哪位大神帮忙解答一下毫米波雷达和激光雷达的优劣势?

哪位大神帮忙解答一下毫米波雷达和激光雷达的优劣势?,第1张

一、毫米波雷达是工作波段在1-10mm的探测雷达,主要应用为近程雷达。

1.优点:高分辨率,小尺寸。毫米波雷达频率较低,其天线和微波元器件可以做得较小,小的天线尺寸可获得窄波束使用窄波束可以直接测量距离和速度信息。波束窄、分辨力高,能进行目标识别与成像,利于低仰角跟踪目标。

毫米波雷达体积小、质量轻,提高了雷达的机动性与隐蔽性;频带宽,天线旁瓣低,有利于抗干扰。 

作战方面,毫米波雷达制导武器穿透云层、雾、尘埃和战场烟雾能力强,能在恶劣的气象和战场环境中正常工作。

2.缺点:难以获得符合要求的高发射功率和相应的低损耗传输馈线二是毫米波在大气中长距离传输时损耗大。所以其主要应用为近程雷达。

二、激光雷达是一种主动式遥感探测设备,其工作原理是把传统微波雷达向外辐射的电磁波变成了激光:向被测目标发射激光信号,然后接收反射回来的信号、并与发射信号进行比较,作适当处理后,能够同时获得方位、俯仰角度、距离、强度等信息。主要用于民用、军事和科研领域。

1.优点:分辨率高。隐蔽性好、抗有源干扰能力强。低空探测性能好。 体积小、质量轻。

2.缺点:工作时受天气和大气影响大。激光一般在晴朗的天气里衰减较小,传播距离较远。而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里,衰减急剧加大,传播距离大受影响。

激光雷达的波束极窄,在空间搜索目标非常困难,直接影响对非合作目标的截获概率和探测效率,只能在较小的范围内搜索、捕获目标。

【1】火控雷达缺点是主动发射电磁波,容易暴露自身,成为对方反辐射导弹的目标,另外也容易被干扰,只要对方采取电子对抗措施,如使用电子干扰或发射干扰弹,就无法正常工作。

【2】米波雷达的缺点是探测距离近,大气传输特性差,全天候工作能力差。(但这也不能看做是缺点,由于不被大气传导,所以在防止电磁特征泄露方面有更好表现)等等。

【3】雷达:是英文Radar的音译,源于radio detection and ranging的缩写,意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此,雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。雷达,是英文Radar的音译,源于radiodetection and ranging的缩写,意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此,雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。如下图所示:

1、原理

毫米波振荡器产生毫米波(8mm)振荡,设其频率为f0,经隔离器加至环行器,再由天线定向辐射出去,并在空间以电磁波形式传播,当此电磁波在空间遇到目标(弹丸)时反射回来。

如果目标是运动的,则反射回来的电磁波频率附加了一个与目标运动速度vr成正比的多普勒频率fd,使反向回波频率变为f0±fd(目标临近飞行取“+”,目标远离飞行取“%”),此回波被天线接收下来,经环行器加至混频器,在混频器中与经环行器泄漏的信号(作为本振信号)f0进行混频。

混频器为非线性元件,其输出有多种和差频率,如fd,f0±fd,2f0±fd,…,等,经前置放大器选频得多普勒信号(频率为fd),再经长电缆(长50~100m)送至预处理系统的主放大器,主放大器附有自动增益控制与手动增益控制电路。手动增益用来调整放大器的总增益,自动增益控制用来增加放大器的动态范围。

2、优点

(1)小天线口径、窄波束:高跟踪和引导精度;易于进行低仰角跟踪,抗地面多径和杂波干扰;对近空目标具有高横向分辨力;对区域成像和目标监视具备高角分辨力;窄波束的高抗干扰性能;高天线增益;容易检测小目标,包括电力线、电杆和弹丸等。

(2)大带宽:具有高信息速率,容易采用窄脉冲或宽带调频信号获得目标的细节结构特征;具有宽的扩谱能力,减少多径、杂波并增强抗干扰能力;相邻频率的雷达或毫米波识别器工作,易克服相互干扰;高距离分辨力,易得到精确的目标跟踪和识别能力。

(3)高多普勒频率:慢目标和振动目标的良好检测和识别能力;易于利用目标多普勒频率特性进行目标特征识别;对干性大气污染的穿透特性,提供在尘埃、烟尘和干雪条件下的良好检测能力。

(4)良好的抗隐身性能:当前隐身飞行器上所涂覆的吸波材料都是针对厘米波的。根据国外的研究,毫米波雷达照射的隐身目标,能形成多部位较强的电磁散射,使其隐身性能大大降低,所以,毫米波雷达还具有反隐身的潜力。

扩展资料:

适用需求:

(1)高精度多维搜索测量:进行高精度距离、方位、频率和空间位置的测量定位。

(2)雷达安装平台有体积、重量、振动和其它环境的严格要求:毫米波雷达天线尺寸小、重量轻,容易满足便携、弹载、车载、机载和星载等不同平台的特殊环境要求。

(3)目标特征提取和分类识别:毫米波雷达高分辨力、宽工作频带、大数值的多普勒频率响应、短的波长易获得目标细节特征和清晰轮廓成像等特点,适于目标分类和识别的重要战术要求。

(4)小目标和近距离探测:毫米波短波长对应的光学区尺寸较小,相对微波雷达更适于小目标探测。除特殊的空间目标观测等远程毫米波雷达外,一般毫米波雷达适用于30 km 以下的近距离探测。

(5)抗电子战干扰性强:毫米波窗口可用频段宽,易进行宽频带扩频和跳频设计。同时针对毫米波雷达的侦察和干扰设备面临宽频带、大气衰减和窄波束等干扰难题,毫米波雷达相对微波雷达具有更好的抗干扰能力。

参考资料来源:百度百科-毫米波雷达


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