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自己怎么做雷達(dá)定位器

我想要自己做對一個(gè)移動(dòng)的目標(biāo)監(jiān)視的小雷達(dá)之類的定位器東西。請問要怎么做就像小時(shí)候名偵探柯南里那個(gè)手表定位器: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-06-25

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雷達(dá)定位技術(shù)的概念:雷達(dá)的發(fā)明在本世紀(jì)30年代，無線電技術(shù)出現(xiàn)了重大的突破，那就是雷達(dá)的發(fā)明。雷達(dá)又稱作無線電測位。是利用無線電波的反射，來測量遠(yuǎn)處靜止或移動(dòng)目標(biāo)的距離和方位，并辨認(rèn)出被測目標(biāo)的性質(zhì)和形狀。早在1887年，赫茲進(jìn)行驗(yàn)證電磁波存在的實(shí)驗(yàn)時(shí)就曾發(fā)現(xiàn)：發(fā)射的電磁波會(huì)被一大塊金屬片反射回來，正如光會(huì)被鏡面反射一樣。 1897年夏天，在波羅的海的海面上，俄國科學(xué)家波波夫在“非洲號(hào)”巡洋艦和“歐洲號(hào)”練習(xí)船上直接進(jìn)行5千米的通信試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)每當(dāng)聯(lián)絡(luò)艦“伊林中尉號(hào)”在兩艦之間通過時(shí)，通信就中斷，波波夫在工作日記上記載了障礙物對電磁波傳播的影響，并在試驗(yàn)記錄中提出了利用電磁波進(jìn)行導(dǎo)航的可能性。這可以說是雷達(dá)思想的萌芽。 1921年業(yè)余無線電愛好者發(fā)現(xiàn)了短波可以進(jìn)行洲際通信后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了電離層。短波通信風(fēng)行全球。 1934年，一批英國科學(xué)家在R．W．瓦特領(lǐng)導(dǎo)下對地球大氣層進(jìn)行研究。有一天，瓦特被一個(gè)偶然觀察到的現(xiàn)象吸引住了。它發(fā)現(xiàn)熒光屏上出現(xiàn)了一連串明亮的光點(diǎn)，但從亮度和距離分析，這些光點(diǎn)完全不同于被電離層反射回來的無線電回波信號(hào)。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他終于弄清，這些明亮的光點(diǎn)顯示的正是被實(shí)驗(yàn)室附近一座大樓所反射的無線電回波信號(hào)。瓦特馬上想到，在熒光屏上既然可以清楚地顯示出被建筑物反射的無線電信號(hào)，那么活動(dòng)的目標(biāo)例如空中的飛機(jī)，不是也可以在熒光屏上得到反映嗎? 根據(jù)上述的設(shè)想，瓦特和一批英國電機(jī)工程師終于在1935年研制成功第一部能用來探測飛機(jī)的雷達(dá)。后來，探測的目標(biāo)又迅速擴(kuò)展到船舶、海岸、島嶼、山峰、礁石、冰山，以及一切能夠反射電磁波的物體。當(dāng)時(shí)研制雷達(dá)純粹是為了軍事需要，因此是在保密狀態(tài)下進(jìn)行的。實(shí)際上，幾乎在同一時(shí)期，各國的科學(xué)家們都在保密的條件下獨(dú)立地開展這方面的工作，都有杰出的代表人物。R．W瓦特只能說是在這方面已為大家知曉的代表人物而已。到1939年為止，一些國家秘密發(fā)展起來的雷達(dá)技術(shù)已達(dá)到了完全實(shí)用的地步。就在這一年，爆發(fā)了第二次世界大戰(zhàn)，這項(xiàng)新發(fā)明在二戰(zhàn)中顯示出了它的巨大威力。雷達(dá)概念形成于20世紀(jì)初。雷達(dá)是英文radar的音譯，意為無線電檢測和測距，是利用微波波段電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。組成各種雷達(dá)的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式是一致的，包括五個(gè)基本組成部分:發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收機(jī)、接收天線以及顯示器。還有電源設(shè)備、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備等輔助設(shè)備。工作原理雷達(dá)所起的作用和眼睛相似，當(dāng)然，它不再是大自然的杰作，同時(shí)，它的信息載體是無線電波。事實(shí)上，不論是可見光或是無線電波，在本質(zhì)上是同一種東西，都是電磁波，傳播的速度都是光速C,差別在于它們各自占據(jù)的波段不同。其原理是雷達(dá)設(shè)備的發(fā)射機(jī)通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達(dá)天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進(jìn)行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息(目標(biāo)物體至雷達(dá)的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。測量距離實(shí)際是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成目標(biāo)的精確距離。測量目標(biāo)方位是利用天線的尖銳方位波束測量。測量仰角靠窄的仰角波束測量。根據(jù)仰角和距離就能計(jì)算出目標(biāo)高度。測量速度是雷達(dá)根據(jù)自身和目標(biāo)之間有相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)原理。雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率與雷達(dá)發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離變化率。當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時(shí)存在于雷達(dá)的同一空間分辨單元內(nèi)時(shí)，雷達(dá)利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標(biāo)。應(yīng)用雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是白天黑夜均能探測遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時(shí)的特點(diǎn)，并有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展(如氣象預(yù)報(bào)、資源探測、環(huán)境監(jiān)測等)和科學(xué)研究(天體研究、大氣物理、電離層結(jié)構(gòu)研究等)。星載和機(jī)載合成孔徑雷達(dá)已經(jīng)成為當(dāng)今遙感中十分重要的傳感器。以地面為目標(biāo)的雷達(dá)可以探測地面的精確形狀。其空間分辨力可達(dá)幾米到幾十米，且與距離無關(guān)。雷達(dá)在洪水監(jiān)測、海冰監(jiān)測、土壤濕度調(diào)查、森林資源清查、地質(zhì)調(diào)查等方面顯示了很好的應(yīng)用潛力。種類雷達(dá)種類很多，可按多種方法分類：（1）按定位方法可分為：有源雷達(dá)、半有源雷達(dá)和無源雷達(dá)。（2）按裝設(shè)地點(diǎn)可分為；地面雷達(dá)、艦載雷達(dá)、航空雷達(dá)、衛(wèi)星雷達(dá)等。（3）按輻射種類可分為：脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)。（4）按工作被長波段可分：米波雷達(dá)、分米波雷達(dá)、厘米波雷達(dá)和其它波段雷達(dá)。（5）按用途可分為：目標(biāo)探測雷達(dá)、偵察雷達(dá)、武器控制雷達(dá)、飛行保障雷達(dá)、氣象雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)等。相控陣?yán)走_(dá)是一種新型的有源電掃陣列多功能雷達(dá)。它不但具有傳統(tǒng)雷達(dá)的功能，而且具有其它射頻功能。有源電掃陣列的最重要的特點(diǎn)是能直接向空中輻射和接收射頻能量。它與機(jī)械掃描天線系統(tǒng)相比，有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)。雷達(dá)的歷史 1842年多普勒（Christian Andreas Doppler）率先提出利用多普勒效應(yīng)的多普勒式雷達(dá)。 1864年馬克斯威爾（James Clerk Maxwell）推導(dǎo)出可計(jì)算電磁波特性的公式。 1886年赫茲（Heinerich Hertz）展開研究無線電波的一系列實(shí)驗(yàn)。 1888年赫茲成功利用儀器產(chǎn)生無線電波。 1897年湯普森（JJ Thompson）展開對真空管內(nèi)陰極射線的研究。 1904年侯斯美爾（Christian Hülsmeyer）發(fā)明電動(dòng)鏡（telemobiloscope），是利用無線電波回聲探測的裝置，可防止海上船舶相撞。 1906年德弗瑞斯特（De Forest Lee）發(fā)明真空三極管，是世界上第一種可放大信號(hào)的主動(dòng)電子元件。 1916年馬可尼（ Marconi）和富蘭克林（Franklin）開始研究短波信號(hào)反射。 1917年沃森瓦特（Robert Watson-Watt）成功設(shè)計(jì)雷暴定位裝置。 1922年馬可尼在美國電氣及無線電工程師學(xué)會(huì)（American Institutes of Electrical and Radio Engineers）發(fā)表演說，題目是可防止船只相撞的平面角雷達(dá)。 1922年美國泰勒和楊建議在兩艘軍艦上裝備高頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以搜索敵艦。 1924年英國阿普利頓和巴尼特通過電離層反射無線電波測量賽層（ionosphere）的高度。美國布萊爾和杜夫用脈沖波來測量亥維塞層。 1925年貝爾德（John L. Baird）發(fā)明機(jī)動(dòng)式電視（現(xiàn)代電視的前身）。 1925年伯烈特（Gregory Breit）與杜武（Merle Antony Tuve）合作，第一次成功使用雷達(dá)，把從電離層反射回來的無線電短脈沖顯示在陰極射線管上。 1931年美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室利用拍頻原理研制雷達(dá)，開始讓發(fā)射機(jī)發(fā)射連續(xù)波，三年后改用脈沖波。 1935年法國古頓研制出用磁控管產(chǎn)生16厘米波長的撜習(xí)窖捌鲾，可以在霧天或黑夜發(fā)現(xiàn)其他船只。這是雷達(dá)和平利用的開始。 1936年1月英國W.瓦特在索夫克海岸架起了英國第一個(gè)雷達(dá)站。英國空軍又增設(shè)了五個(gè)，它們在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。 1937年馬可尼公司替英國加建20個(gè)鏈向雷達(dá)站。 1937年美國第一個(gè)軍艦雷達(dá)XAF試驗(yàn)成功。 1937年瓦里安兄弟（Russell and Sigurd Varian）研制成高功率微波振蕩器，又稱速調(diào)管（klystron）。 1939年布特（Henry Boot）與蘭特爾（John T. Randall）發(fā)明電子管，又稱共振穴磁控管（resonant-cavity magnetron ）。 1941年蘇聯(lián)最早在飛機(jī)上裝備預(yù)警雷達(dá)。 1943年美國麻省理工學(xué)院研制出機(jī)載雷達(dá)平面位置指示器，可將運(yùn)動(dòng)中的飛機(jī)柏?cái)z下來，他膠發(fā)明了可同時(shí)分辨幾十個(gè)目標(biāo)的微波預(yù)警雷達(dá)。 1944年馬可尼公司成功設(shè)計(jì)、開發(fā)并生產(chǎn)「布袋式」（Bagful）系統(tǒng)，以及「地氈式」（Carpet）雷達(dá)干擾系統(tǒng)。前者用來截取德國的無線電通訊，而后者則用來裝備英國皇家空軍（RAF）的轟炸機(jī)隊(duì)。 1945年二次大戰(zhàn)結(jié)束后，全憑裝有特別設(shè)計(jì)的真空管——磁控管的雷達(dá)，盟軍得以打敗德國。 1947年美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室研制出線性調(diào)頻脈沖雷達(dá)。 50年代中期美國裝備了超距預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)，可以探尋超音速飛機(jī)。不久又研制出脈沖多普勒雷達(dá)。 1959年美國通用電器公司研制出彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)，可發(fā)跟蹤3000英里外，600英里高的導(dǎo)彈，預(yù)警時(shí)間為20分鐘。 1964年美國裝置了第一個(gè)空間軌道監(jiān)視雷達(dá)，用于監(jiān)視人造地球衛(wèi)星或空間飛行器。 1971年加拿大伊朱卡等3人發(fā)明全息矩陣?yán)走_(dá)。與此同時(shí)，數(shù)字雷達(dá)技術(shù)在美國出現(xiàn)。影響雷達(dá)定位精度的因素有:1`雷達(dá)波的水平寬度 2·掃描中心和方位標(biāo)尺中心不一致 3·掃描線和天線不同步 4·視差 5·傾斜誤差 6·固定刻度盤的零度與被測尾線不一致 7·陀螺羅經(jīng)差中的誤差 8·熒光屏曲率引起的誤差 9·天氣原因 nn參考資料： http://zhidao.baidu.com/question/54636644.html?si=1: 回答者：網(wǎng)友

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