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浅谈雷达及雷达技术的发展趋势

2018-07-08
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       雷达,即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。也被称为“无线电定位”。是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率、方位、高度等信息。

雷达的部署方式通常有固定、机载、岸基移动、舰载、空间、协同、分布式、便携等。

雷达的主要应用有监视(空中、海面、陆地、太空)、空中管制、火控、地面动目标检测、成像/测绘、导航和引导(高度计,地形跟踪,自动,自动地面车辆等)、气象、穿墙(地)、周边安全、执法、运动等。


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雷达的分类



  按用途分   

雷达种类很多,可以分为军用雷达和民用雷达,军用雷达按照用途可以细分为远程预警雷达、监视雷达、炮瞄雷达、制导雷达、机载火控雷达、成像雷达、引信雷达、探地雷达等;民用雷达按用途可以分为汽车雷达、气象雷达、航海雷达、测绘雷达、交通管制雷达等。


  按雷达频段分   

雷达工作频段很广、从米波、毫米波到太赫兹等各种频段,例如:我们常说的L波段,S波段,X波段,Ku波段等,一般情况下,同一波段内的雷达具有大体相同的特性。


  根据制式分   

按照雷达的工作制式给雷达分类较为专业,例如:圆锥扫描雷达、单脉冲雷达、脉冲多普勒雷达、动目标显示(MTI)雷达、相控阵雷达、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达、MIMO雷达、天/地波超视距雷达、噪声雷达、频率/极化分集雷达、双(多)基地雷达、无源雷达等。


  根据信号分   

按照雷达信号进行分类可以有:脉冲雷达、连续波雷达、线调频雷达、步进频雷达、编码雷达等。


  根据参数分   

根据雷达测量的目标参数可以分成:测速雷达、两坐标雷达、三坐标雷达、测高雷达、制导雷达等。


  根据平台分   

按照雷达搭载的平台不同可以分成:地面雷达、机载雷达、舰载雷达、天基雷达、航天器雷达、弹载雷达、无人机雷达、车载雷达等。




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雷达技术的发展趋势


随着微波、计算机、半导体、大规模集成电路等各个领域科学进步,雷达技术在不断发展,其内涵和研究内容都在不断地拓展。究其趋势,有以下几个方向:


1
数字化技术向雷达天线端前移

       表现在雷达天线由机械扫描向相控阵电子扫描发展,无源相控阵(PESA)向有源相控阵(AESA)、数字阵列雷达(DAR)发展,数字波束形成(DBF)技术得到大大的发展等方面。


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真空管器件逐渐被固态器件替代

     固态器件具有更好的性能(GaAs,GaN,SiC)、更低的成本,可以实现微波单片集成电路、片上系统以及片上雷达等。


3
雷达工程理论已经不局限于“香农定理”

       信息理论在雷达中得到应用,让雷达系统能够采用更复杂的算法和信号,并具有自适应于探测目标和环境的能力。


4
雷达的工作频率、带宽、分辨率都在提升

    更大的工作带宽能够使雷达获得更高的分辨率,多波段、共享频谱使得雷达能够在多个波段同时工作,高的工作频率使得雷达更加小型化从而能够在更小的平台上安装。


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军民两用技术不断发展

       如源自军事用途的GaN器件已经用于移动通信基站,而CMOS、SiGe、CPU、GPU和FPGA等民用技术在雷达上不断得到应用。


6
多功能架构

如今一部机载雷达能够完成搜索、跟踪、火控、天气、合成孔径等多种功能,而F22、F35等四代战机配置的综合孔径系统则能实现雷达、通信、电子战一体化。


7
空间分布式雷达系统更常见

多基地雷达、MIMO雷达越来越常见。


8
阵列雷达阵元数量不断增加

得益于阵元成本、尺寸、功率不断减小,使得阵列雷达天线具有更高的集成度,阵元数量不断增加;而共形阵列则是相控阵天线的另一个发展方向。


(文章资料来源于《雷达通信电子战》)







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