探地雷达实验报告 雷达操作实训报告(五篇)
随着个人素质的提升,报告使用的频率越来越高,我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。怎样写报告才更能起到其作用呢?报告应该怎么制定呢?下面我给大家整理了一些优秀的报告范文,希望能够帮助到大家,我们一起来看一看吧。
探地雷达实验报告 雷达操作实训报告篇一
一、调查目的:
随着汽车的普及,越来越多的家庭拥有了汽车。交通拥挤状况也随之出现,撞车事件也是经常发生,人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时,更加注重的是汽车的安全性,许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。为了解决这个安全问题,设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。
二.调查意义
根据相关资料对各年汽车事故的分析结果,得出在驾驶员、汽车和道路三个环节中,驾驶员这一环节的可靠性低于另外两个环节。80%以上的车祸是由于驾驶员反应不够迅速或者误判所引起的,特别是在汽车高速行驶情况下,超过65%的车辆相撞是追尾相撞。此外汽车倒车,仅靠后视镜有视觉盲区,亦常出现撞车、撞人、撞物的意外事故。据统计, 在危险情况下, 如果能给驾驶员0.5s的预处理时间, 则能够减少30%的汽车追尾事故、50%路面相关事故、60%的迎面撞车事故, 这说明了安全报警系统的作用, 因而在汽车防撞装置还应具有报警系统。
汽车倒车防撞系统可以在司机倒车时,检测后方靠近车身的障碍物,在距离过短时及时以报警的方式告知驾驶员,可以避免因后视镜的视觉盲区而出现与障碍物的碰撞,起到倒车辅助功能。在汽车前进时也
可以开启倒车防撞系统,用以检测后方靠近的车辆,及时提醒驾驶员做出判断。因此,研究开发汽车防撞等主动式汽车辅助安全装置,对
于减少交通事故和经济损失具有重要意义。
三、倒车雷达的市场状况
(一)倒车雷达的市场前景
中国国家汽车行业“十五”规划研究组预测; 2005年和2010
年,全国轿车保有量将分别达到843—869万辆和1423—1542万辆。2004年我国轿车的销售量为232万辆,2005年我国轿车的销量预计高达275万辆,同比增长18.5%;未来五年,国内轿车需求量以两位数的速度快速增长,尤其值得关注的是中高档轿车的私人消费迅速升温,中高档轿车已成为市场需求主流。另据国际汽车制造商协会(dica)最近预测,中国将成为第四大汽车市场,同时也将成为全球汽车配套服务产业的第四大市场,汽车用品及服务行业正赶上历史上从未有过的空前繁荣期。根据国际惯例,汽车生产厂商的利润与汽车用品及今后服务行业的利润之比在1:10以上,另据有关专业机构统计,目前有车一族用于每辆新购汽车的平将装璜费用4500元。在欧美国家,轿车倒车雷达的安装使用率达80%以上,而我国目前轿车(高、中、低档次的轿车)的平均安装率只有10%左右。随着国产中高档车产量和需求量的快速攀升,倒车雷达的需求量将进入快速增长期,倒车雷达市场前景广阔。
(二)系统组成和工作原理
(1)功能:功能较齐全的倒车雷达应该有距离显示、声音/语音报警、区域警示和方位指示、探头自动检测等。
(2)性能:性能主要从探测范围、准确性、显示稳定性和捕捉目标速度来考虑,要求是测得准、测得稳、范围宽和捕捉速度快。
(3)外观工艺:作为汽车的内外装饰件,要考虑显示器和探头安装后是否美观,与车是否协调。从探头外形看,可以选择的有纽扣式和融合式两种。纽扣式的探头表面是平的,融合式探头表面是有造型变化的,追求与后保险杠的自然过渡。从尺寸上看,有超小型、中型和较大尺寸的,主要取决于车后保险杠的大小和个人偏好。从颜色上看,应选择与汽车保险杠相同或相近的颜色。
显示器应根据驾驶员的倒车习惯选用前置式或后置式的,有的产品可以同时使用两个显示器。
(4)质量与可靠性:倒车雷达作为汽车用品,对其质量和可靠性应有比较高的要求,尤其是探头的质量直接关系到倒车雷达所应起的作用,特别是产品的灵敏度、是否存在盲区、产品是否正常工作等。此外,质量好的产品提供的服务较好,承诺的包换期和包修期比较长。
(三)汽车倒车雷达的发展 水平
倒车雷达的快速发展始于20世纪末21世纪初,经过几年的时间,随着技术发展和用户需求的变化,倒车雷达在几年的时间里大致经过了六代的演变。
第一代:倒车时通过喇叭提醒。“倒车请注意”!想必不少人还记得这种声音,这就是倒车雷达的第一代产品,只要司机挂上倒档,它就会响起,提醒周围的人注意,不能算真正的倒车雷达,基本属于淘汰产品。
第二代:采用蜂鸣器不同声音提示驾驶员。这是倒车雷达系统的真正开始。倒车时,如果车后1.8m~1.5m处有障碍物,蜂鸣器就会开始工作。蜂鸣声越急,表示车辆离障碍物越近。但没有语音提示,也没有距离显示,虽然司机知道有障碍物,但不能确定障碍物离车有多远,对驾驶员帮助不大。
第三代:数码波段显示具体距离或者距离范围。这代产品比第二代进步很多,可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体,在1.8m开始显示;如果是人,在0.9m左右的距离开始显示。这一代产品有两种显示方式,数码显示产品显示距离数字,而波段显示产品由3种颜色来区别:绿色代表安全距离;黄色代表警告距离;红色代表危险距离,必须停止倒车。第三代产品把数码和波段组合在一起,比较实用,但安装在车内影响美观。
第四代:液晶屏动态显示。不用挂倒档,只要发动汽车,显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离,色彩清晰漂亮,外表美观,可以直接粘贴在仪表盘上,安装很方便。不过lcd外观虽精巧,但灵敏度较高,抗干扰能力不强,所以误报也较多。
第五代:魔幻镜倒车雷达。结合了前几代产品的优点,采用了最新仿生超声雷达技术,配以高速电脑控制,可全天候准确地测知2m以内的障碍物,并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起,并设计了语音功能。因为其外形就是一块倒车镜,所以可以不占用车内空间,直接安装在车内后视镜的位置。而且颜色款式多样,可以按照个人需求和车内装饰选配。
第六代:专为高档轿车生产。第六代产品在第五代的基础上新增了很多功能:外观上看,比第五代产品更为精致典雅;功能上看,它除了具备第五代产品的所
有功能之外,还整合了高档轿车具备的影音系统,可以在显示器上观看dvd影像。
(四)发展前景
(1)由加装向原装发展。越来越多的汽车在出厂时配有倒车雷达。
(2)原装倒车雷达车型呈现高档→中档→低档的发展态势。
(3)由主流探头向更多探头发展。
(4)功能更加强大,集成音响和音像播放功能。
(5)设备趋于小型化、人性化、智能化。
四 结语
汽车市场的快速发展将带动倒车雷达市场的繁荣。国内倒车雷达主流市场已经开始由进口高档汽车向中低档汽车发展;技术上向着单芯片功能集成、灵敏度更高、可视化等方向发展;后装市场竞争激烈,前装市场将是倒车雷达生产厂商的低风险高回报所在。
探地雷达实验报告 雷达操作实训报告篇二
气象雷达资料处理及应用实习报告
姓名: 学号:
完成时间: 实习目的
熟悉气象雷达软件终端的操作,进行雷达回波产品的显示和解析,分析降水过程的天气形势。实习过程
1)安装pup与rpg,用rpg处理雷达基数据,保存在d: archive2路径下,生成的文件(产品文件在d:product目录下)有:
基本反射率(19、20)、基本速度(27)、基本谱宽(30)、用户可选降水(31)、混合扫描反射率(33)、组合反射率(37、38)、组合反射率等值线(39)、回波顶(41)、回波顶等值线(42)、强天气概率(47)、风廓线(48)、风暴相对平均径向速度(56)、垂直积分液态含水量(57)、风暴追踪信息(58)、冰雹指数(59)、中尺度气旋(60)、龙卷涡度特征(61)、风暴结构(62)、分层组合反射率(67)、1小时累积降水(78)、3小时累积降水(79)、风暴总累计降水(80)、补充降水数据(82)、速度方位显示(84)、综合切变(87)、综合切变等值线(88)、cappi反射率(110)、cappi速度(113)、cappi谱宽(115)。
打开pup和rpg,连接成功时,在rpg中应该出现绿灯,然后把基数据放入d: archive2文件目录下,把基数据的文件名改成相应的格式(名称),点击rpg中的replay basedata 按钮,rpg的绿灯出现闪烁,表示rpg处在工作状态,正在对雷达的基数据文件进行处理。
2)(典型个例分析)——选取2002.05.13日06:59---12:37时的雷达回波图分析(下图)。
从2002.05.13日06:59时刻的反射率图来看,强回波区位于安徽的偏西北部。有两条比较明显的带状回波区。
06时回波
7:47左右的零风速带在安徽西北部,折点在300°左右。对应的锋后有较强的回波。07时回波
08时回波
09:29左右时零风速带在站点的西北偏北部,此时风向随高度顺转,在对应的安徽西北部 有强回波区。09时回波
10时回波
10时回波
10:24时左右,锋面开始经过安徽,此时零风速带接近在330度左右。
11时回波
11:00时速度图和反射率图可以看出锋面经过安徽,而且强度此时较强,呈东北-西南 走向。
12时回波
12:37以后锋线离开安徽向西南方向移动。
以上除9时反射率图均为0.5度仰角反射率图。实习结果
1)通过此次实习,掌握了一些使用rpg和pup的基本技能,以及对雷达产品图的分析和应用。
2)通过雷达产品分析,了解了本次锋线过程的一些物理特征和其在雷达反射率图、速度图上的对应显示特征。
探地雷达实验报告 雷达操作实训报告篇三
中国公开最新型dwl0020反隐形战机雷达(图)2009-05-22 10:56:11 来源: 环球时报(北京)
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核心提示:4月1日,在世界雷达博览会上中国电子科技集团西南电子设备研究所展出的雷达实物照片,首次公开了中国最新型反隐身飞机雷达——中国dwl002 被动探测雷达系统。该雷达与普通有源雷达不同,是一种无源雷达,对目标采用的是被动探测。
中国新型反隐身飞机雷达
中国dwl002被动探测雷达系统采用多基站布置,各基站都会捕捉到信号,通过计算信号到达各站的时刻差,可以计算出辐射源与各站之间的距离差,进而求出目标的空中坐标。
中国反隐身雷达系统绘制的目标轨迹图
环球时报5月22日报道 2009年4月1日,由中国雷达行业协会、保利科技有限公司、中电科技国际贸易有限公司等单位共同主办的“2009年第五届世界雷达博览会”在北京展览馆开幕。该展向公众展示了中国航空、航海、军事、交通运输等领域中雷达科技的应用成就,也有来自国内外百余家参展企业现场展示的各种先进的军用、民用雷达以及与雷达相关的零部件、配套技术等。在本届展会的一个不太引人瞩目的展台上,有一张雷达图片引起了大家的关注,这张图片上拍摄的是中国电子科技集团西南电子设备研究所展出的雷达实物照片,这就是被国内外炒作颇多的中国最新型反隐身飞机雷达--中国dwl002 被动探测雷达系统。
被动探测
对于各类有源雷达而言,我们知道它可以通过处理自身发射的已知电磁参数、接收从目标反射回来的电磁波来定位被探测目标的各类位置参数。但现代隐身技术通过吸收雷达电波、减小雷达角反射面、减少散射雷达电波,降低了此类雷达的效能。有源雷达因发射雷达波信号,自身的安全也受到威胁,因此一些国家开始发展无源被动探测雷达。由于无源雷达事先并不知道所要接收到的电磁波的特征和参数,所以它完成目标定位必须具备两个基本的条件:首先,必须有足够快速和精细的电磁信号分析和鉴别能力,以确保在现代战争复杂的电磁环境下通过每个电磁信号的细微差别来区别定位发射或反射该电磁信号的目标。据称,中国dwl002被动探测雷达系统采用了独立的脉冲信号分析系统,能非常精确地分析各种电磁辐射信号并对它们进行“指纹”(finger printing)式识别,包括区分两台同一型号的脉冲发射器各自发射的同类信号,可以精确分析脉冲宽度内的信号特征。其工作原理如下:因为标准的方波脉冲、三角波脉冲等都只在理论上存在,而实际的脉冲形状受到元器件工艺和制造质量的影响,即使同一型号的脉冲发射器之间也有些微差别,而中国dwl002 被动探测雷达系统恰恰能分析出这种差别。相比之下,传统电子情报侦察系统的侦察对象通常仅是脉冲信号的脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲重复频率等参数,掌握这些参数后就可以对这种信号的辐射源实施有效的电子干扰,并不需要做到区分同型脉冲发射器各自发射的同类信号。
其次,无源雷达要完成目标定位还需要有行之有效的定位算法,这使我们很容易想到,如果多个侦察接收站都接收到了被确认是同一辐射源辐射的信号,由于接收站相互间的空间位置关系已知,那么定位目标应当从时间处理着手,dwl002 系统正是采用所谓的电磁波“到达时间差”方法来进行定位的。
在该系统部署完毕后,每个站都可以通过gps或者其他卫星定位系统知道自身的空间位置,并得出与其他站之间的相对位置参数。如果目标发射或者反射电磁波,多个基站都会捕捉到信号,通过计算信号到达各站的时刻差,我们可以计算出辐射源与各站之间的距离差。而由基本的数学知识,我们知道如果一点到两个定点的距离之差的绝对值是常数时,其轨迹是双曲线。而其中两个站的空间位置已经确定,所以我们可以很快得出一条双曲线的平面位置方程,而目标必然在这条曲线上;同样对另两个站进行相同的处理又能得到另一条双曲线的平面位置方程,那么目标就必然在这两条双曲线的交点上,这样我们就能确定目标的空间位置了。该系统完成三维定位的原理也完全一样,只是每次计算得到的是空间的双曲面方程,需要三个双曲面相交才能得到点的位置。这种目标定位方式的采用决定了dwl002在使用方式和工作原理上与传统电子情报侦察系统有根本的区别,可以认为它是对传统电子情报侦察系统的超越。
dwl002被动探测雷达系统一般工作编程可以根据执行作战任务的不同,分为双站式、三站式或者多站式。如果完成二维定位(例如对地面/水面目标定位),需要至少3个侦察接收站来实现联网探测,各个侦察接收站之间的距离最大可达50公里,通过微波接力通信使得各站之间实现信息沟通。各个机动侦查处理站的所有设备都装载在一辆高机动越野车上,所有电子设备都装在一个机动方舱内,其中一个作为主站,其他两个作为辅助站。该系统还特别适用于防空监视,此时必须进行三维定位(因为对空中目标还要确定其高度),需要4个侦察接收站。侦察接收站的侦察天线部署在高近20米的桅杆上以增大探测距离,各个侦察接收站的处理结果均通过主站转交给电子战指挥中心或战区指挥部门。该系统能接收、处理和识别各种机载、舰载和陆基雷达、电子干扰机、敌我识别装置、战术无线电导航系统(即“塔康”系统)、数据链、二次监视雷达、航空管制测距仪和其他各种脉冲发射器发出的信号。主要工作方式包括空中目标监视和分析、地面/水面目标侦察、实时和准确的空中目标定位和信号跟踪、早期预警和频率活动情况监视等。
当然,该系统也可以和有源雷达系统结合使用,如以双/多基地方式合理布设无源和有源雷达,当外界电磁辐射不存在或无法利用时,利用无源雷达接收己方有源雷达的直射信号与目标的反射信号,对目标进行探测。这样既利用了无源雷达的隐蔽性,又增强了有源雷达的利用率,无形中会大大提高防空部队对付隐身目标的作战能力。性能特点
dwl002 被动探测雷达系统是由中国电子科技集团公司西南电子设备研究所研制的新型雷达,它是利用测向和时差定位技术进行目标检测、定位和识别的无源雷达。该雷达具备如下特点。
隐蔽性好
由于该雷达系统采用无源工作体制,自身不对外辐射电磁波,不易被敌方侦察和跟踪,因此具有抗反辐射导弹打击能力。这一点很重要,一般在发动军事进攻前,都要进行电子压制作战,已经发现或者暴露的雷达站,都会遭到打击。
但是,dwl002属于不发射电磁波的被动工作方式,敌方无法通过有效的电子侦查来发现它,因此,也就无法使用反辐射导弹来实施有效摧毁。
探测距离远
系统利用对流层散射特性,具有超视距监视的能力。该系统可以通过对流层的电磁波发射原理,来发现距离很远的空中目标发射或反射的电磁波,从而及时捕获目标。这不但包括空中目标,还包括敌方海上目标和陆地目标,因此,其工作频率截获范围很广,是一种多军种共用的被动雷达系统。
抗干扰能力强 系统可以在复杂电子环境下工作。由于采用被动工作方式,系统只是截获并对接收到的电磁波有选择地进行定位分析(包括干扰信号),其本身并不发射任何电磁波,因此其几乎不存在被干扰问题。
机动性好
系统采用车载运输方式,运用液压自动调平,自动寻北,天线电动升降等技术,可在30分钟内完成系统架撤,实现快速转移。从宣传图片中我们可以看到,该系统都装载在国产越野军用卡车上,集成化程度很高、机动能力很强,几乎可以不受限制地在任何公路上机动。在到达目的地后,可以很方便地展开和撤收,而这个过程也是全自动化的,全系统只需要6~8名操作员。必要时,该系统甚至可以进行遥控作业,使用十分便捷。
工作频带宽
系统采用分频段天馈系统和分频段接收机满足频率范围为1.0~18吉赫的要求。该系统的天线的灵敏度很高,对工作频段内的信号具有高的截获概率。该系统还可以根据不同的任务要求,如针对各种雷达和干扰机探测、用于敌我识别装置探测、用于“塔康”和测距仪、方位瞬时视场等分别选择不同的频段。
信号适应能力强
系统探测非合作信号,能适应各种信号形式,包括各种雷达信号、通信信号、干扰信号等。这也是该系统的强项,也是其之所以能够探测隐身空中目标的特点。据称,该系统不但能够适应现有的各类军用频率,还能适应各类民用频率的探测需要,比如民用无线电广播、民用电视传播、民用微波通讯、各类移动手机基站等信号的正常传输进行分析,并通过高性能计算机的预先编程进行解算。这些民用无线电信号可以作为有源雷达辅助dwl002被动探测雷达系统探测隐身目标,在战时,这些民用雷达被敌人攻击的可能性相对较小,即使敌人能够发动某种规模的攻击,也很难彻底摧毁这些遍布全国各地角角落落的众多基站。
定位精度高
采用高精度的测量技术及通信传输技术,实现了目标的精确定位。该系统的定位依赖于gps或者其他卫星定位技术(包括我国的“北斗”系统),而且其探测定位精度与时间同步技术分不开。该系统的中心侦察接收站和其他侦察接收站的时间必须保持高精度的同步,否则计算得到的时差没有意义。实现时间同步有很多方法,最好的办法是所有侦察接收站都接收一颗卫星(如我国的“长河二号”系统就有这个能力,精度10-6秒;下一步等“北斗”系统全球组网成功后,就会提供更精确的授时能力)的授时,这种方式不仅精度高,而且能实现全球覆盖。据称该系统的实际定位精度可达到2%~3% 具有目标识别能力 在获得目标位置信息的同时,还可得到目标载频、信号形式等情报信息,通过自身数据库实现对辐射源及辐射源平台的识别。
使用效果
隐身技术改变了空战的方法,特别是隐身飞机与精确制导武器相结合大幅度提高了作战效能,改变了攻防战略平衡。发展反隐身技术和武器系统已成为重要而紧迫的任务,反隐身研究还是隐身技术发展的一种刺激和推动力量,也是检查、验证自己隐身武器性能的必不可少的手段。
dwl002被动探测雷达系统是一种能对空中、地面和海上目标进行定位、识别和跟踪的电子情报侦测系统,它可以作为无源三维防空雷达使用,作用距离可达500公里左右。它是一种战略及战术电子情报和被动监视系统。它自身不辐射电磁信号,而是借助外部非协同式(指辐射源和雷达“不搭界”,没有直接的协同作战关系)的辐射源来进行探测和定位。主动雷达难以对付空中隐身目标,而该系统则眼尖耳灵,能够探测到目标发出的哪怕是微弱、短暂的电磁信号或电磁反射信号,即刻让目标在雷达屏幕上原形毕露。该系统的通常布局由4个分站组成:主站作为电子战中心,即分析处理中心,一般位于中央地带,另外3个信号接收站则分布在周边地区,呈圆弧形布局或者以主站为中心圆形布局,系统展开部署后,站与站之间距离在50公里以上。分布在前沿的接收站捕捉到目标电磁信号后立即把信号传送到电子战中心主站,中心利用多站定向交叉等方法测出目标的位置,目标的高度则由捕获信号的接收站来确定,从而对目标进行三坐标定位。
当该系统部署就位后,可以根据指挥中心的命令,同时展开对海、陆、空的被动预警和侦察搜索。以该雷达对隐身目标的探测为例,当目标出现后,肯定会对它行经的空域中的各类电磁波,包括军用雷达波、微波通讯、民用无线电广播、民用电视传播、民用微波通讯、各类移动手机基站等信号形成一定的扰动,这就如同平静的水面在掠水面飞行的燕子飞过后会产生轻微的波纹,也会引起一定的信号反射。dwl002正是能够接收和分析这种微弱电磁信号反射的高手,并即刻通过中心的计算机分析和解算相应的数据,从而能够确定这一信号反射源的三坐标位置参数,之后,通过数据链或者其他信息传输渠道,把这些参数传递给己方的地面防空导弹部队或者防空部队,从而在最恰当的时间内获得攻击敌方隐身目标的机会。
据称,中国用来测试dwl002对敌方隐身目标的探测能力的模拟目标,是近年来刚刚露面的雷达反射截面小于0.01平方米的“暗剑”无人隐身试验机。根据有关资料,这种探测系统可以精确识别和判定空中隐身目标的位置特性,并且定位精度较高,基本可以配合我防空部队进行野战防空作战使用。
如果对付其他非隐身目标,中国dwl002更是游刃有余。
除了担任一般的战场预警侦察任务之外,另一种功效是全部以无源雷达作为防空的警戒雷达主力,减少暴露其他雷达的电磁特征和位置的机会,让对方的电子侦察机在这方面无功而返,这个作用意义也是非常巨大的!美国空军在近年来的战争中,为什么常常能打出大交换比的空中优势?它的战术往往是使用隐身飞机首先把事先侦察好的地面雷达系统清理掉,使对方在没有预警机和各类雷达的情况下处于对空盲目状态而无法指挥出象样的空战,能起飞的战机只能凭借自身侦测能力各自为战,往往只剩挨揍的份,也就不可能取得什么战绩!
该系统不仅具有优越的反隐身性能,而且由于其自身不辐射任何电磁波,因此可免遭敌方电子干扰和反辐射导弹摧毁,生存能力较强。无源雷达系统省去了昂贵的高功率发射机、收发开关及其相关电子设备,使系统制造和维护成本大大减少,全寿命周期费用较低,并可全天候和全时域有效工作。
当前发展现状
当前,有许多国家热衷于无源探测技术的应用研究。美国洛克希德•马丁公司是最先涉足该领域的公司之一,据称依靠电视和无线发射机,其无源系统的探测距离达到220公里以上。
美国国防部国防先期研究计划局以及华盛顿大学、乔治亚技术大学等高校和雷声等公司,都开展了这一领域的研究。在欧洲,法国也进行了相应的技术研究工作、意大利演示了样机系统、英国正在研究无源相干雷达和“蜂窝”雷达(celldar),俄罗斯和乌克兰研制了“铠甲”雷达,捷克也开发出著名的“维拉”-e无源被动探测雷达并出口很多国家。
我国由于面临美国隐身飞机的直接威胁,因此,也特别注重反隐身技术的研究。目前除了西南电子设备研究所研制的dwl002外,我国还成功开发了ylc-20双站无源测向和定位雷达系统,这两种雷达功能差不多,但是dwl002更先进些。同样是探测隐身目标的谐振雷达也在2001年建成,其作用距离可达2000公里,此外,据说我国还开发了专用于探测隐身飞机的jy-27全固态米波雷达,不但能够较为有效地探测隐身目标,并能抗反辐射导弹攻击。
俗语说,有矛必有盾,当今世界隐身技术的发展也在催生更多的反隐身技术。现在已经或正在开发的其他反隐身技术措施及手段还包括长波或毫米波雷达、无载频超宽波段雷达、激光雷达和红外探测系统、被动的射频探测技术、地球磁场变异探测技术等。
要想对抗隐身飞机,就必须综合采取多种措施及手段。可靠的反隐身探测/攻击系统的关键,是要组成一个采用不同原理并在不同波长上工作的复杂传感器网络。这个网络的重要组成部分不仅包括传感器本身,而且包括对不同来源的数据进行收集、处理、关联及显示的过程。另外,为了达到所需的高探测概率并向拦截系统提供精确的目标数据,传感器所在的位置(不仅沿边界而且向领土纵深部署,还包括空、天警戒)也很关键。因此,未来的反隐身探测系统,很可能是海、陆、空、天一体的综合系统,而无源探测雷达的发展,也许是其中的关键环节。中国dwl002被动探测雷达系统是当今世界极为先进的反隐身飞机的雷达系统,其主要性能优于国外的同类雷达,因此,预计该系统会成为很多同样面临隐身飞机威胁的国家的首选。
(本文来源:环球时报 作者:陈光文)
探地雷达实验报告 雷达操作实训报告篇四
雷达气象学是一门与大气探测、大气物理,天气系统探测相关联的学科
radar:通过无线电技术对目标物的探测和定位。测定目标位置的无线电技术范畴 气象雷达:是用于探测气象要素和各种天气现象的雷达,“千里眼、顺风耳”。
雷达气象学:利用气象雷达,进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科,它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。气象雷达的分类:探空雷达、测雨雷达、声雷达、多普勒雷达、激光雷达 南方:s波段为主,北方:c波段为主 雷达机的主要构成
rda-雷达数据采集子系统 rpg-雷达产品生成子系统
pup-主用户处理器子系统
其次包括:通讯子系统、附属安装设备 rda 主要结构:天伺系统、发射机、接收机、信号处理器 定义:用户所使用的雷达数据的采集单元。
功能:产生和发射射频脉冲,接收目标物对这些脉冲的散射能量,并通过数字化形成基数据。雷达的硬件系统!
rda的扫描方式:雷达在一次体积扫描中使用多少角度和时间。
rda的天气模式:1.晴空模式:vcp11或vcp21
2.降水模式:vcp31或vcp32
新一代雷达:降水模式 vcp:雷达天线体扫模式
rpg(雷达产品生成系统)定义:(指令中心)由宽带通讯线路从rda接收数字化的基本数据,对其进行处理和生成各种雷达数据产品,并将产品通过窄带通讯线路传给用户
功能:产品生成、产品分发、雷达控制台(ucp)pup(主用户处理系统)
功能:获取、存贮和显示雷达数据产品。预报员通过这一界面获取所需要的雷达产品,并将它们以适当的形式显示在监视器上
用处:(1)产品请求(获取),(2)产品数据存贮和管理,(3)产品显示,(4)状态监视,(5)产品编辑注释。粒子对电磁波有散射,衰减,折射的作用
散射:当电磁波束在大气中传播,遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时,入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来,这种现象称为散射现象。
主要物质:大气介质、云滴、水滴,气溶胶等。其它散射现象:光波、声波等 散射的类型:瑞利散射:d<<λ;米(mie)散射:
d≈λ 瑞利散射
散射函数或方向函数 :
后向散射能量:雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷达方向(θ=π)的那一部分能量,这部分能量称为后向散射能量。瑞利散射性质
①粒子的散射能力与波长的四次方成反比。波长越短,散射越强。②粒子的散射能力与直径的6次方成正比。粒子半径越大,散射越强。
③粒子的前向散射和后向散射为最大,粒子无侧向散射。散射截面为纺锤形。散射截面或后向散射截面
定义:设有一个理想的散射体,其截面为σ,它能全部接收射到其上的电磁波能量,并全部均匀地向四周散射,该理想散射体散射回雷达天线处的电磁波能流密度,恰好等于同距离上实际散体返回雷达天线的电磁波能流密度,则该理想散射体的截面σ就是实际散射体的后向散射截面。
意义:用来表示粒子后向散射能力的强弱。后向散射截面越大,粒子的后向散射能力越强,在同样条件下,所产生的回波信号也越强。
反射率η:单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和。反射率因子(z): z的不同取值,意味着不同天气状况。通常z的取值从0dbz~70dbz,因此要求天气雷达必需有非常大的检测范围。新一代天气多普勒雷达的接收机动态范围是90~100dbz以内。
云、雨滴的散射:
雷达的波长越短,散射越强。若雷达的波长一定时,在满足瑞利散射的情况下,粒子半径越大,散射越强。电磁波衰减:电磁波能量沿传播路径减弱的现象,是散射和吸收两种作用的总和。
衰减原因:当电磁波投射到气体或云雨粒子上时,一部分能量被散射,一部分能量被吸收,转变为热能或其它形式的能量,从而使电磁波能量减弱。
雷达回波:当雷达波束投射到云、降水粒子上时,云、降水粒子就会发生散射现象。其中向后方散射的一部分散射波重新返回到雷达天线处,并在雷达显示器上显示出各种图像。
雷达气象方程:雷达回波强度不仅取决于雷达系统各参数的特性,而且和被测云、降水粒子的性质有关,还与雷达和被测目标之间的距离以及其间的大气状态有关。雷达气象方程就是根据所测定的回波强度去推断云、降水的物理状况,将雷达的作用距离与发射机、接收机、天线、目标和环境的种种特性联系起来的方程。普通雷达方程:
结论:雷达回波功率强弱取决于:pt发射功率,g增益,雷达截面,r目标物距雷达站的距离
雷达气象方程的讨论:雷达气象方程:①雷达机各参数、②气象因子、③目标物和雷达机之间的距离 雷达机参数:①发射功率,②脉冲宽度和脉冲长度,③波瓣宽度,④天线增益等
发射功率:增加发射功率通常可以提高信噪比,从而增大最大探测距离。但最大探测距离还取决于脉冲重复频率,目标物最大高度,雷达架设高度,以及地球曲率等影响。
脉冲宽度γ和脉冲长度h:当两者增加时,雷达脉冲在空间的体积增加,同一时间里被电磁波所照射到的降水粒子数量增多,所以回波接收功率增大,使一些弱的雨区等容易发现。缺点:1)雷达的距离分辨率变低2)雷达的盲区变大。
波束宽度θ: 水平波束宽度和垂直宽度愈大,天线发射的能量愈分散,入射能流密度将随距离增加而较快地减小,造成回波能量变弱。天线增益也随之增加。
天线增益g: 天线增益增加时,回波功率以平方的倍数增大,可提高雷达的探测能力。提高g,必须增大圆抛物面口径的几何面积,带来转动性能和抗风能力差的缺点。增大天线口径面积可以提高天线的增益和减小波束宽度,从而增大雷达的探测能力和探测的角分辨率
波长:雷达的最重要参数,云雨粒子对电磁波的散射能力和衰减能力,都与波长有密切关系。各气象因子的作用:1)目标物的后向散射特性。反映在因子
上
2)波束路径上各种粒子对雷达波的衰减作用。反映在因子
上
距离因子的影响:pr与r平方成反比,气象目标随距离增加而减小,同样强度的降水出现在远距离处要比近距离处弱得多 大气折射:电磁波在大气中曲线传播的现象
大气折射类型:标准大气折射、临界折射、超折射、零折射、负折射
大气折射对探测的影响:由于大气折射指数分布不均匀性,会使电磁波在传播中发生折射现象
超折射:当波束路径曲率大于地球表面的曲率时,雷达波束在传播时将碰到地面,经地面反射后继续向前传播。然后再弯曲到地面,再经地面反射,重复多次,雷达波束在地面和某层大气之间,依靠地面的反射向前传播,与波导管中的微波传播相似,又称超折射
超折射形成的气象条件:超折射是因为大气中折射指数m随高度迅速减小造成。折射指数随高度迅速减小,必须是气温向上递增,同时水汽压向上迅速递减,就是常说”暖干盖”的大气层结。雨后晴朗的夜间:由于地面辐射,形成上干下湿的逆温层,发生超折射
测距原理:物理基础:目标散射,电磁波等速直线传播。多普勒频率(频移):当目标物与雷达之间存在相对运动时,接收到回波信号的频率相对于原来的发射的频率产生一个频率偏移,在物理学上称之为多普勒频移。
径向速度:物体(目标)在观察者视线方向的速度。
距离折叠:是指雷达对雷达回波的一种辨认错误,当目标位于最大不模糊距离以外时,会发生距离折叠,雷达显示回波位置的方位角是正确的,但是距离是错误的。
多普勒两难:对于实际工作的雷达,波长是固定的,当选定了最大不模糊距离(或脉冲重复频率)后,就存在一个最大不模糊速度。即当目标的径向速度大于最大不模糊速度时,就会产生混淆。由雷达测得的径向速度将相差两倍最大不模糊速度。2
当最大不模糊速度较小时,会产生多次速度折叠。
显示方式: ppi:平面扫描、rhi:垂直扫描、vol:体积扫描显示、cappi:等高平面位置显示、vcs:任意垂直剖面、局部多层cappi显示、、垂直最大回波显示cr、等值线图显示
等速度线:径向速度相同的点构成的线。零速度线是由雷达径向速度为零的点组成 零径向速度:某点的径向速度为零。
1)该点处的真实风向与该点相对于雷达的径向互相垂直 2)该点的真实风速为零,在那里的大气运动极小或处于静止状态
零径向速度意义:零等速点的风向是由邻近的负速度区,垂直于该等速度点吹向正速度区。地物回波:是指由山地及其上面的各种建筑物等对电磁波的散射产生的回波。晴空回波:云很稀薄或没有云雨的晴空大气里,或在不可能被探测到的小粒子所组成的云区内探测到的回波 超折射回波:当大气状况为超折射时,雷达回波会出现平常探测不到的远距离地物回波,就是超折射回波 旁瓣假回波:雷达沿主波瓣传输电磁波,主波瓣典型宽度为1º,当旁瓣发射出的电磁波在近距离遇到一些特别强的降水中心时,也能产生雷达接收到的回波。一般情况下,旁瓣产生的回波太弱,不易分辨出来。但是当遇上反射率因子极高的目标物(如积雨云中柱状的冰雹和暴雨)时就能够出现旁瓣回波 二次回波:由于距离折叠或者多层回波,当目标物位于最大不模糊距离之外时,就会产生距离折叠,而出现二次回波
三体散射:由于雷达能量在强回波区向前散射而形成的异常回波。因为强回波区一部分能量被散射到雷达,一部分能量散射回地面,其中散射到地面的能量又返回到含冰雹的强反射率因子区,强反射率因子区再次反射回雷达而形成。
层状云降水:又称稳定性降水或连续性降水。特点:水平尺度较大、持续时间较长,强度较均匀,时间变化缓慢。
层状云降水回波: ppi:呈均匀连续的大面积薄膜状,片状,丝缕状结构明显,强度弱,一般在20~30dbz,边缘不整齐,有时有强雨中心。(零度层亮带)
rhi:云体厚度较小,回波高度约5-6km,顶部和底部平坦,结构较均匀。
零度层亮带:是层状云降水回波的主要特征,是冰水混合层,反映了层状云中有明显的冰水转化区。零度层以上的降水粒子以冰晶为主,通过亮带后,全部转化为水滴。亮带说明层状云气流稳定,无明显对流活动。积状云:或称对流云,是由对流运动所产生的,通常与短时强烈天气相配合。
积云降水回波强度特征:ppi:表现为几km到几十km不规则分散、孤立块状。回波通常由单个或多个对流单体形成的回波组成。回波呈块状,尺度小,结构密实,边缘清晰,强度较强(35dbz以上),持续时间变化大。强中心到外围的强度梯度较大,随不同的天气过程排列成带状、条状、离散状等。
rhi:单体呈柱状结构,垂直伸展大于水平伸展,强对流单体顶部有云砧向下风方伸展或呈花菜状,悬垂中空,云体随对流发展变厚。回波顶发展较高,多数在6-7km,一些发展强烈的单体可达10km,个别可达20km。
穹隆:由雷暴前方的强烈斜上升气流深入云体,形成回波图像中的弱回波区。云体上冲:由上升气流引起的。积层混合云降水的天气特点:范围大,降水持续时间长,累积降水量大,往往造成大面积的强降水。
积层混合云降水回波:ppi:又称为絮状回波,比较大的范围内,回波边缘呈现支离破,没有明显的边界,边缘紊乱,层状云回波中镶嵌着一个个密实团块的对流云,强度可达40dbz或以上,有时强回波团块整齐排列可形成一条短带。
rhi:表现在均匀的层状云高度上柱状回波起伏地镶嵌在其中。在对流云衰败阶段,柱状回波与层状云回波合在一起。雷达产品:
1.基本数据产品:反射率因子(r)平均径向速度(v)谱宽产品(w)2.物理量产品:
强度物理量产品:回波顶高(et)垂直累积含水量(vil)时段雨量累积(ohp、thp)雨强显示(rz)
速度物理量产品:垂直风廓线产品(vwp)合成切变(cs)径向散度(rvd)或称速度径向切变、方位涡度(ard)谱宽物理量产品
3.反演识别产品:(1)阵风锋;下击暴流;
(2)中尺度气旋;龙卷涡旋;
(3)风暴;冰雹自动识别等;(4)风暴自动识别、跟踪、预报和预报检验。3
探地雷达实验报告 雷达操作实训报告篇五
不同型号雷达液位计对比分析
雷达液位计是利用将信号发射出去,然后接收物体反射回来的信号,进而分析物体与自己相隔距离这种方法原理来工作的。它主要应用于无法接触液体、浆料及颗粒料但是需要连续测量物体位置的领域,在温度和压力变化都很大的或者有惰性气体存在挥发的场合能起到较大作用。就中国目前的雷达液位计市场分析来看,不同型号和级别的产品差距还是有点大的。
目前市场上最为流行的三大雷达液位计分别是导波雷达液位计、高频雷达液位计和智能雷达液位计。三种液位计所依据的基本工作原理都是一样的,不过由于所适用的领域不同,三者之间习性还是有些微不同的。
技术方面:导波雷达液位计的测量不会因为介质、温度、惰性气体等物体的变化而受到影响;高频雷达液位计的发射频率高达26ghz/24ghz,它的信号分析也因此更加高速;智能雷达液位计可以将其自身的运行时间通过内部电子部件转换成物位信号,而其高智能的时间延伸方法也可以确保极短时间内测量的稳定性和精确性。性能方面:导波雷达液位计的测量精度为5mm,它的量程为60米,可以耐住250度的高温、40公斤的高压;高频雷达液位计的天线会在一瞬间发射微波脉冲,信号传输出去后,也会在瞬间被反射回来,进行分析的速度也很快;智能雷达液位是即使在工况很复杂的情况下,回波有可能是虚假的,它也能利用所拥有的最新微处理技术和调试软件十分快捷和准确的分析出物位的正确回波。适用领域方面:导波雷达液位计适用于爆炸危险区域,如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等;高频雷达液位计适用于大量程的液体测量,比如在水库、大坝、大桥、钻井平台上测量水面,最大可到80米;智能雷达液位计适用于对物体位置要求十分严格,并且精确程度要求比较高的领域,如科技探测等。
孔板流量计与电磁流量计对比
流量计量,在产品质量、生产效率、科学技术的发展方面都能发挥重要的作用,占据了重要的位置,尤其是当今能力资源丰富程度每况愈下、工业上自动化程度越来越高的背景下,在国民经济中,流量计量占据了更加重要的地位和体现出更加显著的作用。现对流量统计中的孔板流量计和电磁流量计进行对比分析。
设计原理方面:孔板流量计是这样一种装置,它由标准孔板和多参数差压变送器组合而成,是一种高量程比差压流量设备;电磁流量计利用的是法拉第电磁感应定律,是通过这一原理制造出的用来测量管内导电介质体积流量的一种感应式仪表。
应用领域方面:孔板流量计多用于测量液、气体,蒸汽等的流量,被广泛应用在各种与国民生活息息相关如水电等领域的测量和过程控制;而电磁流量计恰恰相反,无法应用于测量气体、蒸汽以及纯净水的流量方面,它多投身到测量腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量方面。优点方面:孔板流量计最显著的优点是拥有在流量计中唯一的特性,即它使用的是全世界通用的标准节流件,国际标准组织也认可了这一事实,它不需要在实际流动中校准,可立即投入使用;电磁流量计最显著的优点便是它的流量变送器的口径从2.5mm到2.6m都有,测量范围大大扩张,同时它在测量中不涉及流体的温度、压力,也不受密度、粘度的影响。
缺点方面:孔板流量计在所有的流量计产品中只拥有中等水平的测量重复性、精确度,并且由于影响因素的错综复杂,使它的精确度很难提高,这也成为它的扩张短板之一;而电磁流量计方面,由于它不能测量非导电介质的流量而只能测量导电介质的液体流量,导致它的应用有一定的局限性,因而很多行业都无法使用它,同时价格较高也成为制约电磁流量计广泛应用的重要因素。