根据蝙蝠发明了什么

根据蝙蝠发明了什么

发表时间:2016-10-02阅读量:

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雷达

  根据蝙蝠发明了雷达

  雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似,当然,它不再是大自然的杰作,同时,它的信息载体是无线电波。 事实上,不论是可见光或是无线电波,在本质上是同一种东西,都是电磁波,在真空中传播的速度都是光速C,差别在于它们各自的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。

  测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成雷达与目标的精确距离。

  测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束,通过测量仰角靠窄的仰角波束,从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。

  测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。

  拓展:雷达发展历史

  1842年,奥地利物理学家多普勒(Christian Andreas Doppler)率先提出利用多普勒效应的多普勒式雷达。

  1864年,英国物理学家麦克斯韦(James Clerk Maxwell)推导出可计算电磁波特性的公式。

  1886年,德国物理学家赫兹(Heinerich Hertz)展开研究无线电波的一系列实验。

  1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。

  1897年汤姆逊(JJ Thomson)展开对真空管内阴极射线的研究。

  1904年侯斯美尔(Christian Hülsmeyer)发明电动镜(telemobiloscope),是利用无线电波回声探测的装置,可防止海上船舶相撞。

  1906年德弗瑞斯特(De Forest Lee)发明真空三极管,是世界上第一种可放大信号的主动电子元件。

  1916年马可尼( Marconi)和富兰克林(Franklin)开始研究短波信号反射。

  1917年罗伯特·沃特森·瓦特(Robert Watson-Watt)成功设计雷暴定位装置。

  1922年马可尼在美国电气及无线电工程师学会(American Institutes of Electrical and Radio Engineers)发表演说,题目是可防止船只相撞的平面角雷达。

  1922年美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收机以搜索敌舰。

  1924年英国阿普利顿和巴尼特通过电离层反射无线电波测量赛层(ionosphere)的高度。美国布莱尔和杜夫用脉冲波来测量亥维塞层。

  1925年贝尔德(John L. Baird)发明机动式电视(现代电视的前身)。

  1925年伯烈特(Gregory Breit)与杜武(Merle Antony Tuve)合作,第一次成功使用雷达,把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在阴极射线管上。

  1931年美国海军研究实验室利用拍频原理研制雷达,开始让发射机发射连续波,三年后改用脉冲波。

  1935年法国古顿研制出用磁控管产生16厘米波长的信号,可以在雾天或黑夜发现其他船只。这是雷达和平利用的开始。

  1935年英国罗伯特·沃特森·瓦特发明第一台实用雷达

  1936年1月英国罗伯特·沃特森·瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。英国空军又增设了五个,它们在第二次世界大战中发挥了重要作用。

  1937年马可尼企业替英国加建20个链向雷达站。

  1937年美国第一个军舰雷达XAF试验成功。

  1937年瓦里安兄弟(Russell and Sigurd Varian)研制成高功率微波振荡器,又称速调管(klystron)。

  1939年布特(Henry Boot)与兰特尔(John T. Randall)发明电子管,又称共振穴磁控管(resonant-cavity magnetron )。

  1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。

  1943年美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,预警雷达。

  1944年马可尼企业成功设计、开发并生产「布袋式」(Bagful)系统,以及「地毡式」(Carpet)雷达干扰系统。前者用来截取德国的无线电通讯,而后者则用来装备英国皇家空军(RAF)的轰炸机队。

  1945年二次大战结束后,全凭装有特别设计的真空管──磁控管的雷达,盟军得以打败德国。

  1947年美国贝尔电话实验室研制出线性调频脉冲雷达。

  50年代中期美国装备了超距预警雷达系统,可以探寻超音速飞机。不久又研制出脉冲多普勒雷达。

  1959年美国通用电器企业研制出弹道导弹预警雷达系统,可发跟踪3000英里外,600英里高的导弹,预警时间为20分钟。

  1964年美国装置了第一个空间轨道监视雷达,用于监视人造地球卫星或空间飞行器。

  1971年加拿大伊朱卡等3人发明全息矩阵雷达。与此同时,数字雷达技术在美国出现。

  1993年美国曼彻斯特市德雷尔·麦吉尔发明了多塔查克超智能雷达。

  雷达种类

  雷达的种类繁多,分类的方法也非常复杂。一般分为军用雷达。通常可以按照雷达的用途分类,如预警雷达、搜索警戒雷达、引导指挥雷达、炮瞄雷达、测高雷达、战场监视雷达、机载雷达、无线电测高雷达、雷达引信、气象雷达、飞行管制雷达、导航雷达以及防撞和敌我识别雷达等。

  按照雷达信号形式分类,有脉冲雷达、连续波雷达、脉部压缩雷达和频率捷变雷达等。

  按照角跟踪方式分类,有单脉冲雷达、圆锥扫描雷达和隐蔽圆锥扫描雷达等。

  按照目标测量的参数分类,有测高雷达、二坐标雷达、三坐标雷达和敌我识对雷达、多站雷达等。

  按照雷达采用的技术和信号处理的方式有相参积累和非相参积累、动目标显示、动目标检测、脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、边扫描边跟踪雷达。

  按照天线扫描方式分类,分为机械扫描雷达、相控阵雷达等。

  按雷达频段分,可分为超视距雷达、微波雷达、毫米波雷达以及激光雷达等。

  2005年4月19日19-22时,哈尔滨雷达站观测到重力波结构,主要利用新一代多普勒天气雷达速度场资料对本次过程的重力波结构进行分析。在本次重力波发生发展过程中,径向速度在水平方向上表现为正负速度交替分布的特征;垂直速度在水平方向上平均高度1100m以下是上升、下沉气流交替分布,垂直方向上的气流有时是与垂直方向成一定角度的;重力波波长约为5km,相速约为10m/s,周相控阵雷达又称作相位阵列雷达,是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式,故又称电子扫描雷达相控阵技术,早在30年代后期就已经出现。1937年,美国首先开始这项研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部实用型舰载相控阵雷达。80年代,相控阵雷达由于具有很多独特的优点,得到了更进一步的应用。在已装备和正在研制的新一代中、远程防空导弹武器系统中多采用多功能相控阵雷达,它已成为第三代中、远程防空导弹武器系统的一个重要标志。从而,大大提高了防空导弹武器系统的作战性能。在21世纪,相控阵雷达随着科技的不断发展和现代战争兵器的特点,其制造和研究将会更上一层楼。

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