视频字幕
雷达扫描是现代探测技术的核心,通过精确控制天线的方位角和仰角来探测空间中的目标。方位角是水平面内从北向顺时针测量的角度,范围从0度到360度。仰角是从水平面向上测量的垂直角度,范围从0度到90度。结合距离信息,这三个参数构成了雷达的球坐标系统,为各种扫描方式提供了基础框架。
PPI扫描是最常见的雷达扫描方式,全称为平面位置显示。在PPI扫描中,雷达天线的仰角保持固定,通常设置在0.5度到2度之间,而方位角连续旋转360度。这种扫描方式主要用于探测水平面内的目标分布,广泛应用于机场空管雷达、海洋监测和地面目标探测。
RHI扫描的全称是距离高度显示,在这种扫描模式下,雷达天线的方位角保持固定,而仰角从0度扫描到90度。RHI扫描主要用于显示特定方位上垂直剖面内的目标分布,是气象雷达的重要扫描模式,也广泛应用于飞机进场监控和大气结构分析。
DBS扫描,即多普勒波束锐化扫描,是一种利用多普勒效应来提高雷达分辨率的先进技术。通过分析目标的多普勒频移,DBS能够实现比传统波束宽度更高的角度分辨率。这种技术使用窄波束对特定区域进行精密扫描,广泛应用于精确制导雷达、合成孔径雷达和高分辨率成像系统。
扇扫和体扫是两种重要的雷达扫描策略。扇扫在有限的角度范围内进行扫描,能够快速更新特定区域的信息,适用于精确跟踪和机场管制。体扫则是完整的三维空间扫描,通过在多个仰角层进行PPI扫描的组合,实现全面的空间覆盖,广泛应用于天气预报和空域监控系统。
PPI扫描是平面位置显示扫描的简称,是雷达系统中最基础和最常用的扫描方式。在PPI扫描中,雷达天线的仰角保持固定,通常设置在0.5度左右,而方位角连续水平旋转360度。这种扫描方式能够显示水平面内所有目标的位置分布,形成圆形的扫描轨迹。PPI扫描广泛应用于机场空管雷达、海面监测雷达和地面目标探测系统,具有更新周期快、覆盖范围广的特点。
RHI扫描是距离高度显示扫描的简称,与PPI扫描形成互补的探测方式。在RHI扫描中,雷达天线的方位角保持固定不变,而仰角从0度连续扫描到90度,形成扇形的扫描轨迹。这种扫描方式主要用于显示特定方位上垂直剖面内的目标分布和高度信息。RHI扫描在气象雷达的垂直探测、飞机进场的高度监控以及大气结构分析中发挥着重要作用,能够提供精确的高度和距离信息。
DBS扫描即多普勒波束锐化扫描,是一种利用多普勒效应来提高雷达方位分辨率的先进技术。在DBS模式下,雷达载机平台沿直线飞行,天线采用侧视扫描方式对地面进行条带式成像。由于载机的运动,地面不同位置的目标会产生不同的多普勒频移:前方目标产生正频移,后方目标产生负频移,而垂直于飞行方向的目标频移为零。通过处理这些多普勒信息,可以实现比物理天线波束宽度更高的角度分辨率,这就是合成孔径雷达SAR的基本原理,广泛应用于精确制导系统和地面高分辨率成像。
扇扫和体扫代表了两种不同的雷达扫描策略。扇扫在有限的角度范围内进行快速扫描,通常覆盖60度到120度的扇形区域,能够快速更新特定区域的目标信息,节省扫描时间,特别适用于机场管制和导弹跟踪等需要高时间分辨率的应用。而体扫则是在多个仰角层面进行完整的PPI扫描组合,构建完整的三维空间数据结构。体扫通常包含5到10个不同的仰角层,从0.5度到20度不等,能够提供全面的空间覆盖,广泛应用于天气预报和空域监控系统。