雷達(dá)是如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè)的

雷達(dá)對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)就好比一雙千里眼，它能夠監(jiān)測(cè)敵軍動(dòng)態(tài)，同時(shí)為精準(zhǔn)的打擊提供支持。

目前，據(jù)說(shuō)美俄已經(jīng)具備可探測(cè)距離達(dá)到6000公里以上的雷達(dá)，這么遠(yuǎn)的距離雷達(dá)到底是如何實(shí)現(xiàn)探測(cè)的呢？

說(shuō)到雷達(dá)呢？我們先來(lái)看一下這個(gè)詞是什么意思？雷達(dá)是一個(gè)英譯詞，英文單詞就叫Radar，翻譯過(guò)來(lái)就是無(wú)限探測(cè)與測(cè)距。正如這個(gè)名字中的關(guān)鍵詞所言，雷達(dá)的主要功能就是兩個(gè)：探測(cè)和測(cè)距。

今天我們就來(lái)具體說(shuō)一說(shuō)，雷達(dá)到底是怎么實(shí)現(xiàn)探測(cè)和測(cè)距這兩個(gè)功能？

大家在中學(xué)的物理學(xué)中都學(xué)過(guò)一種現(xiàn)象叫做回聲。當(dāng)我們沖著山谷吼一嗓子的時(shí)候，過(guò)一會(huì)就能聽見自己的回聲了。這是因?yàn)槲覀兊穆曇?，?jīng)過(guò)反射之后，再一次回到了我們的耳朵里。

其實(shí)雷達(dá)具備的探測(cè)功能，實(shí)際上原理與回聲類似。雷達(dá)裝置中有一個(gè)發(fā)射機(jī)，作用就是不斷發(fā)射電磁波。我們說(shuō)的光其實(shí)也是一種電磁波，只不過(guò)與雷達(dá)的電磁波頻率和波長(zhǎng)不同而已。發(fā)射機(jī)發(fā)出的電磁波在空中，如果遇到障礙就會(huì)反射。雷達(dá)上還有一個(gè)接收器，接收器能夠接收反射回來(lái)的電磁波，這些反射回來(lái)的電磁波經(jīng)過(guò)信號(hào)處理，最終顯示在顯示器上，人就能夠發(fā)現(xiàn)空中的飛行物，這就是雷達(dá)探測(cè)的最基本原理。

但問(wèn)題就來(lái)了，基本的原理就是這么簡(jiǎn)單，那雷達(dá)到底是如何進(jìn)行具體的距離和速度計(jì)算呢？

先說(shuō)如何測(cè)量距離吧。假設(shè)雷達(dá)放置在A點(diǎn)，空中的飛機(jī)在B點(diǎn)，電磁波從A出發(fā)，到達(dá)B點(diǎn)后被反射，最終再返回到A點(diǎn)。這一過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間是可以計(jì)算的，我們假設(shè)時(shí)間為t電磁波的速度就是光速，v=299792458米每秒，所以電磁波經(jīng)過(guò)的距離就是vt。而這一距離又實(shí)際上是兩倍的A與B之間的距離，所以AB的距離就等于1/2vt。

再來(lái)看速度如何測(cè)量。我們來(lái)看一般的速度測(cè)量方法，如果要知道一輛車的運(yùn)動(dòng)速度，我們先讓車跑一段距離，然后記住車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，用距離除以時(shí)間就是速度。但是對(duì)于雷達(dá)來(lái)講，它的測(cè)量不能通過(guò)距離和時(shí)間的關(guān)系來(lái)進(jìn)行速度測(cè)量，而是通過(guò)多普勒效應(yīng)。

什么是多普勒效應(yīng)？專業(yè)的解釋是波在波源移向觀察者時(shí)接收頻率變高，而在波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)接收頻率變低，實(shí)際上我們?cè)谏钪薪?jīng)常遇到多普勒效應(yīng)。

一輛鳴笛的車在駛近你的時(shí)候，你會(huì)覺得聲音越來(lái)越尖銳，在遠(yuǎn)離你的時(shí)候，你會(huì)覺得聲音越來(lái)越低沉，這里的尖銳，實(shí)際上表示聲音的頻率越來(lái)越高，而低沉就表示聲音的頻率越來(lái)越低。也就是說(shuō)呢，接收者接收到的聲音的頻率實(shí)際上是與聲源的移動(dòng)速度是有關(guān)系的。

電磁波也具有多普勒效應(yīng)，如果飛機(jī)此時(shí)是飛向雷達(dá)方向，那么反射電磁波的頻率就會(huì)增加，我們根據(jù)頻率的變化，就能夠推測(cè)出飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度。相反，飛機(jī)遠(yuǎn)離而去的話，反射電磁波的頻率就會(huì)降低。
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