机载雷达
无人机载sar雷达原理
无人机载sar雷达原理
无人机载SAR（Synthetic Aperture Radar）雷达的工作原理基于合成孔径的概念，实现对地面高分辨率成像。
以下是其基本原理的简要描述：
1. 主动发射与接收：无人机上的SAR系统会主动发射电磁脉冲向地面，这些脉冲遇到地面物体后会发生反射。
2. 合成孔径：无人机在飞行过程中，雷达天线相对于地面不断移动。
尽管物理孔径不大，但通过记录每个位置接收到的回波信号及其对应的位置信息，系统能够合成一个等效的大型虚拟孔径。
3. 相干处理：收集到的所有回波信号在雷达接收机内进行相干积累和处理，这样可以极大地提高雷达的横向分辨率，类似于一个大得多的真实雷达天线的效果。
4. 距离测量：通过测量发送脉冲与接收回波之间的时间差，确定目标的距离信息。
5. 方位角分辨率：由于无人机的移动，不同位置接收到的同一目标回波在相位上有差异，通过对这些差异的精确计算，可以得到极高的方位角分辨率。
6. 成像算法：最后，通过复杂的信号处理算法（如逆合成孔径雷达处理(ISAR)或常规SAR处理），将上述信息转化为二维或三维图像，形成详细的地面地形或物体图像，且不受光照条件和气候影响，可在任何天气和昼夜条件下工作。
7. 穿透能力：SAR雷达还具有一定的穿透云层、植被、雪层甚至某些土壤的能力，能够揭示隐藏在表面下的结构信息。
综上所述，无人机载SAR雷达利用无人机平台的机动性和合成孔径雷达技术相结合，能够在多种应用场景下实现高精度、高分辨率的地表及地下成像。
机载相控阵雷达杂波建模与仿真-Read
第二章机载相控阵雷达杂波建模与仿真§2.1引言众所周知，雷达体制及工作环境不同，雷达杂波的特性也不同。
机载雷达工作在下视状态，地（海）杂波是影响雷达探测性能的主要因素，因此，在研究AEW雷达CFAR检测算法之前，有必要获得对雷达杂波特性的充分认识。
鉴于机载雷达的杂波与反射地类有关且随时间变化，即不同的地类（如海洋和高山）有不同的分布特性，同一地类在不同时刻分布参数也有变化。
研究雷达杂波特性的方式有两种，一是对实际测量的杂波数据进行统计分析，二是结合AEW 雷达的实际体制与参数，对不同地类（如沙漠、农田、海洋、丘陵和高山等）用不同的杂波起伏模型进行建模与仿真。
相比较实测数据而言，仿真数据虽然不能完全真实地反映实际环境中的复杂情况，但其也有自身的优点，如参数可以灵活控制、代价小等。
长期以来，国内外雷达界同行在雷达杂波特性分析方面做了大量的工作，建立了一系列的杂波模型。
随着雷达新体制的不断涌现，对雷达杂波特性的研究也在不断的深入。
新一代AEW雷达采用相控阵和脉冲多普勒（PD）体制。
有关机载相控阵雷达杂波仿真问题，在以往的文献中已有涉及[115~117]。
其中，文献[115]对有关雷达杂波仿真的方法进行了较为全面和详细的介绍，文献[116]讨论了平面相控阵机载雷达二维杂波数据仿真的数学模型。
该模型考虑到了阵元幅相误差以及载机的姿态变化等因素，具有一定的通用性。
但该模型只假设杂波的功率谱为高斯分布，幅度上无起伏，而没有考虑非高斯过程。
文献[117]建立了比较了完整的杂波数据库，但该文也只重点讨论了二维杂波谱的特性。
由于我们的目的是进行CFAR检测方法研究，所以我们从另一个角度出发，重点讨论了杂波数据的概率密度函数，我们还给出了仿真杂波数据的幅度图和概率密度图以及一些结论。
本章主要对机载相控阵雷达在不同地类和不同起伏模型下的杂波进行建模与仿真，目的是建立起比较完整的杂波仿真平台和杂波数据库，为后续的CFAR算法研究提供支撑。
空客A320飞机机载气象雷达系统故障问题和解决措施探讨
空客A320飞机机载气象雷达系统故障问题和解决措施探讨空客A320飞机机载气象雷达系统是飞机上的重要设备，能够帮助飞行员在飞行过程中及时地获取气象信息，提升飞行安全性。
机载气象雷达系统也存在着故障问题，这些问题一旦发生可能会严重影响飞机的飞行安全。
本文将就空客A320飞机机载气象雷达系统故障问题进行探讨，并给出解决措施。
一、空客A320飞机机载气象雷达系统故障问题1. 故障现象空客A320飞机机载气象雷达系统可能会出现以下故障现象：1）无法启动：在飞机起飞前或飞行途中，机载气象雷达系统突然无法启动，无法获取气象信息。
2）显示异常：显示屏幕出现异常，无法正常显示雷达扫描的气象信息。
3）雷达数据异常：机载气象雷达系统获取的气象数据异常，无法准确地反映实际的气象情况。
4）无法校准：机载气象雷达系统无法进行校准，无法确保雷达扫描的准确性。
2. 故障原因空客A320飞机机载气象雷达系统故障的原因可能包括：1）设备老化：机载气象雷达系统设备老化，导致正常使用过程中出现故障。
2）外界干扰：飞机在恶劣天气条件下飞行，受到外界干扰导致机载气象雷达系统无法正常工作。
3）操作失误：飞行员在操作机载气象雷达系统时出现操作失误，导致系统故障。
二、解决措施1. 设备维护更新针对设备老化导致的故障问题，飞机运营公司可以对机载气象雷达系统进行定期的维护更新。
定期的维护可以保证设备的正常运行，减少故障的发生几率。
对于老化严重的设备，可以考虑进行更换，以提升机载气象雷达系统的性能和可靠性。
2. 完善飞行手册针对飞行员操作失误导致的故障问题，飞机运营公司可以完善飞行手册，明确规定操作机载气象雷达系统的标准操作流程和注意事项，提高飞行员对机载气象雷达系统的操作准确性和规范性。
还可以加强对飞行员的培训和考核，确保他们具备良好的操作技能。
3. 提高抗干扰能力针对外界干扰导致的故障问题，可以对机载气象雷达系统进行升级，提高其抗干扰能力。
通过使用更先进的信号处理技术和抗干扰算法，可以减轻外界干扰对机载气象雷达系统的影响，确保其在恶劣天气条件下正常工作。
《机载气象雷达》课件
军事应用
战场气象监测
在军事领域，机载气象雷达可用于战场气象监测，为军事行动提供实时、准确的 气象数据。
目标识别与定位
机载气象雷达还可以结合其他传感器，对地面目标进行识别和定位，为打击和作 战计划提供支持。
03
机载气象雷达的发展历程
早期发展
雷达技术的起源
雷达技术的起源可以追溯到20世纪初 ，当时主要用于军事侦察和目标跟踪 。
气象雷达的初步探索
机载气象雷达的萌芽
随着航空工业的发展，机载气象雷达 开始进入人们的视野，但技术尚不成 熟。
在早期，气象雷达主要用于气象观测 和天气预报，而并非用于航空领域。
现代技术进步
硬件设备的改进
现代机载气象雷达采用了更先进的雷达发射和接收系统，提高了 探测精度和范围。
软件算法的提升
通过不断优化软件算法，机载气象雷达能够更准确地识别和解析气 象目标。
数据保护
采取加密措施，防止雷达数据被非法获取和篡改 。
物理防护
对雷达硬件进行加固和保护，以应对极端天气和 机械冲击等安全威胁。
05
机载气象雷达的未来趋势
技术融合
雷达技术与通信技术融合
01
实现雷达数据的高速传输和实时共享，提高气象预报的准确性
和时效性。
雷达技术与人工智能技术融合
02
利用人工智能算法对雷达数据进行自动化处理和解析，提高气
工作原理
01
02
03
发射信号
机载气象雷达通过发射高 频电磁波信号，遇到目标 物（如降水区、云层等） 后反射回来。
接收反射信号
雷达接收器接收反射回来 的信号，并对其进行处理 。
数据分析
处理后的数据经过分析， 可以生成气象图像和相关 数据，供飞行员参考。
机载雷达系统设计技术研究
机载雷达系统设计技术研究机载雷达是现代航空技术的重要组成部分，它在飞行中起到了非常重要的作用。
机载雷达系统设计技术研究是对雷达系统进行不断改进的过程，目的是提高雷达系统的精度、可靠性和操作性。
本文将从机载雷达的基本原理、系统设计和技术研究三个方面来探讨机载雷达系统设计技术研究。
一、机载雷达基本原理雷达是一种利用电磁波进行探测的装置，可以探测目标的距离、速度和位置等信息。
机载雷达是一种安装在飞机上的雷达，它可以通过飞机的高度和速度来扫描地面和天空。
雷达系统包括天线、发射器、接收器、信号处理和数据显示等组成部分。
机载雷达探测目标的原理是通过一个发射器向目标发送电磁波，目标接收到电磁波并将其反射回来，然后接收器接收到反射回来的信号，并通过信号处理来计算目标的位置、距离和速度等信息。
机载雷达还可以通过频率多普勒效应来计算速度，通过相位差法来计算目标的位置。
二、机载雷达系统设计机载雷达系统设计需要考虑多个方面，包括天线设计、发射器和接收器设计、信号处理和显示系统设计等。
以下是一些关键因素：1、天线设计机载雷达天线设计需要考虑飞行中的稳定性和动态性。
为了实现更广泛的覆盖范围，天线的指向性应该尽量减小，从而使得雷达能够捕捉到较多的目标信息。
而同时，天线也需要具有高保真度，目的是对于目标上的信息能够加以清晰的采集和识别。
2、发射器和接收器设计机载雷达发射器和接收器的设计需要考虑到散射、失真和干扰等问题。
发射器应当确保存在足够强烈的电磁波发射能力，以确保信号能够穿透各种条件下的环境。
而接收器应该保证对于差异信号的敏感，以便可能的提高识别精度。
3、信号处理系统设计机载雷达信号处理系统设计应该随着雷达系统的特殊属性不断调整。
信号处理过程主要是利用计算机处理雷达传回的信号，并对其进行进一步的分析，从而解析出目标经度、纬度、高度、速度等数据。
在计算机技术不断发展的现代，进一步强化信号处理系统的性能是一善行之举。
4、数据显示系统设计机载雷达在捕捉到目标信息后，还要对数据信息进行分析并且及时地显示给机组人员，因此机载雷达数据显示系统设计至关重要。
《机载激光雷达》课件
随着技术的不断进步和应用需求的不断增加，机载激光雷达技术将不断向更高精 度、更高效率、更安全可靠的方向发展。
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《机载激光雷达》PPT课件
目 录
• 机载激光雷达简介 • 机载激光雷达技术 • 机载激光雷达应用案例 • 机载激光雷达的挑战与未来发展
01 机载激光雷达简 介
定义与特点
总结词
机载激光雷达是一种集激光测距、全球定位系统（GPS）和惯性测量单元（ IMU）于一体的遥感技术。
详细描述
机载激光雷达通过向地面发送激光脉冲并接收反射回来的信号，能够获取高精 度的三维地形数据。它具有高分辨率、高精度、快速获取数据等优点，广泛应 用于地形测绘、城市规划、资源调查等领域。
地震灾害评估
利用机载激光雷达技术，评估地震灾害对建筑物 和基础设施的影响，为灾后重建提供技术支持。
考古探测
遗址区地形测绘
通过机载激光雷达技术，获取遗址区高精度、高分辨率的地形数 据，为考古研究提供基础资料。
遗址区建筑物结构分析
利用机载激光雷达数据，分析遗址区建筑物的结构特点，为文物修 复和保护提供依据。
激光发射与接收
激光发射器根据不同的应用需求 ，发射不同波长的激光束，常见 的波长有近红外、中红外和远红
外等。
接收器通常使用光电倍增管或雪 崩二极管等光电传感器，用于接 收反射回来的光束，并将其转换
为电信号。
激光雷达通过测量反射回来的光 束与发射光束的时间差，计算出
目标的距离信息。
数据处理与分析
1
遗址区植物种类鉴定
通过分析机载激光雷达数据，鉴定遗址区植物种类，为环境考古和 生态研究提供数据支持。
04 机载激光雷达的 挑战与未来发展
某机载雷达虚警的解决方法
某机载雷达虚警的解决方法
近年来，我国军民航事业快速发展，机载雷达安全监测系统成为了航空领域中必不可少的技术设备。
然而，在飞行过程中，机载雷达常常会发生误报、虚警等不必要的问题，严重影响了飞行安全，为此，我们需要探讨一下针对机载雷达虚警的解决方法。
首先，要提高机载雷达的威胁识别能力。
机载雷达的虚警一般是由于设备的威胁识别能力不足，而导致的误判。
通过引入新的雷达技术，提升机载雷达对于威胁的识别能力，降低错误率，减少误报，从而降低虚警的出现概率。
其次，应优化雷达的故障检测与维护管理。
机载雷达需要长期交付使用，因此必须建立维护保养的长效机制。
在日常维护保养中，应严格遵守设备使用规范，及时检测机载雷达故障并进行修复，通过及时捕捉设备异常情况，避免可能导致虚警的雷达错误状态。
最后，要增强操作人员的专业技能。
机载雷达的虚警问题往往与雷达设备的配置和操作人员的技能水平有关。
因此，我们需要对初次操作雷达的新手和有经验的操作人员进行培训，建立完善的操作指南和适用的培训体系，并建立完善的考核制度，保证人员能够熟练掌握雷达的基本知识与操作技能。
总之，针对机载雷达虚警问题，应从加强威胁识别能力、优化检测与维护管理、提高操作人员的技能水平三方面进行解决，并逐步完善相关技术和管理的标准与规范，以提高机载雷达在
航空运输安全监测中的重要性，并维护我国航空事业的可持续发展。
机载激光雷达 预算标准
机载激光雷达预算标准
机载激光雷达的预算标准主要包括以下几个方面：
设备费用：机载激光雷达系统包括无人机、激光雷达设备以及接收系统等，其设备费用需要根据实际需求和预算进行选择和确定。
飞行和数据采集费用：包括无人机的起降费、空域申请费、燃油费、人工费等，以及外业数据采集、数据处理等费用。
第三方服务费用：如航飞验证、数据处理及成图、点云精简、空域申请等，根据实际情况而定。
政策与保险费用：根据政策及保险产品而定。
综合考虑上述因素，机载激光雷达的预算标准一般在几十万到几百万不等，具体视实际情况而定。
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机载雷达
1.机载雷达的发展阶段：第一阶段：脉冲多普勒出现以前第二阶段：脉冲多普勒体制出现第三阶段：相控阵雷达出现
2.机载雷达的发展特点：机载航空电子系统的综合化、一体化、模块化。
3.机载雷达的基本体制：①．普通脉冲体制（时域、无下视）②．脉冲多普勒体制（频域、可下视）③．相控阵体制④．连续波体制⑤．脉冲压缩体制（缩写：PC）（功能：提高距离分辨率）⑥．合成孔径体制（功能：提高方位分辨率）
4.相控阵雷达的优点：①．能同时实现多功能和多目标跟踪②．抗干扰能力强
③．可靠性高④．隐身性能好（缩写：RCS）
5.探测距离是雷达的一个最基本的、最重要的性能参数。
6.在搜索状态，机载雷达系统的测量精度主要有：测距精度、测速精度、测角精度（包括方位角和俯仰角）
7.抗干扰能力是机载雷达最重要的性能指标。
8.根据干扰的目的和效果：压制干扰、欺骗干扰。
9.杂波分为：主杂波、副杂波、高度线杂波、无杂波、离散杂波。
10.雷达杂波测量系统一般包括4个部分：①．信号发射和接收设备②．数据记录设备③．数据校准设备④．数据处理设备
11.（F，R）坐标系 F：多普勒频率 R：距离
用于机载雷达杂波计算数据输入。
12.（F，R，P）坐标系 F：多普勒频率 R：距离 P：杂波功率
用于机载雷达杂波计算的结果输出。
13．Re等效球径： Re=4/3ŔŔ≈6370KM
14．高脉冲工作方式：①速度搜索②边搜索边测距③空——空下视15．在迎头状态，目标多普勒频率为正值，具有最大的杂波下可见度和探视性能。
16．尾后进入 V
T ：目标 V
R
：雷达
① 0< V
T < V
R
尾追，目标多普勒频率为正，回波信号落在副瓣杂波区。
② V
T = V
R
同速，目标多普勒频率为0，回波信号落在高度线杂波区内。
③ V
R < V
T
<2V
R
尾拉，目标多普勒频率为负，回波信号落在副瓣杂波区，信号检测的背景是接收和机内噪声和副瓣杂波，雷达的杂波下见度和探测性能大大降低。
17.低脉冲重复频率的最大值小于1500HZ，甚至小于1000HZ.
18.主杂波的频谱宽度可达1000HZ.甚至更大，因此低脉冲重复频率不适合用于
下视工作方式。
19.机载雷达的虚警来源主要有：①．机内噪声及杂散信号②．杂波（地、海、气象杂波）剩余③．系统不稳定性④．外部人为干扰
20．雷达检测能力及性能的评估内容包括：①．虚警概率②漏警概率③发现概率④检测灵敏度
虚警概率+正确不发现=1 无目标
发现概率+漏警概率=1 有目标
21．DBS（多普勒波束锐化）与SAR（合成孔径雷达）的不同：
①．SAR工作于侧视或正侧视，而DBS工作在前视或前斜视。
②．DBS雷达天线工作在扫描状态，而SAR雷达天线的角度可以改变，但
一般不工作在扫描状态。
③．DBS 工作方式是SAR 的一种工作方式，其方位角分辨率通常低于SAR.
22．机载预警雷达军用的信号：低空补盲、指挥空战。
23．威力是雷达在给定条件下检测到目标的最大距离，它是衡量雷达检测目标能
力的最基本的指标.（战术指标）
24．可靠性指标一般有2个：
平均无故障时间（长）——确定雷达工作可靠度
平均故障修复时间（短）——确定雷达可维护性水平
25．电磁波传播对机载雷达性能影响：
①．在电磁波传播过程中，大气层会吸收其能量，影响雷达检测性能。
②．大气层的折射影响雷达测量精度。
26．天线形式：机械扫描天线、相控阵天线。
27．机械扫描天线可分为：①抛物面天线②平面波导裂缝天线③振子天线
28．全机自检方式分为3种：开机自检（低）、周期自检（中）、维护自检（高）
29．系统损耗指雷达在信号产生、辐射、接收、处理、检测整个环节中信号损失。
30．系统损耗：射频损耗、处理损耗、其他损耗。
31．雷达接收到得回波分为：①．来自目标的回波信号②．来自各种背景的回波信号③．干扰信号
32．雷达系统主要由天线、馈线分系统、私服驱动分系统、发射分系统、接收分
系统、信号处理分系统、数据处理分系统。
33．发射分系统组成：发射管、电源、脉冲调制器、发射机控制保护电路
34．调制器：刚性调制器、线性调制器。
35．接收和工作频率：射频、中频、视频。
36．衡量数据处理分系统的主要指标：①.点处理能力②.虚航迹率③.航迹精度
37．TWS(边扫描边跟踪)处理是机载预警雷达最常用的数据处理方式。
38．TWS 主要过程组成：航迹启动、航迹相关、航迹的滤波与跟踪、航迹中止。
39．各种脉冲重复频率的基本特点：
①.低脉冲重复频率信号，目标回波在距离上没有模糊，但是在速度上是高
度模糊。
②.高脉冲重复频率信号，目标回波在速度上没有模糊，但是在距离上是高
度模糊。
③.中脉冲重复频率信号，目标回波在距离和速度上都存在模糊。
40．等多普勒线的形状与参数 书 P71 了解。
41．模糊计算题。
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