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电磁波测距的原理

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雷达
radar
利用微波波段电磁波探测目标的电子设备.雷达是英文radar的音译,意为无线电检测和测距.雷达概念形成于20世纪初,在第二次世界大战前后获得飞速发展.雷达的工作原理,是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）.雷达分为连续波雷达和脉冲雷达两大类.脉冲雷达因容易实现精确测距,且接收回波是在发射脉冲休止期内,所以接收天线和发射天线可用同一副天线,因而在雷达发展中居主要地位.测量距离实际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,据此就能换算成目标的精确距离.目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量.仰角靠窄的仰角波束测量.根据仰角和距离就能计算出目标高度.当雷达和目标之间有相对运动时,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.雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力.因此,它不仅成为军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展（如气象预报、资源探测、环境监测等）和科学研究（天体研究、大气物理、电离层结构研究等）.星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器.其空间分辨力可达几米到几十米,且与距离无关.雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力.