天氣雷達是什么

導語：按照不同的標準來分，雷達的分類有許多，如測高雷達、機載雷達、無線電測高雷達、航行管制雷達、導航雷達、氣象雷達、天氣雷達等等。那么，大家知道天氣雷達是什么？雷達的起源是什么？一起來看看。

天氣雷達是什么

天氣雷達是探測降水系統的主要工具，天氣雷達是利用云霧、雨、雪等降水粒子對電磁波的散射和吸收，為探測降水的空間分布和鉛直結構。通過分析雷達接收到的降水系統回波的特征，不僅能反演降水回波的位置、范圍、強度和高度，確定降水的性質，以及其影響的程度和影響的地區，還能夠隨時對所發現的氣象目標進行觀測和跟蹤。同時，雷達觀測還具有很高的空間和時間分辨率。

目前，我國極軌氣象衛星“風云三號”C星上已經有了一個能夠穿透云雨的儀器——微波輻射計。但是，星載降水測量雷達的研制絕非重復勞動。

從原理上來看，地球表面物體都在一刻不停地向外輻射電磁波。當降雨產生時，會吸收一部分地表輻射。這樣一來，地表物體向外產生輻射的強度就會發生變化。微波輻射計通過對比所接收到的輻射量的前后變化，就能夠推斷出降雨的強弱。

而與之相比，降水測量雷達則顯得更加“積極主動”一些。它工作時，會主動向大氣發射電磁波。一道道電磁波穿透云雨，與雨滴相互作用后，就能帶著降水量信息，反射回到衛星上了。

雖然微波輻射計可以測量降雨量，但是其收集到的輻射信息容易受到地表輻射的干擾，所以精度不是很高。更重要的是，因為微波輻射計是被動探測，所以只能拿到“一攬子”輻射量，卻分不清其中都是從哪一層大氣發射來的。受此限制，它獲得的信息也只是地表總降水量。而降水測量雷達則能夠知道電磁波是從哪些不同高度的大氣中回來的，進而獲得大氣三維降水信息。

雷達的起源

雷達的出現，是由于一戰期間當時英國和德國交戰時，英國急需一種能探測空中金屬物體的雷達（技術）能在反空襲戰中幫助搜尋德國飛機。二戰期間，雷達就已經出現了地對空、空對地（搜索）轟炸、空對空（截擊）火控、敵我識別功能的雷達技術。

二戰以后，雷達發展了單脈沖角度跟蹤、脈沖多普勒信號處理、合成孔徑和脈沖壓縮的高分辨率、結合敵我識別的組合系統、結合計算機的自動火控系統、地形回避和地形跟隨、無源或有源的相位陣列、頻率捷變、多目標探測與跟蹤等新的雷達體制。

后來隨著微電子等各個領域科學進步，雷達技術的不斷發展，其內涵和研究內容都在不斷地拓展。雷達的探測手段已經由從前的只有雷達一種探測器發展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學探測手段融合協作。

當代雷達的同時多功能的能力使得戰場指揮員在各種不同的搜索/跟蹤模式下對目標進行掃描，并對干擾誤差進行自動修正，而且大多數的控制功能是在系統內部完成的。

自動目標識別則可使武器系統最大限度地發揮作用，空中預警機和JSTARS這樣的具有戰場敵我識別能力的綜合雷達系統實際上已經成為了未來戰場上的信息指揮中心。

雷達工作原理

雷達所起的作用和眼睛和耳朵相似，當然，它不再是大自然的杰作FMCW測速測距原理，同時，它的信息載體是無線電波。 事實上，不論是可見光或是無線電波，在本質上是同一種東西，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不同。其原理是雷達設備的發射機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;雷達天線接收此反射波，送至接收設備進行處理，提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。

測量距離原理是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據此就能換算成雷達與目標的精確距離。

測量目標方位原理是利用天線的尖銳方位波束，通過測量仰角靠窄的仰角波束，從而根據仰角和距離就能計算出目標高度。

測量速度原理是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同，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與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在于雷達的同一空間分辨單元內時，雷達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。