关于民用雷达的讨论

关于民用雷达的讨论

一、什么是雷达?

雷达,是英文Radar的音译,源于radio detection and ranging的缩写,意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此,雷达也被称为“无线电定位”。雷达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(径向速度)、方位、高度等信息。
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、地质调查等方面也显示出了很好的应用潜力。
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二、军用雷达和民用雷达

雷达按照用途可分为军用雷达和民用雷达两种类型。
军用雷达是利用电磁波探测目标的军用电子装备。雷达发射的电磁波照射目标并接收其回波,由此来发现目标并测定位置、运动方向和速度及其它特性.
而民用雷达包括导航雷达,气象雷达,测速雷达等。

三、民用雷达实例

1、气象雷达(meteorological radar)

气象雷达主要用于探测气象状况以及变化趋势,目前已广泛应用于天气预报以及农业、水文、林业、交通、能源、海洋、航空、航天、国防、建筑、旅游、医疗等领域的专业气象服务。 它是人们为防范气象风险,保障飞行安全而研制的航空电子产品。它是利用电磁波经过天线辐射后遇到障碍物被反射回来的原理,目标的导电系数越高,反射面越大,则回波越强。它能够在飞行中连续地向飞行员提供航路前方及其两侧的气象状况,此外还提供飞机前方地表特征的地图型显示,飞行员可据此选择安全的航线,避绕危险的气象区域或其它障碍物,识别地标以及判断飞机的位置。

2、测速雷达(speed measuring radar)

雷达测速主要是利用多普勒效应原理:当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射机频率;反之,当目标远离天线而去时,反射信号频率将低于发射机频率。如此即可借由频率的改变数值(目标面对雷达飞行,多普勒频率为正,当目标背向雷达飞行,多普勒频率为负),计算出目标与雷达的相对速度。 现已经广泛用于警察超速测试等行业。

3、倒车雷达

倒车雷达,即“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,主要由超声波传感器、控制器和显示器等部分组成。
倒车雷达是汽车驻车或者倒车时的安全辅助装置,能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况,解除了驾驶员驻车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷。
倒车雷达在倒车时,利用超声波原理,由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易、更安全。

4、航海雷达(Marine radar)

航海雷达是装在船上用于航行避让、船舶定位、狭水道引航的雷达,亦称船用雷达。航海雷达在能见度不良时为航海人员提供了必需的观察手段。它的出现是航海技术发展的重大里程碑。
第二次世界大战后期至50年代初,舰艇装备的航海雷达是相对运动显示雷达。70年代后期以来,雷达自动标绘仪的性能不断改进,对目标的捕获和跟踪能力,图像和数据显示能力,抗杂波干扰能力,试操纵功能等大为提高,并增加了自动漂移补偿、航道显示和海图显示等功能。航海雷达还将进一步与其他定位导航技术、数字技术和自动控制技术相结合,通过自动操舵系统和主机遥控系统,组成闭环全自动导航和全自动避碰系统。

四、民用雷达的未来发展

雷达由于信号频率高,容易回避掉叫复杂,较大的环境噪音干扰,容易获得稳定可靠的检测结果,厘米波(如24GHz)逐渐在民用消费类领域取代传统检测设备方案(传感器),获得普及应用的机会,如智能灯光控制,地下车库车辆检测,速度检测,运动轨迹检测等。

工作在其它频段的雷达有着更广泛的智能化应用,如时下最人们的智能汽车,无人驾驶技术,智能辅助驾驶技术(ADAS)中大量使用雷达技术,可以讲“无雷达不智能”。

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