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雷達按應(yīng)用領(lǐng)域、天線掃描方式、波段分類分類
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 納睿雷達    2023-11-25

雷達的電磁波有一定的穿透能力,具有全天候、全天時的特點,且發(fā)射功率大、探測距離遠、測量精度較高、可自動搜索并跟蹤目標(biāo),這些優(yōu)勢使它能在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

1、按應(yīng)用領(lǐng)域分類

按照用途,雷達可以分成軍用、民用兩類。雷達早期發(fā)展主要來自軍事需求。隨著雷達性能的提高及雷達基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展,特別是高功率發(fā)射器件、計算機與高速信號處理技術(shù)的快速進步,雷達在國民經(jīng)濟中的應(yīng)用范圍也不斷擴大,各種高性能的民用雷達獲得了較快的發(fā)展。

①軍用雷達

軍用雷達是獲取陸海空天戰(zhàn)場全天候、全范圍戰(zhàn)術(shù)情報最主要的手段,是實現(xiàn)遠程打擊、精確打擊的必要手段,在國防軍事領(lǐng)域具有極其重要的戰(zhàn)略地位,廣泛應(yīng)用于警戒、引導(dǎo)、武器控制、偵查和航行保障等領(lǐng)域。

②民用雷達

隨著雷達技術(shù)的不斷提高,雷達在民用領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴大,覆蓋自然災(zāi)害預(yù)防、飛機導(dǎo)航、氣象保障和氣象研究等眾多領(lǐng)域,在氣象、水利、空管等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,應(yīng)用方向不斷趨于細(xì)分化和精準(zhǔn)化。

2、按天線掃描方式分類

按天線掃描方式劃分,雷達產(chǎn)品可分為機械掃描雷達和相控陣?yán)走_。

二十一世紀(jì)初,我國雷達行業(yè)主要以機械掃描雷達為主,機械掃描雷達集中一個位置發(fā)射信號波,通過機械轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn),讓信號波發(fā)射到不同的方向,探測不同目標(biāo),但其機械轉(zhuǎn)動效率低,探測區(qū)域和探測目標(biāo)有限,不再適應(yīng)日趨復(fù)雜的電磁場發(fā)展方向。

近年來,相控陣技術(shù)在雷達領(lǐng)域逐漸拓展,與機械掃描雷達通過旋轉(zhuǎn)天線使雷達波束轉(zhuǎn)動不同,相控陣?yán)走_使用“電子移相器”來實現(xiàn)掃描,因而相控陣?yán)走_的反應(yīng)速度、更新速率、多目標(biāo)追蹤能力、分辨率都有較大的提升,成為目前雷達行業(yè)發(fā)展的主要方向。相控陣?yán)走_性能雖然優(yōu)異,但其技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜、成本居高不下,因此在很長一段時期主要用于軍事用途,價格昂貴是限制其在民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的主要障礙。思瀚發(fā)布《2023-2029年中國雷達行業(yè)市場現(xiàn)狀及戰(zhàn)略咨詢研究報告》

3、按波段分類

按波段劃分,主要可分為 S/C/X 等波段雷達(或者分為超視距、微波、毫米波、激光雷達)。波段越長,雷達的搜索范圍越大,但是精確度也相對較低。

中國氣象局出臺的《氣象雷達發(fā)展專項規(guī)劃(2017-2020 年)》指出,我國基本建成了全國新一代天氣雷達網(wǎng),截至 2016 年底已經(jīng)完成了全國 233 部新一代天氣雷達建設(shè),其中基本屬于 S、C 波段天氣雷達。

偏振雷達氣象應(yīng)用研究初期,科學(xué)家們研究主要集中在波長較長的 S、C 波段雙偏振雷達,隨著研究的深入,X 波段雙偏振雷達的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來,特別是最近十多年有關(guān) X 波段偏振雷達氣象應(yīng)用的研究也越來越多。相對于波長較長的偏振雷達,X 波段雙偏振雷達不僅造價較低、天線體積小、易于操控和移動,而且時空分辨率高,對云中水凝物粒子相態(tài)識別也更加精細(xì),能提供更為細(xì)致的云中微物理及動力結(jié)構(gòu)信息,為云和降水的發(fā)生、發(fā)展機理研究提供更為精細(xì)的觀測數(shù)據(jù)。

與 S、C波段的新一代天氣雷達組網(wǎng)觀測相比,X波段雙偏振天氣雷達起填補盲區(qū)及精細(xì)化探測的作用,其具有以下幾個特點:①波長短,對小粒子的探測能力好,可監(jiān)測早期對流云的發(fā)展;②體積小,安裝方便,可解決一些 S、C波段雷達因地物阻擋、地球曲率因素而無法觀測到區(qū)域的預(yù)警問題。

由于在相同波束寬度下雷達天線的尺寸與波長成正比,S 及 C 波段天線直徑往往高達5~8 米,而 X 波段天氣雷達天線尺寸相對較小,站點建設(shè)、雷達架設(shè)均更為便捷。對于 X 波段相控陣天氣雷達,其快速掃描特性更有利于對小尺度、生消變化快、致災(zāi)性大災(zāi)害性強對流天氣的探測預(yù)警,其波束轉(zhuǎn)換更為靈活,提高了

掃描速度,同時在單位時間內(nèi)也可以獲得空間分辨率更為密集的掃描資料。目前 X波段雷達能夠彌補 S、C波段天氣雷達近地層的探測盲區(qū)。

綜上,按不同劃分標(biāo)準(zhǔn),雷達分類較為豐富、復(fù)雜。目標(biāo)多樣化、環(huán)境復(fù)雜化和任務(wù)多元化決定了雷達種類的多樣性,同時也促使了雷達體制、頻段、理論和技術(shù)不斷發(fā)展演進。

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