【簡介:】雷達(dá)是20世紀(jì)人類在電子工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大發(fā)明。雷達(dá)的出現(xiàn)為人類在許多領(lǐng)域引入了現(xiàn)代科技的手段。
1935年2月25日,英國人為了防御敵機(jī)對本土的攻擊,開始了第一次實(shí)用雷達(dá)實(shí)
雷達(dá)是20世紀(jì)人類在電子工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大發(fā)明。雷達(dá)的出現(xiàn)為人類在許多領(lǐng)域引入了現(xiàn)代科技的手段。
1935年2月25日,英國人為了防御敵機(jī)對本土的攻擊,開始了第一次實(shí)用雷達(dá)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)使用的媒體是由BBC廣播站發(fā)射的50米波長的常規(guī)無線電波,在一個(gè)事先裝有接收設(shè)備的貨車?yán)?,科研人員在顯示器上看到了由飛機(jī)反射回來的無線電信號(hào)的回波,于是雷達(dá)產(chǎn)生了。
雷達(dá)是利用極短的無線電波進(jìn)行探測的,雷達(dá)的組成部分有發(fā)射機(jī)、天線、接收機(jī)和顯示器等。由于無線電波傳播時(shí),遇到障礙物就能反射回來,雷達(dá)就根據(jù)這個(gè)原理把無線電波發(fā)射出去,再用接收裝置接收反射回來的無線電波,這樣就可以測定目標(biāo)的方向、距離、高度等。最初雷達(dá)主要用于軍事。第二次世界大戰(zhàn)期間,英國在海岸線上建起了雷達(dá)防御網(wǎng)絡(luò)。這些早期的雷達(dá)使英國人能夠不斷地成功抗擊德軍破壞性的空中和海底襲擊。
雷達(dá)被人們稱為千里眼。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,由于雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步,使交戰(zhàn)雙方在相距幾十公里,甚至上百公里,人還互相看不到,就已拉開了空戰(zhàn)序幕,這就是現(xiàn)代空戰(zhàn)利用雷達(dá)的一個(gè)特點(diǎn)――超視距空戰(zhàn)。
由于雷達(dá)自身的工作原理,造成了雷達(dá)在使用中存在有捕捉對象的盲區(qū),這也就有了在戰(zhàn)爭中利用雷達(dá)盲區(qū)偷襲成功的戰(zhàn)例。現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,為了躲避雷達(dá)的監(jiān)視,美國生產(chǎn)出了一種隱形轟炸機(jī),它可以有效驅(qū)散雷達(dá)信號(hào),使它對于常規(guī)的雷達(dá)系統(tǒng)保持隱形。正是由于這種矛與盾的關(guān)系,科學(xué)家在這個(gè)領(lǐng)域不斷探索研制分辨能力更高的雷達(dá)。
隨著雷達(dá)技術(shù)的不斷改進(jìn),如今雷達(dá)被廣泛用于民航管制、地形測量、氣象、航海等眾多領(lǐng)域。面對日益擁擠的天空,擁有精密的雷達(dá)監(jiān)測系統(tǒng)至關(guān)重要。使用雷達(dá)設(shè)備可不受天氣的影響,不分晝夜進(jìn)行監(jiān)測。民航管制員通過雷達(dá)直接獲取飛機(jī)的位置、高度、航行軌跡等信息,及時(shí)調(diào)節(jié)飛行方位和高度。在雷達(dá)的使用科學(xué)原理中,雷達(dá)與目標(biāo)之間有相地運(yùn)動(dòng),回波信號(hào)的頻率有多普勒頻移,根據(jù)多普勒效應(yīng)的原理可以求得其相對速度。這也是交通警在公路上測量汽車速度的測速雷達(dá)工作的原理。
我國在雷達(dá)技術(shù)方面發(fā)展很快,取得了很大成就。探地雷達(dá)就是我國研制的,它可適用于不同深度的地下探測。目前,探地雷達(dá)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國防、城市建設(shè)、水利、考古等領(lǐng)域。中科院電子所研制成功了星載合成孔徑雷達(dá)模擬樣機(jī),并對1998年長江中下游特大洪澇災(zāi)害進(jìn)行了監(jiān)測,獲取了受災(zāi)地區(qū)的圖像,為抗洪救災(zāi)提供了準(zhǔn)確的災(zāi)情數(shù)據(jù)。隨著高科技的不斷發(fā)展,雷達(dá)技術(shù)將在21世紀(jì)得到更廣泛的應(yīng)用。
雷達(dá)的歷史
1922年美國泰勒和楊建議在兩艘軍艦上裝備高頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以搜索敵艦。
1924年英國阿普利頓和巴尼特通過電離層反射無線電波測量賽層的高度。美國布萊爾和杜夫用脈沖波來測量亥維塞層。
1931年美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室利用拍頻原理研制雷達(dá),開始讓發(fā)射機(jī)發(fā)射連續(xù)波,三年后改用脈沖波。
1935年法國古頓研制出用磁控管產(chǎn)生16厘米波長的撜習(xí)?窖捌鲾,可以在霧天或黑夜發(fā)現(xiàn)其他船只。這是雷達(dá)和平利用的開始。1936年1月英國W.瓦特在索夫克海岸架起了英國第一個(gè)雷達(dá)站。英國空軍又增設(shè)了五個(gè),它們在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。
1937年美國第一個(gè)軍艦雷達(dá)XAF試驗(yàn)成功。
1941年蘇聯(lián)最早在飛機(jī)上裝備預(yù)警雷達(dá)。
1943年美國麻省理工學(xué)院研制出機(jī)載雷達(dá)平面位置指示器,可將運(yùn)動(dòng)中的飛機(jī)柏?cái)z下來,他膠發(fā)明了可同時(shí)分辨幾十個(gè)目標(biāo)的微波預(yù)警雷達(dá)。
1947年美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室研制出線性調(diào)頻脈沖雷達(dá)。50年代中期美國裝備了超距預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng),可以探尋超音速飛機(jī)。不久又研制出脈沖多普勒雷達(dá)。
1959年美國通用電器公司研制出彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng),可發(fā)跟蹤3000英里外,600英里高的導(dǎo)彈,預(yù)警時(shí)間為20分鐘。
1964年美國裝置了第一個(gè)空間軌道監(jiān)視雷達(dá),用于監(jiān)視人造地球衛(wèi)星或空間飛行器。
1971年加拿大伊朱卡等3人發(fā)明全息矩陣?yán)走_(dá)。與此同時(shí),數(shù)字雷達(dá)技術(shù)在美國出現(xiàn)。