雷達(dá)觀測(cè)性能與觀測(cè)技術(shù)

目錄CONTENTSPAGE一目標(biāo)最大探測(cè)距離二目標(biāo)最小探測(cè)距離三雷達(dá)距離分辨能力四雷達(dá)方位分辨能力一、目標(biāo)最大探測(cè)距離目標(biāo)最大探測(cè)距離是指在雷達(dá)顯示器上能夠識(shí)別該目標(biāo)的最遠(yuǎn)距離，表征著雷達(dá)發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的能力。一個(gè)遠(yuǎn)目標(biāo)是否能夠被雷達(dá)探測(cè)到，取決于兩方面條件：（1）目標(biāo)是否在雷達(dá)視野之內(nèi)，即目標(biāo)是否在雷達(dá)探測(cè)地平之上，這是雷達(dá)能夠探測(cè)到該目標(biāo)的極限距離。（2）還跟雷達(dá)發(fā)現(xiàn)該目標(biāo)的能力有關(guān)，這是由雷達(dá)的探測(cè)能力和目標(biāo)的反射能力共同決定的。1.目標(biāo)的雷達(dá)探測(cè)地平

在考慮地球曲率、天線高度、物標(biāo)高度及雷達(dá)電磁波傳播空間大氣折射影響時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射條件下，理論上目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)探測(cè)地平為：稱為海面雷達(dá)地平對(duì)于海拔為0的岸線，必須距其小于該距離才能被發(fā)現(xiàn)。例如，假設(shè)雷達(dá)天線高度為hA=16m，則海面雷達(dá)地平約為8.8nmile。如果利用海中小島定位，（1）當(dāng)島嶼在8.8n

mile之內(nèi)時(shí)，其岸線前沿在雷達(dá)探測(cè)地平之上，可以測(cè)量目標(biāo)的前沿定位；（2）若在8.8nmile之外，其岸線前沿在雷達(dá)探測(cè)地平之下，雷達(dá)不能探測(cè)到島嶼的前沿，只能通過測(cè)量目標(biāo)的后沿定位。2.目標(biāo)的雷達(dá)最大作用距離式中，PT

——雷達(dá)峰值功率（W）GA

——天線增益

——工作波長(zhǎng)（m）Prmin——接收系統(tǒng)門限功率（W）

0——目標(biāo)的有效散射面積（m2）3．結(jié)論和IMO性能標(biāo)準(zhǔn)

目標(biāo)的雷達(dá)最大探測(cè)距離取目標(biāo)的雷達(dá)探測(cè)地平與目標(biāo)的雷達(dá)最大作用距離中的較小者。當(dāng)雷達(dá)天線高于水面15m且海面無雜波干擾、無雨雪的正常大氣傳播條件下，性能標(biāo)準(zhǔn)要求雷達(dá)能夠發(fā)現(xiàn)典型目標(biāo)的參考距離：目標(biāo)特征探測(cè)距離（nm）目標(biāo)類型水面高度（m）X波段S波段岸線602020岸線688岸線366SOLAS船舶（>5000噸）101111SOLAS船舶（>500噸）5.088配有雷達(dá)反射器的小船4.05.03.7配有角反射器的導(dǎo)航浮標(biāo)3.54.93.6典型導(dǎo)航浮標(biāo)3.54.63.0未配雷達(dá)反射器的10m長(zhǎng)小船2.03.43.0二、目標(biāo)最小探測(cè)距離

指在雷達(dá)顯示器上能夠顯示出該目標(biāo)的最近距離，表征著雷達(dá)發(fā)現(xiàn)近距離目標(biāo)的能力。在這個(gè)距離之內(nèi)雷達(dá)不能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，稱為雷達(dá)的近距離盲區(qū)。

1．理論最小探測(cè)距離rmin1=

(

+tr)C2

：雷達(dá)脈沖寬度，tr：收發(fā)開關(guān)恢復(fù)時(shí)間，通常為0.1～0.3μs。

現(xiàn)代雷達(dá)采用固態(tài)雙工器，理論最小探測(cè)距離一般穩(wěn)定在30m之內(nèi)。半功率點(diǎn)軸線主瓣垂直方向水平方向θvθh旁瓣HBWVBW棒狀波束2．安裝最小觀測(cè)距離rmin2targetrangeaffectedbyVBWZeropowerlineHalfpowerline…………

vrmin2=h1

ctg

v23．結(jié)論和IMO性能標(biāo)準(zhǔn)

目標(biāo)的雷達(dá)最小探測(cè)距離，亦即雷達(dá)的近距離盲區(qū)，取目標(biāo)的理論最小探測(cè)距離與安裝最小觀測(cè)距離中的較大者。

按照最新性能標(biāo)準(zhǔn)，2008年7月1日之后安裝的雷達(dá)，在晴好天氣，天線高于水面15m且本船靜止時(shí)，雷達(dá)在不做任何其他調(diào)整僅改變量程時(shí)，能夠在40m~1nmile的水平距離中連續(xù)觀測(cè)到前表中所列的典型導(dǎo)航浮標(biāo)。

三、雷達(dá)距離分辨力1.定義：雷達(dá)分辨相同方位相鄰兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的能力，稱為距離分辨力。2.影響距離分辨力的設(shè)備因素①脈沖寬度②屏幕像素③信號(hào)處理失真距離分瓣率熒光屏邊緣AB像素失真目標(biāo)A脈沖寬度信號(hào)處理失真像素失真目標(biāo)B脈沖寬度信號(hào)處理失真像素失真3.影響距離分辨力的氣象海況因素

由于目標(biāo)與本船之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、涌浪顛簸，雷達(dá)波束掃描到目標(biāo)不同部位而引起回波強(qiáng)度變化，使得回波在屏幕上顯示的位置和回波強(qiáng)度不穩(wěn)定的現(xiàn)象（回波閃爍），引起目標(biāo)前后沿位置模糊。光柵掃描雷達(dá)的回波閃爍較為嚴(yán)重，目標(biāo)前后沿回波閃爍誤差通常在1～3個(gè)像素之內(nèi)，嚴(yán)重時(shí)可以使距離分辨力降低100m以上。5.結(jié)論和IMO性能標(biāo)準(zhǔn)（距離分辨力）

IMO最新雷達(dá)性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在平靜的海面使用1.5nmile或更小的量程，在量程的50％～100％范圍內(nèi)，兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的距離分辨力應(yīng)不低于40m（此前的標(biāo)準(zhǔn)為50m）。4.操作技術(shù)因素為了提高所使用雷達(dá)的距離分辨力，應(yīng)注意：1）盡量使用小量程，使用窄脈沖發(fā)射，2）將雷達(dá)調(diào)整在最佳工作狀態(tài)，3）并適當(dāng)減小增益和屏幕亮度，不使用回波擴(kuò)展。4）適當(dāng)使用FTC，可以顯著提高距離分辨力。四、雷達(dá)方位分辨力1.定義：

雷達(dá)分辨相同距離相鄰兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的能力稱為方位分辨力。方位分辨力以能夠分辨出兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的最小方位夾角來表示。

min=

H+d

H

：水平波束寬度；d

：光點(diǎn)角尺寸HBWVBW棒狀波束2.雷達(dá)方位分辨力：Thebearingangleofsametargetbutdifferentrange方位分辨力

H

H3.影響方位分辨力的設(shè)備因素①水平波束寬度②屏幕像素③使用量程4.影響方位分辨力的氣象海況因素

光柵掃描雷達(dá)較嚴(yán)重，橫向回波閃爍誤差通常在1～5個(gè)像素之內(nèi)，嚴(yán)重時(shí)可以使方位分辨力降低1

以上。5.影響方位分辨力操作技術(shù)因素為了提高所使用雷達(dá)的方位分辨力，應(yīng)注意：1）減小天線水平波束寬度

H;2）良好聚焦,減小光點(diǎn)尺寸d;3）應(yīng)選擇包含目標(biāo)的最小的量程；4）將雷達(dá)調(diào)整在最佳工作狀態(tài)，并適當(dāng)減