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雷达信标

[拼音]:leida xinbiao

[外文]:radar beacon

装在目标(飞机、导弹等)上能发射电磁信号并与雷达配合工作的电子设备,也称信标机或应答机。装有信标机和应答机或二者之一的目标,称为合作目标(也称有源目标)。信标机的电磁辐射不受外来信号的控制;应答机的电磁辐射则受询问信号的控制。它们与雷达共同构成二次雷达系统。雷达目标上装设信标机或应答机能大大延长一次雷达的作用距离,提高抗干扰能力,减小目标回波闪烁的影响和雷达目标截面积的限制,提供目标识别手段。信标机或应答机可设置在地面上,也可装载在飞机、导弹或飞船上。

应用

雷达信标已广泛用于航空管制、无线电导航、导弹制导、外弹道测量、卫星测轨等方面。雷达信标用于航空管制,由机场航空管制雷达向飞机发出编码询问信号,根据每架飞机应答的编码信号进行识别,以指挥飞机安全起降。在导弹指令制导系统中,导弹上无线电控制仪就是利用雷达信标原理而工作的。它接收和回答能提供角度、距离和速度信息的信号,并形成控制导弹飞行的指令信息。在导弹的弹道测量、卫星测轨和航天信息传输等精密测量中用雷达信标能给出目标的准确位置、速度,绘制飞行轨迹。在卫星通信中,用雷达信标转发电报、电话和电视图像,为全球用户服务。机载询问和地面编码应答能给出精确的位置信息和识别指令,可完成地面支援、供给、投掷和救援任务。在登月活动中,使用交会雷达能测量登月舱相对于指令舱(装有应答机)的距离、距离变化率、角度和角度变化率,完成交会测量任务。

工作原理

图为二次雷达系统的基本组成。图中的合作目标装载的是应答机。如果装载的是信标机,则其组成只有发射机和天线。应答机由天线、接收机、发射机和译码器组成。接收机检测和放大询问信号;译码器选择信道、进行信源译码和识别询问信号;发射机产生受控振荡或进行功率放大;天线向雷达站辐射回答信号。应答机的工作体制可以是非相干的或相干的,辐射信号波形可以是连续波或脉冲波,编码可以是模拟式或数字式。二次雷达系统的距离方程为

式中 R为询问或应答的作用距离;Pt为询问或应答的功率;GtGr分别为雷达站和应答机天线增益;λ为工作波长;Pr为应答机或雷达接收机检测灵敏度;L为系统损耗。

技术特点

同一次雷达系统(其目标为反射式)相同,作为遥感电子系统之一的二次雷达(其目标装有信标机或应答机)不仅检测目标的方向、距离,而且还确定目标的位置、速度和运动方向,并进行目标识别。为此,雷达信标(或应答机)具有一些特殊的技术性能。

(1)高灵敏度接收机:用以保证足够的作用距离和检测概率,这对于单次检测的情况尤为重要。但是,地面发射的询问信号功率较大,为使接收机尽可能简单,接收机的灵敏度也无需过高。

(2)适中的应答功率:具体参数随实际应用条件而定,小至几微瓦,高达数千瓦(脉冲功率)。在体积、重量和功耗允许的情况下,为提高作用距离和检测概率,信标机或应答机应有较高的功率。

(3)对询问信号有识别能力:在航空管制及多目标相控阵雷达和制导雷达中,往往有多个合作目标。应答机能识别出各自的编码询问信号。识别码可以采用多种编码方式,如M序列码、巴克码。

(4)宽的天线方向图和多种极化形式:为保证对飞行器的全程跟踪,往往要求全向天线方向图;其极化形式应能适应雷达站的需要,可以是线极化或圆极化。

(5)高的频率稳定度:为精密测量飞行器的飞行速度,相干应答机有较高的长期和短期频率稳定度。

(6)较高的应答波形稳定度:为保证测距精度,应答器有较小的应答延迟时间和脉冲波形的抖动量。

(7)高可靠性:它能在环境比较恶劣的飞行器上可靠地工作。工作时间短至数十秒,长达数年。

(8)体积小、重量轻、功耗小、固态化、集成化。

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文章名称:《雷达信标》
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