根據(jù)蝙蝠發(fā)明了什么
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根據(jù)蝙蝠發(fā)明了雷達(dá)
雷達(dá)所起的作用和眼睛和耳朵相似,當(dāng)然,它不再是大自然的杰作,同時(shí),它的信息載體是無(wú)線電波。 事實(shí)上,不論是可見(jiàn)光或是無(wú)線電波,在本質(zhì)上是同一種東西,都是電磁波,在真空中傳播的速度都是光速C,差別在于它們各自的頻率和波長(zhǎng)不同。其原理是雷達(dá)設(shè)備的發(fā)射機(jī)通過(guò)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(cè)量距離原理是測(cè)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)此就能換算成雷達(dá)與目標(biāo)的精確距離。
測(cè)量目標(biāo)方位原理是利用天線的尖銳方位波束,通過(guò)測(cè)量仰角靠窄的仰角波束,從而根據(jù)仰角和距離就能計(jì)算出目標(biāo)高度。
測(cè)量速度原理是雷達(dá)根據(jù)自身和目標(biāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)。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(cè)和跟蹤目標(biāo)。
拓展:雷達(dá)發(fā)展歷史
1842年,奧地利物理學(xué)家多普勒(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,英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋(James Clerk Maxwell)推導(dǎo)出可計(jì)算電磁波特性的公式。
1886年,德國(guó)物理學(xué)家赫茲(Heinerich Hertz)展開研究無(wú)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(wú)線電波。
1897年湯姆遜(JJ Thomson)展開對(duì)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(wú)線電波回聲探測(cè)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年羅伯特·沃特森·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(guó)電氣及無(wú)線電工程師學(xué)會(huì)(American Institutes of Electrical and Radio Engineers)發(fā)表演說(shuō),題目是可防止船只相撞的平面角雷達(dá)。
1922年美國(guó)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(guó)阿普利頓和巴尼特通過(guò)電離層反射無(wú)線電波測(cè)量賽層(ionosphere)的高度。美國(guó)布萊爾和杜夫用脈沖波來(lái)測(cè)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(lái)的無(wú)線電短脈沖顯示在陰極射線管上。
1931年美國(guó)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(guó)古頓研制出用磁控管產(chǎn)生16厘米波長(zhǎng)的信號(hào),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。
1935年英國(guó)羅伯特·沃特森·瓦特發(fā)明第一臺(tái)實(shí)用雷達(dá)
1936年1月英國(guó)羅伯特·沃特森·瓦特在索夫克海岸架起了英國(guó)第一個(gè)雷達(dá)站。英國(guó)空軍又增設(shè)了五個(gè),它們?cè)诘诙问澜绱髴?zhàn)中發(fā)揮了重要作用。
1937年馬可尼公司替英國(guó)加建20個(gè)鏈向雷達(dá)站。
1937年美國(guó)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(guó)麻省理工學(xué)院研制出機(jī)載雷達(dá)平面位置指示器,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(lái)截取德國(guó)的無(wú)線電通訊,而后者則用來(lái)裝備英國(guó)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(guó)。
1947年美國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)出現(xiàn)。
1993年美國(guó)曼徹斯特市德雷爾·麥吉爾發(fā)明了多塔查克超智能雷達(dá)。
雷達(dá)種類
雷達(dá)的種類繁多,分類的方法也非常復(fù)雜。一般分為軍用雷達(dá)。通常可以按照雷達(dá)的用途分類,如預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、引導(dǎo)指揮雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、測(cè)高雷達(dá)、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)、無(wú)線電測(cè)高雷達(dá)、雷達(dá)引信、氣象雷達(dá)、航行管制雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)以及防撞和敵我識(shí)別雷達(dá)等。
按照雷達(dá)信號(hào)形式分類,有脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、脈部壓縮雷達(dá)和頻率捷變雷達(dá)等。
按照角跟蹤方式分類,有單脈沖雷達(dá)、圓錐掃描雷達(dá)和隱蔽圓錐掃描雷達(dá)等。
按照目標(biāo)測(cè)量的參數(shù)分類,有測(cè)高雷達(dá)、二坐標(biāo)雷達(dá)、三坐標(biāo)雷達(dá)和敵我識(shí)對(duì)雷達(dá)、多站雷達(dá)等。
按照雷達(dá)采用的技術(shù)和信號(hào)處理的方式有相參積累和非相參積累、動(dòng)目標(biāo)顯示、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、脈沖多普勒雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)、邊掃描邊跟蹤雷達(dá)。
按照天線掃描方式分類,分為機(jī)械掃描雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)等。
按雷達(dá)頻段分,可分為超視距雷達(dá)、微波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)等。
2005年4月19日19-22時(shí),哈爾濱雷達(dá)站觀測(cè)到重力波結(jié)構(gòu),主要利用新一代多普勒天氣雷達(dá)速度場(chǎng)資料對(duì)本次過(guò)程的重力波結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在本次重力波發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,徑向速度在水平方向上表現(xiàn)為正負(fù)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、下沉氣流交替分布,垂直方向上的氣流有時(shí)是與垂直方向成一定角度的;重力波波長(zhǎng)約為5km,相速約為10m/s,周相控陣?yán)走_(dá)又稱作相位陣列雷達(dá),是一種以改變雷達(dá)波相位來(lái)改變波束方向的雷達(dá),因?yàn)槭且噪娮臃绞娇刂撇ㄊ莻鹘y(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)天線面方式,故又稱電子掃描雷達(dá)相控陣技術(shù),早在30年代后期就已經(jīng)出現(xiàn)。1937年,美國(guó)首先開始這項(xiàng)研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部實(shí)用型艦載相控陣?yán)走_(dá)。80年代,相控陣?yán)走_(dá)由于具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),得到了更進(jìn)一步的應(yīng)用。在已裝備和正在研制的新一代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中多采用多功能相控陣?yán)走_(dá),它已成為第三代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的一個(gè)重要標(biāo)志。從而,大大提高了防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。在21世紀(jì),相控陣?yán)走_(dá)隨著科技的不斷發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)兵器的特點(diǎn),其制造和研究將會(huì)更上一層樓。