雷达系统中方位分辨率是指什么(雷达发展历史LS)

雷达是英文radar的音译,radar是radio detection and ranging的缩写,翻译成中文是“无线电探测与测距”的意思。讲完定义,再来认识两位伟大科学家—麦克斯韦、赫兹。麦克斯韦理论推导出了电磁波的存在,麦克斯韦方程更是被称为电磁学里的“牛顿定律”。赫兹于1886至1888年间实验验证了麦克斯韦理论的正确性。可以说如果没有这两位的科学贡献,雷达的出现至少要推迟几十年,甚至至今都不会出现。

雷达系统中方位分辨率是指什么(雷达发展历史LS)(1)

抛物面天线雷达 从天线构造来看该雷达是方位窄波束

如果把雷达发展中的每一个细节讲清楚,恐怕是做不到的。因为作为最为核心且机密的军用装备之一,许多技术变更我们不可能知晓。再者,即便要把已公开的信息整理罗列,恐怕也得一部字典的厚度吧。这里我们就通过一些重大事件来简要回顾下雷达的发展史。

雷达系统中方位分辨率是指什么(雷达发展历史LS)(2)

萨德系统的眼睛

1903年,赫尔斯麦耶(德)获得了世界上首个雷达专利—船用防撞雷达。

1922年,马可尼(英)提出了船用防撞测角雷达的概念。

1925年,G.布莱特(美)和M.图夫(美)通过CRT观测到来自电离层的首个短脉冲回波,这是人类第一次将雷达信号可视化。

1934年,美国海军拍摄到了飞机短脉冲回波的第一张照片。

1935年,英德两国第一次验证了对飞机的脉冲测距。(当时他们不会想到几年后双方会打得你死我亡)

1937年,英国建造了第一部正真的雷达,取名“Chain Home”,设计师名字是罗伯特.沃森.瓦特(这个人的名字应该和麦克斯韦、赫兹放在一起)。同一年,英国人也把雷达装上了飞机,机载雷达由此诞生。

1938年,美国有了用于实战的火控雷达SCR-268.

1939年,美国人率先在军舰上装备了雷达,这艘幸运的军舰是纽约号,据说当时探测距离可达150公里。

雷达系统中方位分辨率是指什么(雷达发展历史LS)(3)

二战中,各国都看到了雷达的作用继而投入大量财力人力研究。到1940年后,雷达已广泛用于陆地预警防空,海上对抗,轰炸导引等方面。1941年,苏联人还做出了最原始的预警机。

二战后,雷达进入成熟发展的快车道。特别是半导体技术和计算机技术的飞速发展,极大提升了雷达的各项性能,并不断催生出新体制雷达。连续波、多普勒、相控阵、合成孔径等雷达相继出现,这些雷达不仅在军用领域发挥作用,也广泛应于民航、测绘、气象、防灾减灾等领域。

我国雷达工业起步于抗战胜利。1945年,国民党当局接收了日本战败后遗留的一百多部雷达,这些雷达大部分已经损坏。从此我国的雷达工业从简单的维修维护开始,慢慢走上了一条引进消化吸收再创新的道路。目前,我国已经具备从雷达理论研究到关键器件研究生产再到整机制造生产的完备体系。

雷达系统中方位分辨率是指什么(雷达发展历史LS)(4)

你能看出这是哪一款战斗机的雷达吗

工作波段是雷达最主要的参数之一,目前雷达频段名称通常用L、X、Ka等来命名。这种命名方式是二战中为了保密而采用的,战后一直沿用了下来。

L波段中心波长为22厘米,频段范围为1215-1400MHz,最早的搜索雷达常采用这一波段,L是英文Long的字头。

S波段中心波长为10厘米,频段范围为2300-2500MHz和2700-3700MHz,由于波长较L波段短所以取Short(短)的首字母。

X波段中心频率10GHz,波长3厘米,是早期火控雷达的常用频段。关于这个名称的由来,一种说法是出于保密考虑,因为X常用来表示未知数,另一种说法是X代表坐标点的意思,因为火控雷达需提供目标的坐标位置。

C波段工作于5250-5925MHz,中心波长3厘米。由于这个波长的综合了S和X两个波段的优点,是一种Compromise(结合,折中)。

K波段是德国最先使用的,波长为1.5厘米。由于波长比X波段短,所以取德语Kurtz的首字母。可惜的是K波段的24.05-24.25GHz恰好是一个水蒸气衰减点,所以雨雾天气K波段就几乎无法工作了。为了解决这个问题,工程师们开始使用K波段的下偏频段和上偏频段,分别是K-under和K-above,这就是Ku波段和Ka波段的由来。

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伽利略导航卫星

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