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雷达显示器

课程简介

雷达显示器基础

讲解雷达显示器工作原理、结构和功能。

信号处理与显示

重点介绍雷达信号的处理和显示技术。

应用场景

探讨雷达显示器在航空、航海、气象等领域的应用。

雷达系统组成

发射机

发射机产生高频电磁波，并将其辐射到空间。

天线

天线负责发射和接收电磁波，并将其指向目标。

接收机

接收机接收来自目标的反射信号，并将其放大和处理。

信号处理单元

信号处理单元分析接收到的信号，并提取目标的距离、方位和速度等信息。

雷达显示器作用

提供目标信息

实时监测目标

绘制目标航迹

辅助指挥决策

阴极射线管

电子枪

发射电子束，扫描屏幕。

偏转线圈

控制电子束方向，形成扫描。

荧光屏

接收电子束，发出光线，形成图像。

扫描方式

1

径向扫描

电子束以圆形轨迹旋转，形成一个圆锥形的扫描区域。

2

扇形扫描

电子束以固定角度移动，覆盖一个扇形的区域。

3

螺旋扫描

电子束以螺旋形的轨迹旋转，覆盖一个更大的区域。

直角坐标系统

1

水平轴

表示方位信息，通常以度或密位为单位。

2

垂直轴

表示距离信息，通常以公里或海里为单位。

3

目标位置

在坐标系上显示为一个点，反映其方位和距离。

扫描方式设计

1

时基扫描

电子束以线性方式扫描。

2

旋转扫描

电子束以圆形方式扫描。

3

螺旋扫描

电子束以螺旋方式扫描。

极坐标系统

距离

从雷达到目标的直线距离。它通常以海里或公里表示。

方位角

从雷达到目标的水平方向。它通常以度数表示，从雷达方向开始，顺时针旋转。

目标位置

雷达显示器上目标的位置由其距离和方位角确定。

距离和方位测量

1

距离

目标与雷达之间的直线距离

2

方位

目标相对于雷达的方向

距离测量原理

时间延迟

雷达发射信号，接收信号的时间差，与目标距离成正比。

速度计算

根据时间差和电磁波速度，计算目标距离。

公式计算

距离=(时间差*光速)/2

方位角测量原理

1

雷达天线

天线旋转

2

目标信号

接收信号

3

方位角

天线指向

测量精度

距离测量精度

受雷达波长、信号处理算法和环境因素影响

方位测量精度

受天线尺寸、扫描速度和目标方位变化影响

采样和量化

1

采样

从连续信号中提取离散数据点.

2

量化

将采样值转换为有限数量的离散级别.

3

分辨率

采样和量化影响雷达数据的精度.

信号处理

滤波

去除噪声和干扰信号,提高信噪比.

目标检测

识别目标信号,并区分目标和噪声.

跟踪

预测目标运动轨迹,跟踪目标位置和速度.

数据融合

整合来自不同传感器的数据,提高精度和可靠性.

视频信号合成

1

信号处理

对接收到的信号进行滤波、增益控制和数字化处理

2

视频信号

将处理后的信号转换为视频信号，用于显示

3

显示器驱动

驱动显示器，显示视频信号

信号放大和调制

信号放大是增加信号强度，确保信号能够传输到更远的距离，并且能够在接收端得到有效的识别。

信号调制是将信号转换成适合传输的频率，例如，将音频信号转换成射频信号。

调制后的信号通过天线发射出去，并且经过接收天线接收后进行解调，还原成原始信号。

显示器电路

信号放大

雷达信号经过接收机放大后，需要进一步放大才能驱动显示器。

视频信号合成

将接收到的雷达信号转换为视频信号，以便在显示器上显示。

调制

视频信号需要进行调制，以适合显示器的特性。

电路保护

设计合适的电路保护措施，以确保显示器电路的稳定运行。

功能区域划分

距离刻度

显示目标距离信息。

方位刻度

显示目标方位信息。

航迹绘制

显示目标运动轨迹。

距离刻度设计

1

刻度线

距离刻度由一系列等间距的刻度线组成，表示目标与雷达之间的距离。

2

数值标记

每个刻度线旁边通常标有相应的距离数值，例如公里、海里或米。

3

刻度范围

距离刻度的范围取决于雷达的探测能力，通常涵盖从几公里到数百公里不等。

方位刻度设计

1

角度划分

将圆周等分为360°或0-360°。

2

刻度标记

用数字或符号标记重要方位角。

3

刻度精度

根据雷达精度和应用需求确定刻度精度。

航迹绘制

1

目标运动轨迹

雷达显示器通过将目标的连续位置信息连接在一起，以绘制目标的运动轨迹。

2

航迹颜色和样式

不同的航迹颜色和样式可以用来区分不同的目标类型或运动状态。

3

预测航迹

基于目标的运动趋势，雷达显示器可以预测目标的未来运动轨迹。

数字雷达显示

数字雷达显示器采用数字信号处理技术，将雷达信号数字化后进行处理和显示。与传统的模拟雷达显示器相比，数字雷达显示器具有更高的精度、更强的抗干扰能力和更灵活的功能。数字雷达显示器可以实时显示目标的距离、方位、高度、速度等信息，并可根据需要进行多种形式的显示，如平面显示、三维显示、航迹显示等。

多功能显示器

多窗口显示

多个窗口可以同时显示不同的数据，例如目标航迹、地图、天气信息等。

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