雷达导论PART I.1 2020-1-18
你们好！上一期讲到本系列的文章将以《机载雷达导论》（第三版）带领你们入门雷达领域，上一期主要对此书的主体层次结构进行了解读和翻译，不知道你们有没有找到第二版中文的书籍或第三版的英文本来。话很少说，正式开始。学习
首先咱们看一下第一篇，第一篇共50页内容，分为3章，以下图所示，分别是基本概念、实现方法、典型应用。spa
本期内容介绍第一章—基本概念，先看下第一章的层次结构，以下图所示。翻译
1. 基本概念3d
1.1 回波blog
1.2 无线电探测it
1.3 测定目标位置io
1.3.1 测量距离入门
1.3.2 测量方位table
1.3.3 自动跟踪class
1.4 多普勒效应
1.5 成像
1.5.1 SAR（合成孔径雷达）成像
1.6 总结
这几个二级标题颇有意思，你们都知道汉语的“雷达”这个词是音译词，由英语的RADAR翻译过来，然而RADAR这个单词也是20世纪新造的，它实际上是4个单词的缩写，即radio detection and ranging。1.2节和1.3节的名称合起来其实就是解释了RADAR的含义。你们注意range用了ing的形式，这里range是个动词，你们要广义上来理解它，不能仅仅理解为是测距，它其实涵盖了1.3节的全部内容。世界上有不少公司和研究所都用radio（无线电） xxx来取名字，如今再看到这个词的时候你就应当明白这家公司/研究所是搞雷达的，而不是作收音机的。1.2到1.4节建议好好读一遍，这里面已经讲明了雷达最最基本的原理，而且解释了几个专业词汇。
在第一章末，做者给出了扩展阅读的文献，我贴在这里。做者不只给出了技术背景类的文献，还给出了历史背景类的文献，值得国内的做者学习。
读完第一章，做者提了几个问题，这几个问题包括上面的扩展阅读都是第三版新增的，问题以下：
每章的问题原书做者只为计算题给出了答案，例如只有上图中第3题的答案，而且没有详细的计算过程，其余问题均没有给出答案。因此这里我为这些问题一一做答。
1. 构成雷达系统的五大要素是什么？
答：以下图所示。分别是发射机、接收机、发射天线、接收天线、显示器。
2. PRF和PRI的含义是什么，它们之间有什么关系？
答：PRF—pulse repetition frequency，脉冲重复频率；
PRI—pulse repetition interval，脉冲重复间隔，下图中的T就是PRI。
PRF=1/PRI。
3. 设雷达探测到一个目标的往返时间为666微秒，求目标距离雷达有多远？（c为光速）
答：目标距离
4. 什么状况下使用边扫描边跟踪模式，什么状况下使用单目标跟踪模式？
答：1）须要持续对多个目标进行持续跟踪时，使用边扫描边跟踪模式，如图1-16所示，就是边扫描边跟踪模式的一种典型应用状况，机载雷达的波束从左到右周期重复的扫，前方有多个目标，须要连续快速发射多枚导弹，这时候就要使用边扫描边跟踪模式。
2）须要精确预测目标的航向，获得目标的航迹时，使用单目标跟踪模式。下图中飞机正在进行空中加油，飞机要飞到加油机旁边的时候就要对加油机开启单目标跟踪模式。另外导弹在末制导阶段，为了精确制导，其弹载雷达也是单目标跟踪模式。
另外，现代雷达大部分都是电扫雷达，很灵活，一部雷达既可使用边扫描边跟踪模式，也可使用单目标跟踪模式。旧式的机扫雷达则很难作到这一点。
5. 列举3种能够用于提升跟踪雷达系统角精度的技术。
答：1）圆锥扫描。天线波束中心轴围绕定向轴（瞄准线）作小范围的圆锥扫描，若是目标在瞄准线上则偏差为0，若是目标偏离瞄准线，则回波的幅度将成起伏变化，造成幅度调制，回波幅度最小值的点即为偏差方向，驱动天线波束往这个方向移动便可实现较高精度的跟踪。这种技术目前只有很老的雷达才用了。
2）比幅单脉冲
3）比相单脉冲
上图为比相单脉冲的基本原理，后面的章节还会有详细介绍，这里就不展开说了。这3种技术都是很经典的方法，后两种技术目前还有不少雷达在用，固然还有几种先进的技术，后面再说。
6. 多普勒频率（或径向速度）是如何被雷达系统测量的？
答：首先明确一点，雷达波的传播速度是光速，而目标与雷达的相对速度远小于光速，因此多普勒频移动很是小，仅仅表现为回波中脉冲间的相位移动。多普勒频率就是经过测量脉冲间的相位变化间接地测量出来的。具体的方法后面的章节会有详细的介绍。
7. 在雷达成像的过程当中，能够用于产生高横向分辨率的技术是什么？
答：首先，纵向分辨率主要由脉宽决定，横向分辨率由主要波束宽度决定。经过脉冲压缩等技术能够提升纵向分辨率。经过提供雷达的工做频率或加大天线有效口径能够改进横向分辨率。
然而工做频率越大，雷达波在空气中传播的衰减越大，口径也受雷达的载体和成本所限制。因此实际中行之有效的方法是使用SAR（synthetic aperture radar，合成孔径雷达），从名称就能够看出，实际上是变相地加大了天线的有效口径。下图是聚束SAR的原理图，SAR会在后面有专门一篇来介绍。
本次的主要更新内容就到这里了，附一张聚束SAR成出的图像（图1-31），相信没见过的朋友必定好奇雷达成出的像是什么样的。
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英国巨石阵 |
下图是谷歌地球上找到卫星图（光学图），你们能够对照着看看。