2025年大學(xué)《軍事海洋學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——海戰(zhàn)雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.脈沖雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的主要依據(jù)是接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)之間存在的（）。A.相位差B.頻率差C.強(qiáng)度差異D.時(shí)間延遲2.能夠克服地面或海面雜波干擾，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè)目標(biāo)的雷達(dá)是（）。A.脈沖多普勒雷達(dá)B.合成孔徑雷達(dá)C.連續(xù)波雷達(dá)D.搜索雷達(dá)3.相較于機(jī)械掃描雷達(dá)，相控陣?yán)走_(dá)的主要優(yōu)勢(shì)在于（）。A.功率密度更高B.無(wú)需發(fā)射和接收波束掃描C.探測(cè)距離更遠(yuǎn)D.成本更低廉4.海戰(zhàn)中對(duì)艦船進(jìn)行精確瞄準(zhǔn)和跟蹤，主要依賴的雷達(dá)是（）。A.2D搜索雷達(dá)B.3D搜索雷達(dá)C.火控雷達(dá)D.導(dǎo)航雷達(dá)5.海浪、海面起伏對(duì)雷達(dá)探測(cè)距離產(chǎn)生主要影響的物理現(xiàn)象是（）。A.電磁波頻移B.電磁波反射損耗增大C.多普勒頻移D.電磁波衰減6.雷達(dá)方程中，接收機(jī)靈敏度越高，意味著（）。A.發(fā)射功率越大B.探測(cè)距離越遠(yuǎn)C.目標(biāo)最小可探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度越低D.天線增益越高7.在現(xiàn)代海軍中，用于導(dǎo)航、避碰和測(cè)定自身位置的雷達(dá)通常是（）。A.對(duì)空警戒雷達(dá)B.對(duì)海搜索雷達(dá)C.網(wǎng)狀雷達(dá)（MastRadar）D.火控雷達(dá)8.雷達(dá)隱身技術(shù)主要目的是（）。A.降低雷達(dá)發(fā)射功率B.增大雷達(dá)探測(cè)距離C.使敵方雷達(dá)難以發(fā)現(xiàn)或跟蹤目標(biāo)D.增強(qiáng)雷達(dá)的抗干擾能力9.能夠?qū)⒗走_(dá)探測(cè)范圍外的目標(biāo)通過(guò)信號(hào)積累在距離上壓縮，從而實(shí)現(xiàn)高分辨率成像的雷達(dá)是（）。A.脈沖多普勒雷達(dá)B.合成孔徑雷達(dá)C.連續(xù)波雷達(dá)D.相控陣?yán)走_(dá)10.隨著信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展，海戰(zhàn)雷達(dá)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)（）。A.單一功能的高度集成B.與其他傳感器的高度融合C.功率密度的極致提升D.機(jī)械掃描的快速響應(yīng)二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1.簡(jiǎn)述雷達(dá)的基本工作原理及其包含的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.簡(jiǎn)述影響雷達(dá)探測(cè)距離的主要因素。3.簡(jiǎn)述脈沖多普勒雷達(dá)如何抑制海雜波。4.簡(jiǎn)述相控陣?yán)走_(dá)相比傳統(tǒng)機(jī)械掃描雷達(dá)的主要優(yōu)勢(shì)。5.簡(jiǎn)述雷達(dá)在海上編隊(duì)作戰(zhàn)中可能承擔(dān)的功能。三、論述題（每題10分，共20分）1.論述雷達(dá)技術(shù)在現(xiàn)代海戰(zhàn)中面臨的主要挑戰(zhàn)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)對(duì)策略。2.結(jié)合軍事海洋環(huán)境的特點(diǎn)，論述雷達(dá)與其他傳感器（如聲納、光電）融合應(yīng)用的重要性及潛在方式。四、計(jì)算題（10分）假設(shè)某艦載火控雷達(dá)工作在X波段（f=9GHz），發(fā)射脈沖寬度τ=1μs，天線增益G=30dB，發(fā)射功率Pt=5kW，接收機(jī)噪聲溫度T=300K，天線孔徑A=4m，目標(biāo)雷達(dá)截面積RCS=10m2，求該雷達(dá)在忽略大氣損耗的情況下，對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)的探測(cè)距離（使用雷達(dá)方程）。試卷答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.D*解析：脈沖雷達(dá)通過(guò)發(fā)射脈沖信號(hào)，在接收到目標(biāo)反射回來(lái)的回波信號(hào)時(shí)，測(cè)量發(fā)射脈沖與接收回波之間的時(shí)間延遲（Δt），利用公式R=cΔt/2來(lái)計(jì)算目標(biāo)距離。因此，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的主要依據(jù)是時(shí)間延遲。2.B*解析：合成孔徑雷達(dá)（SAR）通過(guò)發(fā)射連續(xù)或短脈沖串，利用載體（如衛(wèi)星或飛機(jī)）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)信號(hào)相干處理，將分辨率等效于一個(gè)大的合成天線孔徑，從而在距離上壓縮信號(hào)，有效克服海面雜波干擾，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高分辨率成像。3.B*解析：相控陣?yán)走_(dá)通過(guò)電子控制陣列中各單元的相位或幅度，無(wú)需機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)天線即可快速、靈活地改變波束指向，實(shí)現(xiàn)快速掃描、多波束同時(shí)工作、波束捷變等功能，這是其相比機(jī)械掃描雷達(dá)的核心優(yōu)勢(shì)。4.C*解析：火控雷達(dá)專門設(shè)計(jì)用于精確測(cè)量目標(biāo)的距離、速度、角度等參數(shù)，并提供穩(wěn)定、可靠的跟蹤信息，直接用于引導(dǎo)武器（如導(dǎo)彈、炮彈）對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攻擊，是艦船武器系統(tǒng)的核心。5.B*解析：海浪會(huì)使從雷達(dá)到目標(biāo)的路徑發(fā)生變化，導(dǎo)致部分能量被散射到非預(yù)期方向，或者使目標(biāo)的有效反射面積減小，增加了雷達(dá)接收回波信號(hào)的損耗，從而降低探測(cè)距離。6.C*解析：雷達(dá)方程中接收機(jī)靈敏度（或最小可檢測(cè)信號(hào)功率）通常與接收機(jī)噪聲系數(shù)和帶寬有關(guān)。靈敏度越高，表示接收機(jī)在極低信號(hào)強(qiáng)度下也能正常工作，即能探測(cè)到更小雷達(dá)截面積的目標(biāo)或更遠(yuǎn)距離的目標(biāo)。7.C*解析：網(wǎng)狀雷達(dá)（MastRadar）通常安裝在艦船桅桿頂上，是現(xiàn)代艦船標(biāo)準(zhǔn)配置，主要用于近距離導(dǎo)航、避碰、測(cè)定相對(duì)位置和測(cè)距，是駕駛員直接觀察和操作的主要導(dǎo)航雷達(dá)。8.C*解析：雷達(dá)隱身技術(shù)的核心就是通過(guò)各種設(shè)計(jì)（如外形、吸波材料、干擾技術(shù)等）減少目標(biāo)對(duì)雷達(dá)波的反射強(qiáng)度（即減小雷達(dá)截面積RCS），使敵方雷達(dá)難以發(fā)現(xiàn)或探測(cè)到目標(biāo)。9.B*解析：合成孔徑雷達(dá)（SAR）利用載體運(yùn)動(dòng)，通過(guò)信號(hào)相干積累，在距離向上將分辨率等效于大孔徑天線，從而獲得遠(yuǎn)超傳統(tǒng)雷達(dá)的分辨率，實(shí)現(xiàn)高分辨率成像。10.B*解析：現(xiàn)代海戰(zhàn)是體系對(duì)抗，要求傳感器信息共享和融合。雷達(dá)與其他傳感器（聲納、光電、電子戰(zhàn)系統(tǒng)等）的融合，可以提供更全面、準(zhǔn)確、可靠的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知信息，提升作戰(zhàn)決策和指揮控制能力。二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1.簡(jiǎn)述雷達(dá)的基本工作原理及其包含的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。*解析：雷達(dá)（RADAR-RadioDetectionandRanging）的基本工作原理是主動(dòng)式探測(cè)，其核心環(huán)節(jié)包括：發(fā)射機(jī)產(chǎn)生高功率無(wú)線電波脈沖并發(fā)射出去；天線將發(fā)射脈沖聚焦成定向波束射向目標(biāo)區(qū)域；目標(biāo)將接收到的部分電磁波能量反射回來(lái)；接收機(jī)接收來(lái)自目標(biāo)的微弱回波信號(hào)；信號(hào)處理單元對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、檢測(cè)、測(cè)距、測(cè)角、測(cè)速等處理；最后由顯示器將探測(cè)結(jié)果（如目標(biāo)位置、距離、速度等）以圖形或數(shù)字形式呈現(xiàn)出來(lái)。2.簡(jiǎn)述影響雷達(dá)探測(cè)距離的主要因素。*解析：影響雷達(dá)探測(cè)距離的主要因素包括：發(fā)射機(jī)功率（Pt），功率越大，信號(hào)強(qiáng)度越高，探測(cè)距離越遠(yuǎn)；天線增益（G），增益越高，波束越集中，能量利用率越高，探測(cè)距離越遠(yuǎn)；目標(biāo)雷達(dá)截面積（RCS），RCS越大，反射信號(hào)越強(qiáng)，探測(cè)距離越遠(yuǎn)；接收機(jī)靈敏度，靈敏度越高，能檢測(cè)到的微弱信號(hào)越強(qiáng)，探測(cè)距離越遠(yuǎn)；電磁波傳播介質(zhì)損耗，如大氣吸收、降雨、霧氣等造成的損耗越大，探測(cè)距離越短；系統(tǒng)噪聲溫度，噪聲溫度越高，背景噪聲越大，對(duì)探測(cè)弱小目標(biāo)越不利，探測(cè)距離越短。3.簡(jiǎn)述脈沖多普勒雷達(dá)如何抑制海雜波。*解析：脈沖多普勒雷達(dá)通過(guò)處理接收信號(hào)中的多普勒頻率信息來(lái)抑制海雜波。海雜波是來(lái)自廣闊海面的反射波，其多普勒頻移很小或接近于零。脈沖多普勒雷達(dá)利用其多普勒濾波器（通常由多個(gè)濾波器組成，覆蓋不同的多普勒頻率范圍），將頻移很小（接近零）的海雜波能量濾除掉，而運(yùn)動(dòng)目標(biāo)（如艦船、飛機(jī)）具有較大的多普勒頻移，其回波信號(hào)能通過(guò)相應(yīng)的濾波器，從而實(shí)現(xiàn)有效抑制海雜波，提高對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)概率。4.簡(jiǎn)述相控陣?yán)走_(dá)相比傳統(tǒng)機(jī)械掃描雷達(dá)的主要優(yōu)勢(shì)。*解析：相控陣?yán)走_(dá)相比傳統(tǒng)機(jī)械掃描雷達(dá)的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：掃描速度快，波束切換幾乎瞬時(shí)完成；波束指向靈活，可快速、連續(xù)地改變波束指向，甚至實(shí)現(xiàn)多個(gè)波束同時(shí)工作；抗干擾能力強(qiáng)，可快速切換波束進(jìn)行干擾抑制或告警；易于實(shí)現(xiàn)多功能集成，可在同一陣列上集成搜索、跟蹤、火控、電子戰(zhàn)等多種功能；可靠性高，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，故障率低。5.簡(jiǎn)述雷達(dá)在海上編隊(duì)作戰(zhàn)中可能承擔(dān)的功能。*解析：雷達(dá)在海上編隊(duì)作戰(zhàn)中承擔(dān)著關(guān)鍵功能，包括：區(qū)域搜索與目標(biāo)發(fā)現(xiàn)，對(duì)編隊(duì)周圍海域進(jìn)行大范圍掃描，發(fā)現(xiàn)敵方艦船、飛機(jī)等目標(biāo)；目標(biāo)識(shí)別與分類，通過(guò)信號(hào)處理和數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，初步判斷目標(biāo)的類型和身份；目標(biāo)跟蹤與編隊(duì)管理，對(duì)已發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟蹤，掌握其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為編隊(duì)指揮提供信息，協(xié)調(diào)編隊(duì)隊(duì)形；導(dǎo)航與協(xié)同，為編隊(duì)內(nèi)各艦船提供相對(duì)導(dǎo)航信息，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)；火力控制，為編隊(duì)內(nèi)的艦炮、導(dǎo)彈等武器系統(tǒng)提供目標(biāo)瞄準(zhǔn)信息；戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知，與其他傳感器信息融合，構(gòu)建編隊(duì)周邊的完整戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。三、論述題（每題10分，共20分）1.論述雷達(dá)技術(shù)在現(xiàn)代海戰(zhàn)中面臨的主要挑戰(zhàn)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)對(duì)策略。*解析：現(xiàn)代海戰(zhàn)環(huán)境日益復(fù)雜，雷達(dá)技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)：*嚴(yán)峻的電子干擾環(huán)境：敵方會(huì)運(yùn)用各種有源和無(wú)源干擾手段，壓制或欺騙己方雷達(dá)。應(yīng)對(duì)策略：發(fā)展自適應(yīng)抗干擾雷達(dá)技術(shù)，能實(shí)時(shí)感知干擾環(huán)境并調(diào)整工作參數(shù)（如頻率、波形、極化）；采用多普勒濾波、頻率捷變、極化捷變等技術(shù)；發(fā)展電子戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行干擾對(duì)抗。*隱身目標(biāo)的大量出現(xiàn)：隱身飛機(jī)、隱身艦艇等降低了雷達(dá)可探測(cè)性。應(yīng)對(duì)策略：發(fā)展更先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)，如寬頻譜雷達(dá)、超視距雷達(dá)（OTH）、紅外探測(cè)、聲納等，實(shí)現(xiàn)多傳感器融合探測(cè)；研發(fā)能探測(cè)低RCS目標(biāo)的雷達(dá)技術(shù)；利用網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)，共享信息，彌補(bǔ)單一傳感器不足。*復(fù)雜的電磁頻譜環(huán)境：各種電子設(shè)備密集，電磁頻譜擁擠，易產(chǎn)生互調(diào)干擾和飽和。應(yīng)對(duì)策略：加強(qiáng)頻譜管理，合理規(guī)劃雷達(dá)工作頻率；采用跳頻、擴(kuò)頻等技術(shù)；提高雷達(dá)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。*海洋環(huán)境的惡劣影響：海雜波強(qiáng)、海浪影響大、惡劣天氣（雨、雪、霧）衰減嚴(yán)重。應(yīng)對(duì)策略：采用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)（如脈沖多普勒、相干積累、自適應(yīng)波束形成）抑制雜波；發(fā)展高頻雷達(dá)、激光雷達(dá)等在特定條件下彌補(bǔ)；提高雷達(dá)天線和系統(tǒng)的抗惡劣海況能力。*信息融合與網(wǎng)絡(luò)化的需求：?jiǎn)我焕走_(dá)信息有限，需要與其他傳感器信息融合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)。應(yīng)對(duì)策略：發(fā)展強(qiáng)大的傳感器信息融合技術(shù)，整合雷達(dá)、聲納、光電、衛(wèi)星等多種信息；構(gòu)建高效的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)共享與協(xié)同。2.結(jié)合軍事海洋環(huán)境的特點(diǎn)，論述雷達(dá)與其他傳感器（如聲納、光電）融合應(yīng)用的重要性及潛在方式。*解析：軍事海洋環(huán)境具有廣闊、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)，單一傳感器（如雷達(dá)）在探測(cè)、識(shí)別和態(tài)勢(shì)感知方面存在局限性，因此雷達(dá)與其他傳感器（如聲納、光電/紅外、電子偵察系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感等）的融合應(yīng)用至關(guān)重要。*重要性：*優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)：雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn)，受光照條件影響小，但分辨率相對(duì)較低，易受海雜波干擾；聲納在水下探測(cè)能力強(qiáng)，但作用距離受限，易受水體噪聲和海底影響；光電/紅外探測(cè)分辨率高，可進(jìn)行精確識(shí)別和跟蹤，但作用距離短，易受天氣和光照影響。融合可彌補(bǔ)單一傳感器的不足，提供更全面、準(zhǔn)確、可靠的戰(zhàn)場(chǎng)信息。*提高探測(cè)概率與可靠性：多種傳感器從不同維度探測(cè)同一目標(biāo)，可以相互印證，降低虛警率，提高對(duì)隱身目標(biāo)、低可探測(cè)目標(biāo)或處于復(fù)雜電磁環(huán)境的目標(biāo)的探測(cè)概率和識(shí)別可靠性。*增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力：融合不同傳感器數(shù)據(jù)，可以構(gòu)建包含空中、水面、水下多維信息的完整戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖，為指揮決策提供更立體、動(dòng)態(tài)的依據(jù)。*提升作戰(zhàn)效能：融合信息可以支持更精確的武器制導(dǎo)、更有效的協(xié)同作戰(zhàn)和更智能的指揮控制。*潛在融合方式：*數(shù)據(jù)層融合：將來(lái)自不同傳感器的原始數(shù)據(jù)（如雷達(dá)圖像、聲納信號(hào)、光電視頻幀）進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配和組合，直接生成融合后的態(tài)勢(shì)信息。常用于簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)和顯示。*特征層融合：從各傳感器數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵特征（如目標(biāo)位置、速度、航向、尺寸、形狀、紅外特征點(diǎn)等），然后將這些特征進(jìn)行匹配和融合，生成更抽象的目標(biāo)描述和態(tài)勢(shì)評(píng)估。應(yīng)用較廣泛。*決策層融合（或目標(biāo)層融合）：各傳感器獨(dú)立完成目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別，生成對(duì)目標(biāo)的判斷決策（如“發(fā)現(xiàn)目標(biāo)”、“識(shí)別為XX艦”、“威脅等級(jí)高”），然后將這些決策進(jìn)行融合，得到最終的綜合判斷。適用于需要高置信度和智能決策的場(chǎng)景。*網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同：通過(guò)指揮網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各傳感器節(jié)點(diǎn)（雷達(dá)、聲納、光電設(shè)備等）信息的實(shí)時(shí)共享、協(xié)同探測(cè)和聯(lián)合處理，形成“傳感器網(wǎng)絡(luò)”，共同完成探測(cè)任務(wù)。融合貫穿于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作過(guò)程。*具體融合技術(shù)：可采用匹配濾波、相關(guān)分析、貝葉斯估計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等多種數(shù)學(xué)和智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同層次和方式的融合。四、計(jì)算題（10分）假設(shè)某艦載火控雷達(dá)工作在X波段（f=9GHz），發(fā)射脈沖寬度τ=1μs，天線增益G=30dB，發(fā)射功率Pt=5kW，接收機(jī)噪聲溫度T=300K，天線孔徑A=4m，目標(biāo)雷達(dá)截面積RCS=10m2，求該雷達(dá)在忽略大氣損耗的情況下，對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)的探測(cè)距離（使用雷達(dá)方程）。*解析：使用雷達(dá)基本方程：P_r=(P_t*G^2*λ^2*σ)/((4π)^3*R^4*L)其中：P_r是接收功率P_t是發(fā)射功率(5kW=5000W)G是天線增益(30dB=10^30/10=1000)λ是波長(zhǎng)(λ=c/f,c=3e8m/s,f=9GHz=9e9Hz,λ=3e8/9e9=1/30m≈0.0333m)σ是目標(biāo)雷達(dá)截面積(10m2)R是探測(cè)距離L是系統(tǒng)損耗，題目忽略大氣損耗，可假設(shè)L=1將P_r設(shè)為能檢測(cè)到的最低信號(hào)功率（即靈敏度），為確保探測(cè)，令P_r為接收機(jī)可檢測(cè)到的最小信號(hào)功率。為方便計(jì)算，通常令方程右側(cè)等于1，求得最小探測(cè)距離R_min。R_min^4=(P_t*G^2*λ^2*σ)/((4π)^3*L)R_min^4=(5000*1000^2*(1/30)^2*10)/((4π)^3*1)R_min^4=(5000*1e6*1/900*10)/(64π^3)R_min^4=(5000*1e7)/(64*3^4*π^3)R_min^4=(5e10)/(64*81*π^3)R_min^4=(5e10)/(5184*π^3)R_min^4≈(5e10)/(20580)R_min^4≈2.425e6R_min≈(2.425e6)^(1/4)R_min≈22.3(meters)由于計(jì)算結(jié)果異常小，顯然是在代入?yún)?shù)或單位轉(zhuǎn)換中出錯(cuò)。重新檢查參數(shù)和計(jì)算：*G=1000是10^30，應(yīng)為10^3=1000。增益30dBG=1000是正確的。*λ=1/30m是正確的。*P_t=5000W是正確的。*σ=10m2是正確的。*L=1是正確的。