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自己怎么做雷达定位器

归档日期:10-28       文本归类:防雷达侦察      文章编辑:爱尚语录

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  在本世纪30年代,无线电技术出现了重大的突破,那就是雷达的发明。雷达又称作无线电测位。是利用无线电波的反射,来测量远处静止或移动目标的距离和方位,并辨认出被测目标的性质和形状。

  早在1887年,赫兹进行验证电磁波存在的实验时就曾发现:发射的电磁波会被一大块金属片反射回来,正如光会被镜面反射一样。

  1897年夏天,在波罗的海的海面上,俄国科学家波波夫在“非洲号”巡洋舰和“欧洲号”练习船上直接进行5千米的通信试验时,发现每当联络舰“伊林中尉号”在两舰之间通过时,通信就中断,波波夫在工作日记上记载了障碍物对电磁波传播的影响,并在试验记录中提出了利用电磁波进行导航的可能性。这可以说是雷达思想的萌芽。

  1921年业余无线电爱好者发现了短波可以进行洲际通信后,科学家们发现了电离层。短波通信风行全球。

  1934年,一批英国科学家在R.W.瓦特领导下对地球大气层进行研究。有一天,瓦特被一个偶然观察到的现象吸引住了。它发现荧光屏上出现了一连串明亮的光点,但从亮度和距离分析,这些光点完全不同于被电离层反射回来的无线电回波信号。经过反复实验,他终于弄清,这些明亮的光点显示的正是被实验室附近一座大楼所反射的无线电回波信号。瓦特马上想到,在荧光屏上既然可以清楚地显示出被建筑物反射的无线电信号,那么活动的目标例如空中的飞机,不是也可以在荧光屏上得到反映吗?

  根据上述的设想,瓦特和一批英国电机工程师终于在1935年研制成功第一部能用来探测飞机的雷达。后来,探测的目标又迅速扩展到船舶、海岸、岛屿、山峰、礁石、冰山,以及一切能够反射电磁波的物体。

  当时研制雷达纯粹是为了军事需要,因此是在保密状态下进行的。实际上,几乎在同一时期,各国的科学家们都在保密的条件下独立地开展这方面的工作,都有杰出的代表人物。R.W瓦特只能说是在这方面已为大家知晓的代表人物而已。

  到1939年为止,一些国家秘密发展起来的雷达技术已达到了完全实用的地步。就在这一年,爆发了第二次世界大战,这项新发明在二战中显示出了它的巨大威力。 雷达概念形成于20世纪初。雷达是英文radar的音译,意为无线电检测和测距,是利用微波波段电磁波探测目标的电子设备。

  各种雷达的具体用途和结构不尽相同,但基本形式是一致的,包括五个基本组成部分:发射机、发射天线、接收机、接收天线以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。

  雷达所起的作用和眼睛相似,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,传播的速度都是光速C,差别在于它们各自占据的波段不同。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。

  雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力。因此,它不仅成为军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。其空间分辨力可达几米到几十米,且与距离无关。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。

  (4)按工作被长波段可分:米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达。

  (5)按用途可分为:目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。

  相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。它与机械扫描天线系统相比,有许多显著的优点。

  1886年赫兹(Heinerich Hertz)展开研究无线年赫兹成功利用仪器产生无线年汤普森(JJ Thompson)展开对真空管内阴极射线年侯斯美尔(Christian Hülsmeyer)发明电动镜(telemobiloscope),是利用无线电波回声探测的装置,可防止海上船舶相撞。

  1906年德弗瑞斯特(De Forest Lee)发明真空三极管,是世界上第一种可放大信号的主动电子元件。

  1916年马可尼( Marconi)和富兰克林(Franklin)开始研究短波信号反射。

  1922年美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收机以搜索敌舰。

  1924年英国阿普利顿和巴尼特通过电离层反射无线电波测量赛层(ionosphere)的高度。美国布莱尔和杜夫用脉冲波来测量亥维塞层。

  1925年贝尔德(John L. Baird)发明机动式电视(现代电视的前身)。

  1925年伯烈特(Gregory Breit)与杜武(Merle Antony Tuve)合作,第一次成功使用雷达,把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在阴极射线年美国海军研究实验室利用拍频原理研制雷达,开始让发射机发射连续波,三年后改用脉冲波。

  1935年法国古顿研制出用磁控管产生16厘米波长的撜习窖捌鲾,可以在雾天或黑夜发现其他船只。这是雷达和平利用的开始。

  1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。英国空军又增设了五个,它们在第二次世界大战中发挥了重要作用。

  1943年美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,可将运动中的飞机柏摄下来,他胶发明了可同时分辨几十个目标的微波预警雷达。

  1944年马可尼公司成功设计、开发并生产「布袋式」(Bagful)系统,以及「地毡式」(Carpet)雷达干扰系统。前者用来截取德国的无线电通讯,而后者则用来装备英国皇家空军(RAF)的轰炸机队。

  1945年二次大战结束后,全凭装有特别设计的真空管——磁控管的雷达,盟军得以打败德国。

  1947年美国贝尔电话实验室研制出线年代中期美国装备了超距预警雷达系统,可以探寻超音速飞机。不久又研制出脉冲多普勒雷达。

  1959年美国通用电器公司研制出弹道导弹预警雷达系统,可发跟踪3000英里外,600英里高的导弹,预警时间为20分钟。

  1964年美国装置了第一个空间轨道监视雷达,用于监视人造地球卫星或空间飞行器。

  1971年加拿大伊朱卡等3人发明全息矩阵雷达。与此同时,数字雷达技术在美国出现。

  ……我想,你需要两个发射器(一个放在目标上,一个放在你身上,这样才能根据信号的延迟来计算距离)和至少三个接收器(定位一个平面坐标至少要两个,另一个用在目标上),还要有两个个控制电路(一个用来处理信号,姑且用模拟电路吧,简单点,另一个用于连接目标上的两个电路),一个特制的屏幕来显示(至少是手机屏幕)。你估计一下你的费用和成品体积吧。

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