雷达的工作原理是怎么样的 雷达的原理是什么?
雷达的工作原理是怎么样的?
雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似,当然,它不再是大自然的杰作,同时,它的信息载体是无线电波。 事实上,不论是可见光或是无线电波,在本质上是同一种东西,都是电磁波,在真空中传播的速度都是光速C,差别在于它们各自的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。
测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成目标的精确距离。
测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。测量仰角靠窄的仰角波束测量。根据仰角和距离就能计算出目标高度。
测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。
雷达的原理是什么?
电磁波同声波一样,遇到障碍物要发生反射,雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,因此,雷达用的是微波波段的无线电波。
雷达有一个特制的可以转动的无线,它能向一定的方向发射不连续的无线电波。每次发射的时间约为百万分之一秒,两次发射的时间间隔大约是万分之一秒,这样,发射出去的无线电波遇到障碍物时,可以在这个时间间隔内反射回来被无线接收。
根据公式2S=ct来确定障碍物的距离S,再根据发射无线电波的方向和仰角,便可以确定障碍物的位置了。
利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标,除了军事用途外,雷达在交通运输上可以用来为飞机、船只导航,在天文学上可以用来研究星体,在气象上可以用来探测台风,雷雨,乌云
雷达是谁发明的?集合了什么和什么的原理发明的?
第一次世界大战期间,军用飞机出现,一些国家在抵御它的进攻方面遇到了很大的困难。为此,有的科学家开始研制一种远距离寻找飞机的仪器,这就是后来的雷达。
不过,雷达的发明可以追溯到19世纪。1887年,德国科学家赫兹在证实电磁波的存在时,就已发现电磁波在传播的过程中遇到金属物会被反射回来,就如同用镜子可以反射光一样。这实质上就是雷达的工作原理。不过,当时赫兹并没有想到利用这一原理来进行无线电通讯试验时,通信突然中断了,几分钟后又恢复了正常。这种现象连续几次出现,起初他以为是机器出现了故障,经检查,一切正常。于是,他观察了外部的情况,发现一艘轮船正通过两艘军舰之间,等船驶过后,两舰之间的通讯又恢复了正常。波波夫凭着自己敏锐的感觉,立刻意识到,就是这只船在经过两舰之间时挡住了无线电波。他由此想到,如果在海上航线上设置无线电通讯设备,就可以利用电波探测到海上目标。但令人遗憾的是,他没有将此想法付诸实践。直到1922年,美国科学家根据波波夫的设想,在海上航道两侧安装了电磁波发射机和接收机,当有船只经过时,通过电波马上就可以测出。这就等于在海上设置了 一道看不见的警戒线。不过这种装置仍然不能算是严格意义上的雷达。
1935年,英国著名的物理学家、国家物理研究所无线电研究室主任沃特森·瓦特在此基础上发明了一种既能发射无线电波,又能接收反射射波的装置,它能在很远的距离就探测到飞机的行动。这就是世界上第一台雷达。这台雷达能发出1.5厘米的微波,因为微波比中波、短波的方向性都要好,遇到障碍后反射回的能量大,所以探测空中飞行的飞机性能好。为了安全和方便,当时称这种雷达为CH系统。经过几次改进后,1938年,CH系统才正式安装在泰晤士河口附近;这个200公里长的雷达网,在第二次世界大战中给希特勒造成极大的威胁。随后,英国海军又将雷达安装在军舰上,这些雷达在海战中也发挥了重要作用。雷达不仅运用在军事上,还可用来探测天气,查找地下20米深处的古墓、空洞、蚁穴等。随着科学技术的进步,雷达的运用也越来越广泛。