现代雷达系统分析与设计(陈伯孝)第2章课件.ppt

;　　　　　　　　雷达是英文“Radiodetectionandranging”缩写Radar的音译，其含义是指利用无线电对目标进行探测和测距。它的基本功能是利用目标对电磁波的散射来发现目标，并测定目标的空间位置。雷达经历了它的诞生和发展初期后，在20世纪六七十年代进入大发展时期。;随着微电子技术的迅速发展，在20世纪中后期，雷达技术进入了一个新的发展阶段，出现了许多新型雷达，例如合成孔径雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达等。现代雷达的功能已超出了最早定义雷达的“无线电探测和测距”的含义，已赋以新的内涵——提取目标的更多信息，例如目标的属性、目标成像、目标识别和战场侦察等，从而实现对目标的分类或识别。;　　下面简单回顾现代雷达发展史上的一些重大事件：　　1.雷达的诞生及发展初期　　1886年，HeinrichHertz(海因里奇·赫兹)???证了电磁波的产生、接收和散射。　　1886~1888年，ChristianHulsmeyer(赫尔斯姆耶)研制出原始的船用防撞雷达。　　1937年，RobertWatsonWatt(沃森·瓦特)设计出第一部可用的雷达——“ChainHome”，并在英国建成。;　　1938年，美国信号公司制造的SCR-268成为第一部实用的防空火控雷达，其工作频率为200 MHz，作用距离为180 km。这种雷达共生产了3100部。　　1939年，美国无线电公司(RCA)研制出第一部实用舰载雷达——XAF，安装在“纽约号”战舰上，对飞机的探测距离为160 km，对舰船的探测距离为20 km。;　　2.二战中的雷达　　在第二次世界大战中，雷达发挥了重要作用。用雷达控制高射炮击落一架飞机平均所用炮弹数由5000发降为50发，命中率提高99倍。因此，雷达被誉为第二次世界大战的“天之骄子”。;　　3.20世纪五六十年代的雷达　　在这期间，由于航天技术的飞速发展，飞机、导弹、人造卫星以及宇宙飞船等均采用雷达作为探测和控制手段。反洲际弹道导弹系统要求雷达具有高精度、远距离、高分辨率和多目标测量能力，使雷达技术进入蓬勃发展时期；大功率速调管放大器应用于雷达，发射功率比磁控管高两个数量级；这一时期研制的大型雷达用于观察月亮、极光、流星；单脉冲跟踪雷达ANFPS-16的角跟踪精度达0.1mrad；合成孔径雷达利用装在飞机上较小的侧视天线可产生地面上的一个条状地图；机载脉冲多普勒雷达应用于“波马克”空空导弹的下视和制导；;“麦德雷”高频超视距雷达作用距离达3700 km；S波段防空相控阵雷达ANSPS-33在方位维采用铁氧体移相器控制进行电扫，在俯仰维采用频扫方式；超远程相控阵雷达ANFPS-85用于外空监视和洲际弹道导弹预警；等等。;　　4.20世纪七八十年代的雷达　　这一时期合成孔径雷达、相控阵雷达和脉冲多普勒雷达得到了迅速发展。相控阵用于战术雷达。同期，美国研制出E-3预警机等。;　　5.20世纪90年代的雷达　　20世纪90年代，随着微电子技术的迅速发展，雷达进一步向数字化、智能化方向发展。同时，反雷达的对抗技术也迅速发展起来。一些主要军事大国纷纷研制一些新体制雷达，例如无源雷达、双(多)基地雷达、机(或星)载预警雷达、稀布阵雷达、多载频雷达、微波成像雷达、毫米波雷达、激光雷达等。;　　6.新世纪的雷达　　新世纪，随着现代战争的需要，雷达将是高性能、多功能的综合体，即集雷达与通信、指挥控制、电子战等于一体。为了减小天线孔径、提高机动性并降低成本，雷达将由过去集中式大孔径天线向分布式小孔径雷达方向发展；从频率源、发射到接收，雷达已从模拟向数字化方向发展，提出了数字化雷达的概念。数字化雷达在每个脉冲重复周期采用不同的信号形式，提高了抗干扰能力。从信号处理和检测的角度，雷达将向智能化方向发展。综合利用多部雷达协同探测与雷达组网，可以提高雷达的探测能力和覆盖范围。同时，雷达将向网络化方向发展。;　　在雷达技术得到迅速发展的同时，由于敌我双方军事斗争的需要，雷达亦面临着生存和发展的双重挑战。雷达面临的威胁主要有四个方面：一是隐身技术。由于采用隐身技术，使得目标的散射截面积(RCS)大幅度降低，雷达接收到的目标散射回波信号微乎其微，以至于难以发现目标。二是综合电子干扰(E CM)。由于快速应变的电子侦察和强烈的电子干扰，使得雷达难以正确地发现并跟踪目标。三是反辐射导弹(ARM)。高速反辐射导弹已成为雷达的克星，;只要雷达一开机，被敌方侦察到以后，很容易利用ARM将雷达摧毁。四是低空突防。对具有掠地、掠海能力的低空、超低空飞机和巡航导弹，雷达一般难以发现。这就是人们常说的雷达面临的“四大威胁”。;　　1.2.1 基本组成　　雷达系统的基本组成如图1.1所示。通常包括波形产生器、发射机、接收机、