《卫星比武》雷达

《卫星比武》雷达雷达，将电磁能量以定向方式发设至空间之中，藉由接收空间内存在物体所反射之电波，可以计算出该物体之方向，高度及速度。并且可以探测物体的形状，以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。雷达所起的作用和眼睛相似，当然，它不再是大自然的杰作，同时，它的信息载体是无线电波。雷达一词是英语Radar的音译，即“无线电探测和测距”（RadioDetectionandRanging）之意。事实上，不论是可见光，或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，传播的速度都是光速C，差别在于它们各自占据的波段不同。雷达向空间某一空城发射具有一定功率的电磁波，同时接收目标反射的电磁波。各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括五个基本组成部分：发射机、发射天线、接收机、接收天线以及显示器。雷达发射机产生足够的电磁能量，传送给发射天线；发射天线将这些电磁能量集中到空中某一个很窄的方向上，并发射出去；沿某一方向传播的电磁波遇到物体后，会被物体表面向各个方向反射，其中的一部分被接收天线截获，就形成雷达的回波信号。由于电磁波传播过程中的衰减，目标表面的散射以及接收天线的有限接收面积等诸多因素的影响，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没，接收机将回波信号从噪声中检测出来，并将它放大，送到显视器，操作人员便可以根据显视器上显示的雷达信号，对目标作出一些判断和处理。最典型的脉冲雷达，发射、接收天线是共用的，在一个发射周期内，发射机通过天线发射一个脉冲信号后，收发转换开关自动拨至接收位置，天线开始接收目标反射回来的回波信号。雷达是利用微波波段电磁波探测目标的电子设备。雷达是英文radar的音译，意为无线电检测和测距。雷达概念形成于20世纪初。雷达的工作原理，是设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息（目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等）。雷达分为连续波雷达和脉冲雷达两大类。脉冲雷达因容易实现精确测距，且接收回波是在发射脉冲休止期内，所以接收天线和发射天线可用同一副天线，因而在雷达发展中居主要地位。测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目标的精确距离。目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。仰角靠窄的仰角波束测量。根据仰角和距离就能计算出目标高度。当雷达和目标之间有相对运动时，雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。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。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、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。1922年美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收机以搜索敌舰。1924年英国阿普利顿和巴尼特通过电离层反射无线电波测量赛层的高度。美国布莱尔和杜夫用脉冲波来测量亥维塞层。1931年美国海军研究实验室利用拍频原理研制雷达，开始让发射机发射连续波，三年后改用脉冲波1935年法国古顿研制出用磁控管产生16厘米波长的撜习窖捌鲾，可以在雾天或黑夜发现其他船只。这是雷达和平利用的开始。1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。英国空军又增设了五个，它们在第二次世界大战中发挥了重要作用。1937年美国第一个军舰雷达XAF试验成功。1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。1943年美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器，可将运动中的飞机柏摄下来，他胶发明了可同时分辨几十个目标的微波预警雷达。1947年美国贝尔电话实验室研制出线性调频脉冲雷达。50年代中期美国装备了超距预警雷达系统，可以探寻超音速飞机。不久又研制出脉冲多普勒雷达。1959年美国通用电器公司研制出弹道导弹预警雷达系统，可发跟踪3000英里外，600英里高的导弹，预警时间为20分钟。1964年美国装置了第一个空间轨道监视雷达，用于监视人造地球卫星或空间飞行器。1971年加拿大伊朱卡等3人发明全息矩阵雷达。与此同时，数字雷达技术在美国出现。雷达按照用途可以分为军用雷达和民用雷达，军用雷达包括警戒雷达，制导雷达，敌我识别等；而民用雷达包括导航雷达，气象雷达，测速雷达等。天气雷达是探测大气中气象变化的千里眼、顺风耳。天