雷達探測
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
雷達探測的實例教程
復雜背景下穩健高效的低可觀測目標探測始終是雷達信號處理領域的研究熱點和難點。一方面，強雜波背景和目標復雜運動使得信號微弱，時頻域難以區分；另一方面，傳統雷達體制回波信號資源受限，難以實現對目標信號的精細化描述，亟需發展雷達目標探測新體制和新技術。本文歸納總結了低可觀測目標探測面臨的技術難點，系統回顧了常用的雷達動目標檢測方法，最后從目標探測技術和手段兩方面對雷達低可觀測目標探測的發展進行展望。
雷達作為目標探測和監視的主要手段，在空中和海面目標監視以及預警探測等公共和國防安全領域應用廣泛。然而受復雜背景環境（陸地、城市、海洋等）及目標復雜運動特性的影響，目標雷達回波極其微弱、特性復雜，具有低可觀測性，使得雷達對動目標的探測性能難以滿足實際需求。復雜背景下低可觀測動目標探測技術成為影響雷達性能的關鍵制約因素，也是世界性難題。具體體現在：1）目標運動特性復雜，雷達低可觀測動目標主要包括“低（低掠射角照射，雜波強）、慢（慢速目標，易受雜波遮蔽）、小（小尺寸目標，回波微弱）、快（高速高機動目標，能量發散積累效果差）、隱（隱身目標，回波微弱）”等類型；2）強雜波極易湮沒目標回波信號，并形成大量類似于目標的尖峰信號，嚴重影響雷達對弱小目標的探測和監視性能；3）雷達觀測范圍廣，回波數據量大，新體制雷達采用數字化陣列等技術，在提高信號采樣質量的同時進一步增加了數據量，對算法的實時處理提出了極高要求；4）存在島嶼、島礁、陸海交界、強點源干擾、多目標等復雜情況。
目前，無人機等低空飛行器的出現和迅速發展，成為“低、慢、小、快、隱”等低可觀測目標的典型代表。目前，“黑飛”現象仍然十分普遍，一些簡易航空器容易偏離預定航線和空域，一旦進入重要經濟、政治、軍事目標上空，嚴重威脅民事和軍事安全。此外，無人機一旦被恐怖分子利用，后果不堪設想。
展開 張少峰通過研究發現，雷達綜合使用高分辨率技術、精細化處理和頻率捷變等技術，可實現對“低慢小”目標的探測。郭豹等人基于激光光束空間合成體制對以大疆精靈3為代表的“低慢小”目標進行了激光打擊試驗，并取得了很好的效果。
國外在“低慢小”目標探測和目標攔截方面取得了很大的成果。由瑞典薩博公司研制的長頸鹿AMB雷達能夠實現對“低慢小”目標的探測和跟蹤。美國諾格公司研制的“毒液”無人機定位系統，能夠在晝夜條件及模糊可視環境下對“低慢小”目標進行識別、鎖定和跟蹤。基于10kW光纖激光器，美國一家公司研制一款名為ADAM的可移動要地防御系統，此系統主要應對包括小型無人機、艦艇、火箭彈等目標的近距威脅，它對目標的探測能力大于5km、摧毀能力大于2km。
目前，對于“低慢小”目標，探測手段主要有：雷達探測、光學探測、聲學探測和無線電頻譜監測等；攔截打擊手段主要有：火力攔截、直升機空中攔截迫降、拋網捕捉、電子干擾、微波毀傷、強激光毀傷等，將在下文分別進行介紹。
3 目標探測技術
3.1 雷達探測
典型的雷達探測裝置如圖1所示。
目前，雷達探測是基于多普勒效應，根據反射回波能夠對目標進行精確測距；結合雷達本身的方位、俯仰角和GPS信息，能夠獲取目標的三坐標值。雷達在白天或晚上均能夠探測目標，不受風、云、雨、霧等惡劣天氣的影響，具備全天候探測的能力。然而，雷達只會對超出速度探測閾值的移動目標做出反應，而對速度低于探測閾值的慢目標，雷達往往會做出“無視”的反應，達不到探測的目的。現代“低慢小”目標一般都是由復合材料、塑料泡沫等構成，這些材料具有透波特性，使目標具有低可探測性；而且“低慢小”目標的電機、發動機、電池、導線等金屬材料體積較小，大大降低了目標自身的雷達反射截面，降低了被雷達探測的距離和發現概率，也縮短了后續處置的反應時間。
展開 反無人機技術是指能探測無人機并使之失效的手段或措施，主要通過整合或改進現有先進技術實現對無人機目標的檢測、跟蹤、識別、干擾、誘騙、控制或摧毀。
總體來說，反無人機是一項復雜的系統工程，一般分兩步實施：
①準確地檢測、跟蹤和識別無人機；
②根據實際情況，對無人機進行反制，以達到迫使其降落、返航或損毀的效果。
反無人機技術主要有哪些？
反無人機技術按照功能大致可以分為兩大類：一是
無人機探測技術，二是
無人機反制技術。
無人機探測技術
首先我們來說說無人機探測技術。
無人機探測技術是綜合利用各種傳感器來“發現”或“找到”威脅目標，利用目標無人機的物理屬性( 如光學特性、熱學特性、聲學特性、磁學特性) 的不同，通過上述某些特性的測量來找到目標無人機并進行識別。
目前常見的無人機探測手段主要有雷達探測、無線電頻譜探測、光電探測以及聲波探測等，這些探測手段各有特點，適用場景也各不相同。
1.雷達探測
雷達探測是雷達系統通過發射電磁波，利用無人機機身對電磁波反射原理對無人機進行檢測和位置測量。通過接收分析反射的雷達波可以獲取無人機目標的信息。
雷達具有探測距離遠、定位較精確、反應速度快、受天氣影響較小、技術成熟度高等優勢。
在無人機的可探測性符合雷達的分辨率時，利用雷達可取得非常好的偵察探測效果。
但雷達探測技術在使用的過程中存在著近距離盲區，且雷達探測技術難以探測出由塑料等非導體材料或具有透波性的金屬材料制成的無人機目標。
展開 張少峰通過研究發現，雷達綜合使用高分辨率技術、精細化處理和頻率捷變等技術，可實現對“低慢小”目標的探測。郭豹等人基于激光光束空間合成體制對以大疆精靈3為代表的“低慢小”目標進行了激光打擊試驗，并取得了很好的效果。
國外在“低慢小”目標探測和目標攔截方面取得了很大的成果。由瑞典薩博公司研制的長頸鹿AMB雷達能夠實現對“低慢小”目標的探測和跟蹤。美國諾格公司研制的“毒液”無人機定位系統，能夠在晝夜條件及模糊可視環境下對“低慢小”目標進行識別、鎖定和跟蹤。基于10kW光纖激光器，美國一家公司研制一款名為ADAM的可移動要地防御系統，此系統主要應對包括小型無人機、艦艇、火箭彈等目標的近距威脅，它對目標的探測能力大于5km、摧毀能力大于2km。
目前，對于“低慢小”目標，探測手段主要有：雷達探測、光學探測、聲學探測和無線電頻譜監測等；攔截打擊手段主要有：火力攔截、直升機空中攔截迫降、拋網捕捉、電子干擾、微波毀傷、強激光毀傷等，將在下文分別進行介紹。
3 目標探測技術
3.1 雷達探測
典型的雷達探測裝置如圖1所示。
目前，雷達探測是基于多普勒效應，根據反射回波能夠對目標進行精確測距；結合雷達本身的方位、俯仰角和GPS信息，能夠獲取目標的三坐標值。雷達在白天或晚上均能夠探測目標，不受風、云、雨、霧等惡劣天氣的影響，具備全天候探測的能力。然而，雷達只會對超出速度探測閾值的移動目標做出反應，而對速度低于探測閾值的慢目標，雷達往往會做出“無視”的反應，達不到探測的目的。現代“低慢小”目標一般都是由復合材料、塑料泡沫等構成，這些材料具有透波特性，使目標具有低可探測性；而且“低慢小”目標的電機、發動機、電池、導線等金屬材料體積較小，大大降低了目標自身的雷達反射截面，降低了被雷達探測的距離和發現概率，也縮短了后續處置的反應時間。
展開 要在全面梳理“低慢小”無人機探測方法的基礎之上，可對各種探測原理進行分析比對，結合市場的信息、實驗研究、仿真驗證等信息，總結出解決“低慢小”無人機探測問題的三個發展趨勢移動探測、融合探測和跟蹤探測。西安知語云智能科技有限公司具有十幾年的專業低慢小無人機反制監測預警干擾打擊設備
目前，能夠在應用于探測“低慢小”無人機的方法，從而信號形式上主要包括雷達探測、激光探測、金屬探測、光電探測、無線電探測和聲學探測。市場上的“低慢小”無人機探測裝備多基于雷達、圖像和無線電等，少數使用聲音。來自美國巴德學院的ArthurHollandMichel在2018年2月的一份調查報告統計了155件來自世界各地各機構研制的具有探測“低慢小”無人機功能的反無人機系統，發現了在其中雷達方法、無線電頻率方法與光電方法大約是各占1?3，而使用了聲學方法的只有2件。
3.1雷達探測
雷達主體由發射機、接收機、收發天線、顯示器構成，其原理是雷達發射機向外發射電磁波，接收機接收目標反射回來的電磁波，通過在處理目標回波獲得相應信息。理論上來講，雷達是可以獲取的目標信息包括距離、徑向速度、角方向、尺寸、形狀、微多普勒特征等等。雷達探測“低慢小”無人機則有以下突破口
（1）設計合適的雷達體制、信號頻率等；
（2）開發更高效的雜波抑制、自適應恒虛警檢測、點跡聚集、脈沖壓縮和單脈沖測角等關鍵算法。
具體可考慮以下內容
1）脈沖雷達信號處理簡便成熟，探測的距離長，但就是價格昂貴，存在中近距盲區，發射的源功率高、體積大，距離分辨力低。線性調頻連續波（LFMCW）雷達體積小，功率則很低，距離的分辨力高，但就是信號處理復雜，探測的距離短。綜合的來看，后者則更優。2）加裝了動目標顯示算法的雷達地物回波干擾小，但是在會漏檢慢速與懸停目標。
展開 
雷達探測的相關專題、標簽、搜索
雷達探測的最新內容
激光測距傳感器由于光束發散角度較小，便于測速取證，不像雷達多普勒測速儀，在多車道測量時不能確知超速的具體車輛，且由于激光測速傳感器發射的是近紅外的光波，不能被雷達探測器、電子狗等探側，且不易受市區雷達雜波干擾。
近年來，面陣激光雷達(光探測和測距)技術開始在消費類光學產品中發揮作用。特別是，面陣激光雷達解決方案-采用固態設計-非常適合現代智能設備的設計，如蘋果公司的iPhone 12及其iPad Pro產品。這種光學裝置通常由透鏡和衍射光學元件組成。
第八條 通過雷達實現探測、避障等功能的民用無人駕駛航空器，應當使用24-24.25GHz頻段的微功率短距離雷達設備，其使用要求及射頻技術指標應符合工業和信息化部2019年第52號公告（關于微功率短距離無線電發射設備管理）的相關規定。
第九條 民用無人駕駛航空器通信系統無線電頻率使用許可和無線電臺執照有效期不超過5年。
激光雷達的探測原理豐富，既有 ToF 這種較為直接的方式，也包括調幅、調頻連續波（AMCW、FMCW）等相對復雜的類型。若將其看作一個視覺系統，擁有寬廣的視野（大視場角 FOV）和快速的感知能力（高成像速度）是其理想的性能表現。
超表面在激光雷達中的應用及局限
超表面可通過表面的微納結構實現對光線的調控。
此外，在無人機圖傳、軍事偵察、雷達探測等場景中，平板高增益天線可兼顧空間限制與高性能通信需求，成為新一代無線系統的重要組件。本設計給出一款工作在中心頻率5.8GHz的并聯饋電平板陣列天線，實現定向輻射，增益達到18.6dBi，半功率波束寬度約19deg，并且在最大輻射方向上交叉極化極低。
優化零件關鍵公差，提高安裝精度，減少調試成本，確保雷達系統探測性能穩定。
3DCC的應用價值
3DCC公差分析軟件能夠幫助該研究院所解決船舶與海洋裝備的復雜公差問題，通過精準的公差仿真計算，提高裝配精度，降低試驗成本，縮短研發周期。
、地質探測儀、TSP地震探測儀、地質超前預報系統等；
由于探測精度高、功耗低、體積小、易于裝備等特點，目前激光雷達在地形測繪、城市建模、工業制造、自動駕駛，以及預警探測、制導、引信等技術中等領域已得到廣泛的應用，具有良好的應用前景
激光雷達的基本原理如下圖：
2.1設計要求
為了提高激光雷達的探測范圍、分辨率和精度，激光雷達接收鏡頭也在往大視場、大孔徑方向發展。
在這些技術中，雷達在探測和跟蹤物體方面發揮著至關重要的作用。
當集成到車輛中時，雷達的性能會受到車身及其附近其他部件的影響，包括保險杠、底盤和電纜等。保險杠的材料、形狀和厚度以及周圍的散射部件傳感器對雷達的性能影響很大。
在這種需求下，CST電磁和多物理場仿真是不可或缺的。在虛擬環境中驗證汽車雷達設計。
隱身是指一種避免被敵方雷達和紅外探測器探測到的技術。在紅外（IR）信號檢測的情況下，飛機本身的熱量，尤其是高溫的發動機和后機身發出的熱量輻射量最大。
由于必須設計飛機發動機噴嘴以實現紅外信號抑制，因此應用了S形噴嘴（雙S彎噴管），以使發動機的高溫部分不可見。此外，采用大縱橫比的出口形狀來降低廢氣羽流溫度的紅外特征（圖 1）。
