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雷達原理及基礎知識


作者:ag亚游国际集团官网科技時間:2017-05-18 15:15瀏覽:
雷達應用十分廣泛,但它通常是看不見的。空中交通管製部門使用雷達跟蹤地麵物體和空中的飛機,還指導飛機順利降落。警察使用雷達檢測過往車輛的速度。美國宇航局使用雷達地圖探測地球和其他行星,跟蹤衛星和空間碎片和協助對接和操縱。軍方使用它來探測敵人和指導武器發射。雷達原理
氣象學家使用雷達追蹤風暴,颶風和龍卷風。甚至你看到一種雷達在許多雜貨店當門自動打開!顯然,雷達是一種非常有用的技術。
當人們使用雷達時,他們通常要完成的三件事:
• 檢測物體的距離——通常是“物體”在移動,像一架飛機,但雷達也可以用來探測靜止物體,如埋在地下的。在某些情況下,雷達可以識別一個對象;例如,它可以識別飛機的類型。
• 檢測目標的速度——這是警察使用雷達的最主要用途。
• 檢測地圖上的物體,如航天飛機和軌道衛星使用雷達創建的詳細地形圖,或行星和衛星的表麵。
可能熟悉日常生活兩類:回聲和多普勒頻移。
這兩個概念很容易理解的,比如聲音,因為你的耳朵聽到回聲,都是多普勒頻移。使用雷達利用相同的原理,不過它的技術是無線電波.
多普勒頻移也是常見的。你可能每天感受到(但通常沒有意識到)。例如,多普勒頻移時所產生的一個移動的對象聲音,或反射,極端的多普勒頻移產生音爆。
下麵是如何理解多普勒頻移(您可能還想試想在一個空曠的停車場上)。比方說有一輛車正朝你每小時60英裏的速度(英裏/小時),它的的聲音是刺耳的。你會聽到汽車喇叭的一聲“吧……”,汽車向你駛來,頻率越大,駕去,頻率越低。你聽到的變化是由多普勒頻移引起的。
為什麽會這樣?聲音通過空氣的速度是恒定的。為計算簡單起見,ag亚游国际集团官网算它是600英裏每小時(準確的速度取決於空氣的壓力,溫度和濕度)。假設汽車還在,正是1英裏時速遠離你,等上一分鍾。傳播的聲波從車裏向你每小時600英裏的速度。你將聽到的是一個六秒鍾的延遲(雖然聲音速度是1英裏每小時600英裏)其次是一分鍾的聲音。 雷達測速
你可以在下麵結合回波和多普勒頻移的方法。發出大的聲音向一輛汽車使向你。一些聲波反彈汽車(回聲)。因為汽車正朝著你,然而,聲波將被壓縮。因此,回聲的聲音將音高高於原來的聲音你發送。如果你測量回聲的球場,你可以確定汽車的速度。
認識雷達 雷達
ag亚游国际集团官网已經看到,回聲的聲音可以用來確定距離的東西,而且ag亚游国际集团官网也看到,ag亚游国际集团官网可以使用回波的多普勒頻移來確定正在發生一些變化有多快。因此可以創建一個“聲音雷達”,而這正是聲納。潛艇和船隻使用聲納。你可以使用相同的原則和空氣中的聲音,但聲音在空氣中有幾個問題:
• 聲音不旅行到很遠的地方——也許在最一英裏。
• 幾乎所有人都能聽到聲音,所以“雷達聲”肯定會打擾到鄰居(你可以消除大部分的問題通過使用超聲波而不是可聽見的聲音)回聲。
回聲是你的經驗。如果你喊好或一個峽穀,回聲一會兒回來。回聲是因為一些你喊的聲波反射的表麵(井底部的水或峽穀壁遠側)和旅行回到你的耳朵。之間的時間長度你喊的那一刻,那一刻,你會聽到回聲是由你和表麵之間的距離,創造了回聲。
• 因為聲音很微弱的回聲,很可能很難檢測到。
因此,雷達使用無線電波相反的聲音。無線電波旅行到目前為止,人類是看不見的,易於檢測,即使他們是微弱的。
讓ag亚游国际集团官网來設計一套典型的雷達探測飛機在飛行中。雷達裝置打開發射機和芽短,高強度的高頻無線電波。爆炸可能最後一個微秒。雷達設置然後關閉它的發射機,接收機和監聽回聲。措施設置的雷達回波到達時間,以及回波的多普勒頻移。無線電波以光速旅行,大約1000英尺每微秒;因此,如果雷達裝置具有良好的高速時鍾,它可以測量飛機的距離非常準確。使用特殊的信號處理設備、雷達裝置還可以測量多普勒頻移非常準確,確定飛機的速度。
軍用雷達
在地麵雷達,還有很多潛在的幹擾比air-based雷達。當一個警察雷達拍攝了一個脈衝,它呼應的各種對象——柵欄,橋梁山,建築。最簡單的方法刪除所有這種雜亂的過濾出來的。認識到這不是因都卜勒頻移警方的雷達信號,看起來隻是因都卜勒頻移,因為雷達波束緊密關注這隻打一輛車。
目前警方正在使用激光技術來測量汽車的速度。這種技術被稱為激光雷達,它使用光而不是無線電波。看到雷達探測器的工作方式激光雷達測速技術的信息。







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