, n 10-9, p 10-12 英制单位换算
雷达技术
周芳
zhoufang@
1
课程定位
基础课 高等数学，大学物理，大学英语等 专业基础课 电路基础，信号与系统，通信原理等 专业课 雷达技术，天线原理，图像处理等
知识基础：电磁场与电磁波，信号与系统， 数字信号处理
2
课程定位
信息处理 雷达信息 雷达技术 通信信息 雷达对抗 网络信息 雷达成像 光电信息
2020年山东大学827卫星导航定位考研初试考试大纲
2020年山东大学考研专业课初试考试大纲
827-卫星导航定位
一、考试性质
《卫星导航定位》是为招收空间科学与技术、大地测量相关硕士研究生设置的具有选拔性质的考试科目。
其目的是科学、公平、有效地测试考生是否具备攻读该专业所必须的基本素质、一般能力和培养潜能，以利于选拔具有发展潜力的优秀人才入学，为国家的经济建设培养具有良好职业道德、具有较强分析与解决实际问题能力的高层次、应用型、复合型的专业人才。
二、考试要求
该考试考察学生对卫星导航定位的基本概念、发展、原理、方法及其应用的掌握程度和运用能力，为其攻读研究生及今后从事卫星导航定位相关工作打下坚实基础。
主要参考书为Guochang Xu著《GPS理论、算法与应用（第2版）》，清华大学出版社；李征航，黄劲松著《GPS测量与数据处理（第二版）》，武汉大学出版社。
三、考试内容
1．卫星导航系统概述
2．坐标系统和时间系统
3．卫星导航系统的组成及信号结构
4．GNSS观测量、距离测量与定位方法
5．GNSS观测误差源
6．GNSS观测方程和等价性原理
7．平差和滤波方法
8．周跳探测与整周模糊度解算
9．GNSS数据处理的参数化和算法
10．GNSS理论和算法应用
11．卫星轨道及其确定
三、考试方式与分值
试卷满分为150分，考试时间180分钟。
考研专业介绍：导航、制导与控制
专业介绍：导航、制导与控制一、专业介绍导航、制导与控制专业隶属于控制科学与工程一级学科。
1、研究方向目前，各大院校与导航、制导与控制专业相关的研究方向都略有不同的侧重点。
以哈尔滨工程大学为例，该专业研究方向有：01现代舰船综合导航技术02自主水下航行器控制03新型惯性器件与高精度导航系统04水下导航技术05卫星无线电导航技术06飞行器制导与控制2、培养目标本学科培养德、智、体全面发展，在导航、制导与控制学科内掌握坚实的基础理论和系统的专门知识，了解国内外导航及自动化领域的先进技术、理论的发展动向，具有从事科学研究、教学工作或独立担负与本学科有关的专门技术工作和具有创新能力，能用外语阅读本专业书刊并撰写论文摘要的高级专门人才。
3、专业特色导航、制导与控制是以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础的综合性应用技术学科。
该学科研究航天、航空、航海、陆行各类运动体的位置、方向、轨迹、姿态的检测、控制及其仿真，是国防武器系统和民用运输系统的重要核心技术之一。
4、研究生入学考试科目：初试科目：①101思想政治理论②201英语一、202俄语、203日语任选其一③301数学一④809自动控制原理（注：以哈尔滨工程大学为例，各院校在考试科目中有所不同）二、推荐院校导航、制导与控制专业硕士全国招生较强的单位有北京航空航天大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨工业大学、南京理工大学。
三、就业前景（一）天文导航技术发展迅速随着我国国防技术的发展，天文导航技术在航天、航空、航海领域的需求日益强烈，技术发展十分迅速，航天事业的发展迎来了天文导航技术的辉煌。
近年来，我国的载人航天技术极大地促进了天文导航技术在航天领域的发展。
随着新一轮月球和火星探测等一系列深空探测活动的开展，天文导航以其自主性强、精度高、成本低廉等特点在深空探测领域也得到了越来越广泛的应用。
天文导航技术在航海、航天和航空各方面得到蓬勃发展，目前已成为舰船、卫星和深空探测器必不可少的关键技术，同时还是中远程弹道导弹、运载火箭和高空远程侦察机等的重要辅助导航手段，而在未来人类探索宇宙的星际航行中也必将发挥重要的作用。
南京信息工程大学2020考研大纲：T10雷达与卫星气象学
南京信息工程大学2020考研大纲：T10雷达与卫星气象学考研大纲频道为大家提供南京信息工程大学2019考研大纲：T10 雷达与卫星气象学，一起来看看吧！更多考研资讯请关注我们网站的更新!南京信息工程大学2019考研大纲：T10雷达与卫星气象学科目代码：T10科目名称：雷达与卫星气象学《雷达气象学》占50%，《卫星气象学》占50%第一部分课程目标与基本要求一、课程目标《雷达气象学》与《卫星气象学》是大气探测专业学生的两门重要专业课。
《雷达气象学》主要包括雷达探测基础理论和回波信息分析与应用两大部分，系统地讲述雷达探测气象目标的基础理论，即回波的产生、电磁波在大气中的衰减和折射，雷达定量测量降水原理和方法，脉冲多普勒天气雷达工作原理，回波信息的分析原则及其应用，等等。
《卫星气象学》主要包括卫星遥感基础理论和卫星云图资料的分析应用技术和卫星探测资料处理的一些概念。
通过雷达气象学和卫星气象学的学习，为从事雷达、卫星气象遥感研究提供理论基础, 并掌握雷达、卫星资料在天气预报及相关学科的一些应用。
二、基本要求要求学生掌握雷达回波的产生、电磁波在大气中的衰减和折射，雷达定量测量降水原理和方法，雷达回波信息的分析原则及其应用; 要求学生掌握卫星遥感基本概念、卫星轨道特征、卫星辐射遥感理论和方法，卫星资料处理和分析的基本原则，卫星云图在天气分析中的应用，了解由卫星资料定量估算气象参数，并不断提高自学能力。
第二部分课程内容与考核目标《雷达气象学》部分第一章引言了解雷达气象学的相关基础知识，如：雷达气象学的主要研究内容、天气雷达的发展史、中国天气雷达的发展概况、天气雷达的应用领域、天气雷达的基本工作原理，天气雷达的主要设备。
第二章散射了解散射现象及散射的分类，掌握并理解散射方向函数，雷达散射截面、雷达反射率、雷达反射率因子。
第三章衰减掌握衰减系数，了解实际大气的衰减问题，理解衰减截面、吸收截面、标准化截面、云雨粒子的散射和衰减截面、云雨粒子的衰减系数等。
《雷达导论概论》课件
雷达通过发射机产生高频电磁波，经过天线辐射到空间中，遇到目标后反射回 来，被雷达天线接收并传输给接收机进行处理，最终形成目标图像或数据。
雷达的分类
脉冲雷达
连续波雷达
通过发射脉冲信号进行探测，根据回波信 号的延迟时间确定目标距离，具有较高的 距离分辨率。
发射连续的电磁波，通过测量电磁波在空 间中的传播时间来确定目标距离，具有较 高的速度分辨率。
气象观测
雷达能够探测气象目标，如降水、风速、风向 等，为气象预报提供数据支持。
资源探测
雷达可用于地质勘探和资源探测，发现地下矿藏和资源分布。
未来雷达技术的发展趋势
隐身技术
随着反雷达技术的发展，雷达隐身技术将更加重要，提高雷达的生 存能力。
高频、超宽带技术
高频和超宽带雷达具有更高的分辨率和更强的抗干扰能力，是未来 发展的重要方向。
交通运输
雷达在交通运输领域中用于车辆自动驾驶、交通流量监测 、航道监测等方面，可以提高交通运输的安全性和效率。
航空航天
雷达在航空航天领域中用于导航、气象观测、地形测绘、 卫星轨道测量等方面，对于航空航天技术的发展具有重要 意义。
气象观测
雷达在气象观测领域中用于降水、风速、云层等方面的观 测和预报，对于气象研究和灾害预警具有重要作用。
合成孔径雷达
相控阵雷达
利用高速运动平台产生的多普勒效应，将 较小尺寸的天线等效为大面积天线，提高 雷达的方位分辨率。
通过控制阵列天线中各个辐射单元的相位 和幅度，实现雷达波束的扫描和跟踪，具 有多功能和高机动性。
雷达的应用领域
军事应用
雷达在军事领域中广泛应用于目标探测、跟踪、火控、制 导等方面，是现代战争中不可或缺的重要装备。
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雷达与导航考研专业课资料雷达与导航是考研专业课中的重要内容，它们是航空航天领域的核心技术之一。
本文将介绍雷达与导航的基本概念、原理以及在航空航天领域中的应用。
一、雷达的概念与原理
雷达（Radar）是利用电磁波的回波来探测和识别目标的一种无线电探测和测距设备。
雷达工作的基本原理是：通过发射电磁波，当它遇到目标时，部分能量将被目标反射回来，雷达接收到这些回波后进行分析，从而获得目标的位置、速度等信息。
雷达的工作过程可以简单分为三个步骤：发射、接收和信号处理。
首先，雷达发射电磁波，可以使用不同频率的波束来适应不同的应用需求。
然后，雷达接收目标所反射回来的回波信号。
最后，通过信号处理，雷达可以对回波信号进行分析，从而获取目标的信息。
二、雷达在航空领域的应用
雷达在航空领域有着广泛的应用。
其中，最常见的就是飞机雷达和雷达高度表。
1. 飞机雷达
飞机雷达是指安装在飞机上的雷达设备。
它主要用于飞行中的目标探测和避免碰撞。
通过飞机雷达，飞行员可以更加准确地掌握周围环境的情况，从而做出更加合理的飞行决策。
2. 雷达高度表
雷达高度表是用于测量飞机在空中的高度的设备。
它通过发射雷达波束，测量从雷达到地面的距离，从而计算得到飞机的高度。
这对于飞行员来说非常重要，可以确保飞机在飞行过程中保持合适的高度。
三、导航的概念与原理
导航是指通过各种手段和设备找到航行目标位置并确定航向、航速以及飞行路径的过程。
导航的基本原理是通过测量和计算，包括测量航行目标与参考点之间的距离、角度等信息，以确定目标的位置和路径。
导航的方式多种多样，包括星历导航、惯性导航、无线电导航等。
其中，惯性导航在航空领域应用最为广泛。
四、导航在航空领域的应用
导航在航空领域起着至关重要的作用。
它不仅可以帮助飞行员准确地确定飞机的位置，还可以指导飞机按指定的航线进行飞行。
1. 星历导航
星历导航是通过测量和计算天体位置来确定目标位置的一种导航方式。
通过观测星体的位置和轨迹，飞行员可以借助星历表等工具来确定目标的位置和方向。
这对于长途飞行和海洋航行非常重要。
2. 惯性导航
惯性导航是利用惯性传感器测量飞机的加速度和角速度，通过积分计算飞机的位置和速度。
这种方式不依赖于外部参考物体，适用于长途飞行和天气复杂的环境。
3. 无线电导航
无线电导航是利用无线电信号进行导航的一种方式。
常见的无线电导航设备包括VOR（全向信标）、ILS（仪表着陆系统）等。
飞行员可以借助这些设备来确定飞机的位置和航向。
综上所述，雷达与导航是考研专业课中重要的内容，对于航空航天领域具有重要的应用价值。
通过学习雷达与导航，可以帮助我们深入理解航空航天技术的原理和应用。
希望本文能够对学习雷达与导航的考生提供一些参考和帮助。