雷达特点（共3篇）
雷达特点 篇1
随着电子科学技术的迅速发展, 雷达技术突飞猛进, 复杂体制雷达的应用越来越广泛, 相控阵、低截获概率、脉冲多普勒以及准连续波等雷达的技术日新月异。复杂体制雷达的快速发展使得信号呈现出两大特点:一是波形的复杂化和多样化;二是参数的多变性和快变性。
1 波形的复杂化和多样化
目前, 侦察系统对雷达辐射源信号类型的识别主要是对信号的人为调制类型的识别, 人为脉内调制信号形式主要包括脉内相位调制、频率调制、幅度调制和3种调制组合的混合调制。
1) 脉内频率调制。脉内频率调制又分为连续调频和离散调频两类。连续调频的主要信号类型有线性/非线性调频雷达信号和V型及非对称双线性调频雷达信号。离散调频是把发射机的宽脉冲分成若干子脉冲, 每个子脉冲包络中有不同的载频, 因此称为脉内频率分集, 又称为脉内频率编码, 基本为固定载频。但有的文献里将频率分集信号分成顺序和同时两种。脉内频率调制信号在相控阵、低截获概率以及多输入多输出等雷达中的应用较为广泛。
2) 脉内相位调制。相位编码脉压信号是现代雷达采用最多的一种脉压调制形式。集成电路和数字技术的发展, 特别是直接数字频率合成器技术的成熟, 使雷达能精确、快速地产生各种相位编码信号, 构成自适应的相位编码脉冲压缩系统。相位编码通常采用伪随机序列编码, 该编码具有很大的自相干作用, 使接收机不能相干处理。现代雷达可根据处理增益的要求, 在单个脉冲内产生多达几千个码位的调制。相位编码信号在脉冲多普勒、低截获概率以及准连续波等雷达中的使用较为广泛。
3) 脉内混合调制。脉内混合调制是将发射的宽脉冲分为若干子脉冲, 根据雷达应用功能的实际需要, 每个子脉冲进行各自的窄带调制。近年来, 复合调制组合波形设计愈来愈受到人们的关注。由于采用单一调制的雷达信号的存在易截获易干扰的缺陷, 而且单一调制信号在现有技术条件下, 难以实现较大的时宽带宽积, 低截获性能受到限制。采用信号组合的方法能够得到大时宽带宽积的复合信号, 并实现各个单一信号的各自特点的有机结合, 提高距离分辨率或速度分辨率。比如相位编码信号的抗干扰性能较好, 但相位编码信号对多普勒频率比较敏感, 而线性调频信号的优点是对多普勒频率不敏感, 但其信号形式比较简单易受敌方干扰, 这样采用脉内线性调频, 脉间相位调制就较好的弥补了各自的调制所带来的缺陷, 而且采用混合调制还增加了信号的频谱宽度, 提高信号的时宽带宽积, 从而提高雷达的距离分辨力和速度分辨力。复合调制还可以提高信号的伪随机程度和随机特性, 从而增加截获接收机进行检测、识别、跟踪的难度, 具有更高的低截获性能和抗干扰性能。目前采用复合调制的雷达信号类型较多, 比如对脉冲内部采用线性调频, 而脉冲之间采用伪随机码相位调制, 或者脉内采用调频, 脉间采用步进、跳频等。雷达信号所采取的这些新的调制方式为侦察信号处理带来了新的挑战。
2 参数的多变性和快变性
雷达辐射源信号的分选与识别通常是利用信号参数的相关性来实现的。表征雷达特征的常规参数有载频、脉宽和脉冲重复周期等。
载频是用于信号分选的一个重要参数, 侦察系统的频率覆盖范围达通常可达到0.5-20GHz, 包含了绝大多数雷达的工作频率。现代雷达中大多数雷达能实现频率捷变, 以实现反侦察和抗干扰的目的, 如脉冲多普勒、低截获概率以及相控阵雷达等。载频变化的范围正在不断的扩宽, 超宽带雷达的发展日新月异, 工作频率点数增多, 变化样式灵活, 如国内某新型雷达, 可在几百兆赫兹范围内的多个频点进行变换, 脉间、脉组自适应捷变频。这就对利用载频分选造成了困难。
脉冲宽度是信号分选与识别可利用的另一个参数, 但信号环境的复杂化密集化、脉冲宽度取值的灵活可变及各个辐射源脉冲宽度取值范围的重叠, 对信号分选中利用脉宽造成不利影响。如某型雷达的信号脉宽有七种可以选择。
脉冲重复周期 (也称之为重频) 也是信号分选与识别的一个重要参数。单就重频参数而言, 脉冲多普勒等雷达为了分辨距离模糊和速度模糊或者为了对抗侦察干扰的目的, 就采用了各种不同形式的重频。目前常用的重频类型有:
1) 固定 (或恒定) 的重频。常用于搜索雷达和跟踪雷达及用于动目标指示的脉冲多谱勒系统中。
2) 跳变的重频。对重频进行随机跳变或有规律的调制, 是一种雷达抗干扰措施。
3) 转换并驻留的重频。选用几个或多个不同的重频值, 并快速地在这些重频值之间转换, 其目的主要在于分辨距离或速度上的模糊, 或者用来消除雷达的距离盲区或速度盲区。
4) 参差重频。一部雷达发射的脉冲序列中选用两个或多个重频值, 这种脉冲序列的重复周期称之为帧周期, 帧周期之间的各个小间隔可以称之为子周期。
5) 滑变重频。用于探测高度不变而雷达使用仰角扫描方式跟踪目标的系统。大仰角时探测距离近, 使用短重频;小仰角时探测距离远, 使用长重频。
3 结语
对雷达辐射源信号进行准确的分选与识别是当前电子战的重点研究方向之一, 本文从信号的波形设计和参数使用两个方面详细分析了当前复杂体制雷达信号的特点, 对提高分选与识别的水平具有一定的参考价值。
摘要：随着雷达科学技术的迅猛发展, 雷达信号的形式与参数日益复杂, 对其进行准确的分选与识别也困难重重。本文从雷达信号波形设计和参数使用两个方面出发, 详细分析归纳了复杂体制雷达信号的工作特点, 对雷达信号的分选与识别具有一定的参考价值。
关键词：雷达信号,特点,分选与识别
参考文献
[1]李侠.现代雷达技术[M].兵器工业出版社, 2000.
[2]张光义.相控阵雷达系统[M].国防工业出版社, 1994.
[3]张贤达.现代信号处理[M].清华大学出版社, 2002.
[4]赵国庆.雷达对抗原理[M].西安电子科技大学出版社, 1999.
雷达组网特点及其关键技术研究 篇2
1 雷达组网系统及其特点分析
雷达组网系统示意图如图1所示。从图中可以看出, 多个雷达通过统一的时间进行时间同步, 所采集的数据可以使用通信链路汇总到信息融合中心进行数据处理, 指挥控制中心通过监测与数据分析等手段确定后续的计划制定和功能调整。
具体的, 依照组网雷达类型的不同可以将其分为三类, 分别为单基地雷达组网、双 (多) 基地雷达组网以及混合组网。
第一种组网类型中的雷达采用单基工作体制, 各雷达处于相对独立状态。该组网方式对雷达工作方式的约束性较小, 各雷达可以依照工作需求实时调整工作方式, 还可以依照部署要求在空间位置进行多区域部署, 即便与指挥控制中心断开连接也能够继续完成工作任务。
第二种组网类型中的雷达采用双或多雷达体制, 即为单发射机分配多个分开的接收机。该组网方式下的雷达系统在电子对抗、抗辐射、反隐身等方面具有明显的应用优势, 若配合空中平台继续拧协同工作, 还能够有效提升雷达系统在抗低空突防方面的性能。
第三种组网类型中的雷达使用收发异地及单基混合组网, 网内的雷达可以工作在两种不同的工作状态。显然, 该组网方式继承了上述两种方式的优点, 还能够进一步提升雷达系统的“抗四大干扰”能力。
2 雷达组网原则
雷达系统中可以使用多种类型的雷达进行组网, 考虑到系统的时域、频域以及空域性能需求, 在组网中应该综合应用适用于多波段、多体制、多程式的雷达进行组网部署。雷达组网设计原则有: (1) 安全性。雷达系统在组网设计过程中需要采用主备结合的方式即使用光纤通信网搭建主干通信网, 使用卫星通信网或其他无线通信网搭建备用通信网。组网的拓扑结构应该选用可靠性和安全性相对较高的格型或星型与树型混合型的结构。 (2) 全频段覆盖。雷达系统的最显著优势就是全频段覆盖, 因而组网中的雷达类型选取要满足宽频段要求。 (3) 补盲。该原则即要求雷达网在空域、频域、距离区间内没有忙点。 (4) 抗四大威胁。该原则要求雷达网能够有效抵抗反辐射导弹、电子干扰、目标隐身以及低空突防等威胁。 (5) 适当的重叠系数。重叠系数越高, 其性能越好, 但是需要的成本投入越高, 因而在实际组网中需要依照应用需求设计适当的重叠系数。
3 雷达组网中的关键技术
3.1 时间同步技术
雷达系统中的雷达数量较多, 为实现协同工作和信息融合, 其首先需要解决的问题就是时间同步。雷达间的时间同步技术主要有两种。一是基于卫星的时钟定位, 该技术使用卫星时钟信号作为同步时钟信号, 如我国的双星定位系统和美国的GPS系统等, 该技术可以实现较高精度的时钟同步要求, 但是所使用的电磁信号易受到干扰。二是基于高稳定度时钟的时间同步技术, 如铷原子钟同步, 该技术在实践中同样可行, 但是需要在应用前对各时钟进行统一的时间校准。
3.2 精确标定站位和标校技术
定位精确度和空间几何标校是后续雷达网数据共享的基础。地球表面存在曲率, 雷达工作中也缺少目标高度数据, 若直接进行坐标变换容易出现较大的误差, 该误差的存在会对雷达的跟踪精度带来较大的影响, 为消除该误差就需要对雷达进行标校。全相对坐标变换技术可以将网外雷达作为参考对象计入定位或标校算法中, 通过测量其与真实目标中的相对坐标来校正定位位置, 进而消除坐标变换过程中的误差引入因素。
3.3 数据融合技术
数据处理是雷达系统的核心功能。传统的数据处理技术是选用特定的雷达作为主站, 其他雷达数据以拼接的方式将所采集到的数据交接到处理中心进行处理。显然, 该技术中的交接过程容易出现信息错误或丢失, 特别是隐身目标的信息。数据融合技术则是一种精确度更高、评估更全面的数据处理技术, 该技术利用既定的规则对雷达所采集到的信息和数据进行多层次和多方位的融合处理, 而不是以某一雷达信息为主体, 以便于获得完整度更高的估计结果。典型的数据融合技术有分布式、集中式、混合式等三类。
4 总结
雷达组网是现代军事、航空、气象等领域中所关注的重要研究内容之一, 其不仅能够该来巨大的效益, 还能够促进雷达应用向系统化、智能化、一体化的方向发展, 推动雷达应用性能的不断提升。
参考文献
[1]万安民, 陆静.雷达组网的特点及其抗干扰设计[J].火力与指挥控制, 2001, 26 (3) :41-44.
[2]李丹, 乔晓, 毛少杰.雷达网设计分析工具[J].现代电子工程, 2000 (4) :73-79.
[3]花汉兵.雷达组网的特点及其关键技术研究[J].现代电子技术, 2008, 30 (23) :33-35.
雷达特点 篇3
片段一:
(板书课题,学生齐读课题。)
师:(课件出示蝙蝠和雷达的图片)同学们,通过预习,你们识它们吗?谁能简要地告诉大家你对它们的了解。
生1:蝙蝠是一种哺乳动物,不但能在夜间飞行,还能捕捉蚊子、飞蛾等昆虫。
生2:蝙蝠夜间飞行从来不会撞到什么东西。
生3:雷达是一种探测装置,安装在飞机上。
生4:雷达不光安装在飞机上,它还用在军事侦察、探测等许多方面。
生5:科学家发明雷达是从蝙蝠身上得到启示的,所以课题要用“蝙蝠和雷达”。
师:你们真是了不起,通过预习,既让自己有了很大收获,又让大家分享了你的学习成果,相信今后会有更多的同学通过预习提高自己。科学家是怎样从蝙蝠身上得到启示发明雷达的,我们学习课文共同探究。
[评析:教师往往费尽心思,精心设计新课导入。其实,课始启发学生将预习中了解的相关知识简要介绍给大家,既让学生展示了预习成果,又有助于教师掌握学情,因学而导。]
片段二:
师:前面有同学说,蝙蝠不但能在夜间飞行,还能捕捉蚊子、飞蛾等昆虫。蝙蝠夜间飞行从来不会撞到什么东西。这说明它飞行本领很不一般,读读课文第3自然段,看看它的本领到底有多大。
(学生认真读书,用笔圈画。)
生1:蝙蝠在夜里飞行,就连细小的电线都能避开。
生2:蝙蝠夜里飞行时还能捕捉到蚊子、飞蛾。
生3:蝙蝠的了不起在于它从来不会撞到别的东西。
师:蝙蝠确实厉害,老师把你们讲到的概括成这样一句话:蝙蝠在夜里飞,一根极细的电线,它能灵巧地避开,怎么飞,从来不会跟什么东西相撞,还能捕捉飞蛾和蚊子。读一读,和书上的原话比比,哪句好?同桌交流交流。
(学生对比读两句话,交流想法后举手发言。)
生1:书上那句更好,因为它用上了“还”“无论”“从来”“即使……也……”等词语,更加突出了蝙蝠飞行本领的了不起。
生2:书上那句好还有一个原因,它有顺序。
师:怎么有顺序?你能据体说说吗?
生:它是按照蝙蝠本领越来越厉害的顺序排的,打乱后不好。
师:你的本领也非常了不起?有一双特别善于发现的眼睛!正如你所说,这段描写按照蝙蝠本领厉害的程度排列,还用上关联词连接,写出了蝙蝠飞行的过人之处。让我们佩服蝙蝠,也佩服作者。现在我们一起带着佩服、夸奖的语气朗读第3自然段。
[评析:课文第3自然段关联词的连用,不仅使表达更为流畅,也生动地刻画了蝙蝠飞行本领不一般。打乱句子顺序,去关联词重组语言,让学生比较,有效地说出了这个长句的逻辑关系,并体会到作者运用语言的技巧。]
片段三:
师:蝙蝠的嘴和耳朵是怎样配合的?雷达是怎样工作的?先自由读第7～8自然段,再与同桌合作摆摆台上的小卡片,练习说一说。(发给学生的卡片,分别写有:“障碍物”“嘴”“耳朵”“超声波”“反射”“天线”“荧光屏”“无线电波”。学生读书、操作、练说。)
师:哪两位同学上来在黑板上摆一摆,说一说。同桌也要配合好。
生1:蝙蝠嘴里发出超声波,超声波遇到障碍物就反射回来,传到蝙蝠的耳朵里,蝙蝠就立即改变方向。
生2:雷达通过天线发出无限电波,无线电波遇到障碍物就反射回来,显示在荧光屏上。
生1和生2摆的卡片如下图(教师板书):
师:看着板书,大家再练习说得准确、流利些。
(学生练说。)
师:看图说一说雷达和蝙蝠之间的联系,完成下面的填空。(课件显示下列填空)
飞机上的天线就像是蝙蝠的()。
雷达发出的无线电波就像是蝙蝠的()。
雷达的荧光屏就像是蝙蝠的()。
师:通过合作学习,对蝙蝠的嘴和耳朵是怎样配合的,雷达是怎样工作的,大家了解得清清楚楚,老师根据课文制作了一个课件,但没有配音,今天想请你们帮忙配音。说得最好的同学,我课后把你说的录下来,作为配音插入课件。为了让大家说得好,再读读第6～7自然段。(教师演示课件,学生试着配音。)