揭秘雷達是如何辨識飛機的?工作原理是?
發布時間:2014-04-12 責任編輯:sherryyu
【導讀】3月全名在哀悼失去聯係的馬來西亞航空公司370hangban,ergeguoyezhankailesousuo,zhuyaoshiyikaoleidalaizhuizong。namedaodileidadegongzuoyuanlishizenyangde?leidashiruheliangbianshifeijidene?benwenjiangweidajiaxiangxijiangjie。
3月26日消息,據澳大利亞廣播公司(ABC)報道,對失去聯係的馬來西亞航空公司370航班的搜索工作引起了公眾對有關如何追蹤飛機的諸多疑問,追蹤飛機方位的一個重要手段就是借助雷達。悉尼大學航空航天、機械與機電一體化工程學院的格雷厄姆-布bu魯lu克ke博bo士shi表biao示shi,雷lei達da在zai第di二er次ci世shi界jie大da戰zhan前qian問wen世shi,問wen世shi後hou一yi直zhi不bu斷duan進jin化hua,性xing能neng逐zhu漸jian提ti升sheng。不bu過guo,雷lei達da的de探tan測ce能neng力li受shou到dao很hen多duo因yin素su限xian製zhi,例li如ru距ju離li、天氣以及飛機的具體情況。

空中交通管製員主要使用次級雷達追蹤商業飛機的方位,隻有在沒有安裝異頻雷達收發機,關閉或者破損情況下才會使用真正的雷達。
雷達的英文名稱“Radar”是shi無wu線xian電dian探tan測ce和he測ce距ju的de英ying文wen首shou字zi母mu縮suo寫xie。布bu魯lu克ke波bo士shi稱cheng最zui簡jian單dan的de雷lei達da由you發fa射she機ji和he接jie收shou器qi構gou成cheng,發fa射she機ji天tian線xian朝chao著zhe一yi個ge特te定ding的de方fang向xiang發fa射she無wu線xian電dian信xin號hao,接jie收shou器qi負fu責ze探tan測ce信xin號hao行xing進jin途tu中zhong遇yu到dao的de物wu體ti反fan射she的de“回聲”。發(fa)射(she)機(ji)的(de)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)以(yi)一(yi)個(ge)特(te)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv)振(zhen)蕩(dang),頻(pin)率(lv)通(tong)常(chang)高(gao)於(yu)電(dian)台(tai)或(huo)者(zhe)電(dian)視(shi)廣(guang)播(bo)的(de)頻(pin)率(lv)。這(zhe)種(zhong)信(xin)號(hao)借(jie)助(zhu)天(tian)線(xian)以(yi)短(duan)電(dian)磁(ci)能(neng)脈(mai)衝(chong)的(de)形(xing)式(shi)發(fa)送(song),被(bei)稱(cheng)之(zhi)為(wei)“脈衝”,天線產生一個窄射束,就像火炬一樣。布魯克說:“基於天線的朝向,雷達能夠確定一個物體——通常被稱之為‘目標’——的方向。”與目標之間的距離根據發射脈衝和接收回波之間的時間確定。因為雷達信號一直以光速移動,因此能夠準確測算出距離。
空中交通管製雷達的射束形狀為扇形,水平方向較窄,垂直方向較寬,以對應高空飛行的飛機。這種射束每隔2秒或者3秒掃描一圈,回波顯示在圓形顯示屏上,被稱之為“平麵位置指示器”。空中交通管製員或者電腦能夠追蹤到回波或者說根據屏幕上的光點確定飛機的飛行方向。這種雷達被稱之為“初級雷達”。布魯克指出:“初(chu)級(ji)雷(lei)達(da)很(hen)少(shao)單(dan)獨(du)使(shi)用(yong),因(yin)為(wei)空(kong)中(zhong)的(de)飛(fei)機(ji)實(shi)在(zai)是(shi)太(tai)多(duo)了(le)。現(xian)在(zai),我(wo)們(men)還(hai)會(hui)使(shi)用(yong)次(ci)級(ji)雷(lei)達(da)。次(ci)級(ji)雷(lei)達(da)的(de)編(bian)碼(ma)脈(mai)衝(chong)序(xu)列(lie)發(fa)送(song)給(gei)飛(fei)機(ji),飛(fei)機(ji)上(shang)的(de)異(yi)頻(pin)雷(lei)達(da)收(shou)發(fa)機(ji)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)編(bian)碼(ma)回(hui)應(ying)信(xin)號(hao),信(xin)號(hao)中(zhong)含(han)有(you)與(yu)飛(fei)機(ji)有(you)關(guan)的(de)大(da)量(liang)信(xin)息(xi)。這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)用(yong)於(yu)進(jin)行(xing)敵(di)我(wo)識(shi)別(bie)。”
空kong中zhong交jiao通tong管guan製zhi員yuan主zhu要yao使shi用yong次ci級ji雷lei達da追zhui蹤zong商shang業ye飛fei機ji的de方fang位wei,隻zhi有you在zai沒mei有you安an裝zhuang異yi頻pin雷lei達da收shou發fa機ji,收shou發fa機ji關guan閉bi或huo者zhe破po損sun情qing況kuang下xia才cai會hui使shi用yong真zhen正zheng的de雷lei達da。布bu魯lu克ke表biao示shi:“jishinianqian,yimingnianqingnanzijiashiyiliangqingxingfeijizaimeiguokongzhongfeixing,youyukongzhongjiaotongguanzhiyuanmeiyouguanbichujileidahuozherenweizhishiyiqunniao,tamenbingmeiyoufaxianzhejiafeiji。”
如果飛機上的異頻雷達收發機被人切斷,便很難判斷空中交通控製中心的初級雷達屏幕上的光點究竟哪一個才是目標飛機。布魯克說:“這可能就是為什麼370航班的異頻雷達收發機在管製責任從一個空中交通管製中心移交給另一個中心時關閉。”
布魯克表示:“絕大多數人可能聽過‘不在雷達範圍內’zhejuhua。zhezhongxianxiangyouleidasheshuyudimiandejiaohuzuoyongsuozhi,daozhileidasheshuchuzaidipingxianshangfang。ruguofeijidefeixinggaoduzugoudi,sheshuhennanzhaoshedaofeiji,leidadetancefanweishouxian。”
ciwai,leidahaishoudaojulidexianzhi。leidajinxingyuanjulitanceshimianlindezhuyaowentishifashehejieshouxinhaohaofeidedianliangqujueyuyufeijizhijiandejuli,julijiaoyuanshikedadaozhengchangqingkuangxiadesicifang。bulukeshuo:“如果希望將雷達對飛機的探測範圍提高一倍,發射和接收信號耗費的電量必須增加16倍。”
通常情況下,用於追蹤100公裏以上範圍內的飛機的雷達耗電量達到數兆瓦特。不過,發射的脈衝較短,通常在1微(wei)秒(miao)左(zuo)右(you),每(mei)秒(miao)隻(zhi)能(neng)發(fa)射(she)幾(ji)百(bai)次(ci),平(ping)均(jun)功(gong)率(lv)很(hen)低(di)。在(zai)進(jin)行(xing)遠(yuan)距(ju)離(li)探(tan)測(ce)時(shi),雷(lei)達(da)發(fa)射(she)脈(mai)衝(chong)所(suo)能(neng)達(da)到(dao)的(de)峰(feng)值(zhi)功(gong)率(lv)達(da)到(dao)令(ling)人(ren)難(nan)以(yi)接(jie)受(shou)的(de)程(cheng)度(du)。這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)促(cu)使(shi)科(ke)學(xue)家(jia)進(jin)行(xing)一(yi)係(xi)列(lie)革(ge)新(xin),例(li)如(ru)研(yan)製(zhi)相(xiang)控(kong)天(tian)線(xian)陣(zhen)。相(xiang)控(kong)天(tian)線(xian)陣(zhen)由(you)大(da)量(liang)較(jiao)小(xiao)的(de)發(fa)射(she)機(ji)和(he)接(jie)收(shou)器(qi)構(gou)成(cheng),部(bu)署(shu)在(zai)一(yi)個(ge)平(ping)麵(mian)上(shang),協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)並(bing)對(dui)脈(mai)衝(chong)進(jin)行(xing)壓(ya)縮(suo),允(yun)許(xu)在(zai)產(chan)生(sheng)距(ju)離(li)更(geng)遠(yuan)功(gong)率(lv)更(geng)大(da)的(de)編(bian)碼(ma)脈(mai)衝(chong)的(de)同(tong)時(shi)仍(reng)保(bao)持(chi)較(jiao)大(da)的(de)探(tan)測(ce)範(fan)圍(wei)和(he)精(jing)確(que)性(xing)。
遠(yuan)程(cheng)雷(lei)達(da)發(fa)射(she)的(de)信(xin)號(hao)在(zai)大(da)氣(qi)中(zhong)穿(chuan)行(xing)時(shi)不(bu)斷(duan)減(jian)弱(ruo),即(ji)便(bian)在(zai)天(tian)氣(qi)晴(qing)朗(lang)時(shi)也(ye)是(shi)如(ru)此(ci),遇(yu)到(dao)雨(yu)天(tian)時(shi)更(geng)嚴(yan)重(zhong)。信(xin)號(hao)的(de)波(bo)長(chang)越(yue)大(da),在(zai)大(da)氣(qi)中(zhong)穿(chuan)行(xing)時(shi)減(jian)弱(ruo)的(de)程(cheng)度(du)越(yue)小(xiao),因(yin)此(ci),遠(yuan)程(cheng)雷(lei)達(da)都(dou)在(zai)低(di)頻(pin)時(shi)工(gong)作(zuo)。
bulukebiaoshidiancibohuicongdaodianwutishangfandan,yincishiyongmuliaohefanbuzhizaodelaoshifeijibingbuhuichanshenghendadeleidahuibo。shiyongtanxianweihechengcailiaozhizaodexiandaifeijiyeshizhezhongqingkuang。lvpifeijishizuirongyibeileidatancedemubiaozhiyi。bulukeshuo:“飛fei機ji的de外wai形xing也ye是shi一yi個ge重zhong要yao因yin素su,使shi用yong平ping板ban材cai料liao製zhi造zao的de金jin屬shu飛fei機ji尖jian角jiao和he邊bian緣yuan通tong常chang產chan生sheng強qiang烈lie的de回hui波bo。如ru果guo你ni希xi望wang製zhi造zao一yi架jia隱yin形xing飛fei機ji,你ni需xu要yao采cai用yong平ping板ban或huo者zhe小xiao麵mian排pai列lie的de方fang式shi,讓rang接jie收shou器qi接jie收shou不bu到dao雷lei達da信xin號hao。F-117隱形攻擊機就是這種隱形技術的典範。”
飛fei機ji外wai形xing的de另ling一yi種zhong選xuan擇ze是shi放fang棄qi直zhi角jiao,讓rang機ji翼yi與yu機ji身shen融rong合he在zai一yi起qi,消xiao除chu外wai部bu明ming顯xian特te征zheng。布bu魯lu克ke表biao示shi飛fei機ji的de外wai皮pi使shi用yong可ke吸xi收shou雷lei達da信xin號hao的de材cai料liao也ye是shi將jiang回hui波bo降jiang至zhi最zui小xiao的de一yi種zhong方fang式shi。他ta說shuo:“B-2隱形轟炸機非常先進,采用了絕大多數隱形技術,所形成的回波隻相當於一隻大黃蜂。”
相關閱讀:
語音汽車倒車雷達係統的設計與實現
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索



