雷达原理：目标角度测量与波束技术

"该资源是一份关于雷达原理的课件，主要探讨了目标角度测量的各种波束形状和扫描方法，包括针状波束的特点以及不同的扫描模式如螺旋扫描、分行扫描和锯齿扫描。此外，还涵盖了雷达的基本构成、工作原理、目标距离和角位置的测量、多普勒效应的应用以及目标形状的测量。课件还提到了雷达的工作频率分类、战术应用和民用领域中的应用，以及不同类型的雷达系统。" 在雷达原理中，目标角度的测量是通过雷达波束与目标相互作用实现的。波束的形状和扫描方式对角度测量的精度和效率至关重要。针状波束具有较高的水平和垂直方向分辨率，能提供精细的目标定位，但其缺点在于扫描覆盖一定空域所需的时间较长，因此搜索能力相对较弱。常见的扫描方式包括螺旋扫描，这种扫描方式使得波束沿螺旋轨迹移动，适用于覆盖较大空域；分行扫描，波束逐行扫过目标区域，适合于矩形或规则区域的覆盖；锯齿扫描则以不规则路径扫瞄，可以在一定程度上提高扫描效率。 雷达的基本组成包括发射机、接收机、显示器和信号处理机，它们协同工作以完成目标探测和参数测量。发射机发出雷达信号，经过天线发射出去，当信号遇到目标后反射回来，由接收机接收并处理。根据脉冲重复间隔(PRI)和电磁波往返时间(tr)，可以计算出目标距离。雷达的距离分辨力取决于信号的传播速度(c)和脉冲重复周期(PRI)的一半，即r=c/2PRI。 目标角位置的测量基于雷达回波最强的方向，波束宽度决定了雷达的角分辨力。天线孔径大小直接影响波束的宽度，从而影响角分辨力。大的天线孔径可以产生更窄的波束，提高角分辨力。 多普勒效应在雷达中用于测量目标的径向速度。接收到的信号频率(fr)与发射信号频率(ft)之间的差异反映了目标相对于雷达的相对速度(vr)，该差异与目标和雷达之间的角度(θ)以及两者之间的距离(r)有关。 目标形状的测量涉及距离分辨力和角分辨力。距离分辨力由信号带宽决定，而角分辨力则依赖于天线孔径。通过这些参数，雷达可以获取目标的大小和形状信息。 在频率选择上，雷达通常分为多个频段，如UHF、L、S、C、X、Ku、K、Ka以及毫米波和太赫兹波。不同频段的选择依据于穿透能力、分辨率和传播特性等因素。 军用雷达根据战术用途分为预警雷达、搜索和警戒雷达、引导和指挥雷达、火控雷达、制导雷达、战场监视雷达和无线电测高仪等。而民用雷达应用广泛，如气象雷达、航空管制雷达和交会对接雷达。雷达信号形式多样化，包括常规脉冲雷达、脉冲压缩雷达、脉冲多普勒雷达、连续波雷达和噪声雷达。角跟踪方式则有单脉冲脉冲雷达和圆锥扫描雷达等。 雷达原理不仅包含基本的物理概念，还包括多种技术和策略，用于优化目标探测和识别，适应不同的应用环境和任务需求。