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控制雷达范围

归档日期:09-04       文本归类:地形测绘雷达      文章编辑:爱尚语录

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  现代雷达已经能很精确地控制探测空间,一般是相控阵雷达,特别是精密相控阵跟踪测量雷达,这类雷达通常用于靶场测试、导弹制导等等。

  以我们熟悉的地空导弹制导雷达为例,比如俄式S-300、美式“爱国者”系列防空导弹等等,这类雷达通常有两三种工作搜索模式。在通用条件下,实现对空间的探测,以发现目标,这时相当于一个普通的警戒雷达,它可以在不转动伺服系统的情况下,搜索方位角正负60°、高低角0-80°左右的空域,由于采用集成度和增益很高的相控阵天线系统,对空中可以辐射空间夹角很小的针状波束,所谓针状波束,是相对于传统的扇形波束来说的,其波束夹角极小,通常只有2°-3°,很像一根针,同时这种雷达通常是采用单脉冲体制,测角精度极高,并且可以根据需要人工选择搜索不同大小的空域,由于雷达体制比较先进,量化误差很小。但由于采用的波束宽带比较窄,搜索一定空域的时间相对来说是比较慢的,比如说采用2°×2°的针状波束,2°的步进量,搜索60°×60°的空域,至少需要安排900个波束才能完全搜索完,因此针状波束并不适合普通的搜索警戒雷达。

  当制导雷达发现目标之后将适时转入制导状态。此时,进行目标威胁判断,由于武器系统的目标通道数量有限,雷达将舍弃部分目标,对剩余目标通道内的目标进行精确跟踪,此时可以控制波束向同一个目标进行多次辐射,以提高精度。比如说武器可以搜索10批目标,精确跟踪4批,那么在制导状态,雷达将舍弃前期发现的6批目标,对剩余的4批进行精确跟踪,此时通常搜索空域会变小,雷达主要在同一较小的扇区内对4批目标进行精确跟踪,而且对同一目标可以多次辐射,精度将更高。

  其原理就是相控阵雷达的原理,雷达计算机根据目标特性进行波束指向的计算,然后输出天线激励器和移相器配相控制指令,通过改变激励器电流的相位,实现移相器的相位的改变,最终实现波束同相波前的方位变化,达到了波束的指向的改变。针状波束的实现是由于天线并不是简单的一条线,而是一个巨大的面阵,这个面阵包含很多个移相器单元,我们可以将每个单元的移相器初相进行预先设定,它们因所处的位置不同而加入不同的初相,这些数据预先写在每个移相器的存储器中,从而保证每个移相器在工作时都指向同一个目标(当然,这个过程需要预先精密的调试),整个天线便会辐射出一束很窄的针状波束,就像凸透镜的聚焦原理一样。这个过程由计算机系统的波束控制计算机子机负责计算实施,所以说这个子机还是比较重要的。

  探测范围的控制主要根据操作员的设定或计算机的自动计算的控制,实现波束指向的依次变化,最终完成一个扇区的扫描。当一个扇区扫描完时,计算机给出控制指令,伺服系统带动雷达天线调转,再对下一个扇区进行扫描。

  原理有两种,一种是机械扫描,天线是要动的,由伺服电机拖动天线转动——或者点头或者摇头,以获得俯仰角和方位角的扫描。

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