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      雷達(dá)液位計(jì)的基本工作原理(5篇范例)

      時(shí)間:2019-05-14 09:21:41下載本文作者:會(huì)員上傳
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      第一篇:雷達(dá)液位計(jì)的基本工作原理

      004km.cn

      雷達(dá)液位計(jì)具有故障報(bào)警及自診斷功能。根據(jù)操作顯示模塊提示的錯(cuò)誤代碼分析故障,及時(shí)確定故障予以排除,使維護(hù)校正更加方便、準(zhǔn)確,保障儀表的正常運(yùn)行。

      6、適用范圍廣,幾乎可以測(cè)量所有介質(zhì)

      從槽罐體的形狀來(lái)說(shuō),雷達(dá)液位計(jì)可以對(duì)球罐、臥罐、柱形罐、圓柱椎體罐等的液位進(jìn)行測(cè)量;從罐體功能來(lái)說(shuō),可以對(duì)儲(chǔ)罐、緩沖罐、微波管、旁通管中的液位進(jìn)行測(cè)量;從被測(cè)介質(zhì)來(lái)說(shuō),可以對(duì)液體、顆粒、料漿等進(jìn)行測(cè)量。雷達(dá)液位計(jì)的應(yīng)用

      1、安裝注意事項(xiàng)

      (1)天線平行于測(cè)量槽壁,利于微波的傳播。

      (2)安裝位置距槽壁距離應(yīng)大于30cm,以免將槽壁上的虛假信號(hào)誤做回波信號(hào)。

      (3)盡量避開(kāi)下料區(qū)、攪拌器等干擾源,使波束范圍內(nèi)無(wú)固定物,提高信號(hào)的可信度。

      (4)接管直徑應(yīng)小于或等于屏蔽管長(zhǎng)度(100mm或250mm)。

      第二篇:雷達(dá)液位計(jì)的工作原理

      雷達(dá)液位計(jì)的工作原理

      雷達(dá)液位計(jì)的工作原理

      發(fā)射—反射—接收是雷達(dá)液位計(jì)的基本工作原理。

      雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射電磁波信號(hào),發(fā)射波在被測(cè)物料表面產(chǎn)生反射,反射回來(lái)的回波信號(hào)仍由天線接收。發(fā)射及反射波束中的每一點(diǎn)都采用超聲采樣的方法進(jìn)行采集。信號(hào)經(jīng)智能處理器處理后得出介質(zhì)與探頭之間的距離,送終端顯示器進(jìn)行顯示、報(bào)警、操作等。微波測(cè)距示意圖如圖1所示。

      圖中,E-空槽(罐)的高度;F—滿槽(罐)的高度; D—探頭至介質(zhì)表面的距離;L—實(shí)際物位

      雷達(dá)脈沖信號(hào)從發(fā)射到接收的運(yùn)行時(shí)間與探頭到介質(zhì)表面的距離D成正比,即:

      D=v×t/2

      式中,t—脈沖從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔 v—波形傳播速度

      因空槽距離E已知,故實(shí)際物位的距離L為:

      L=E-D 式中,E的基準(zhǔn)點(diǎn)是過(guò)程連接的底部

      在發(fā)射的時(shí)間間隔里,天線系統(tǒng)作為接收裝置使用。儀表分析、處理運(yùn)行

      時(shí)間小于十億分之一秒的回波信號(hào),并在極短的一瞬間分析處理回波。

      雷達(dá)傳感器利用特殊的時(shí)間間隔調(diào)整技術(shù)將每秒的回波信號(hào)進(jìn)行放大、定位,然后進(jìn)行分析處理。因此雷達(dá)傳感器可以在0.1s內(nèi)精確細(xì)致地分析處理這些被放大的回波信號(hào),無(wú)須花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)分析頻率。

      雷達(dá)液位計(jì)的特點(diǎn)

      雷達(dá)液位計(jì)最大的特點(diǎn)是在惡劣條件下功效顯著。無(wú)論是有毒介質(zhì),還是腐蝕性介質(zhì),也無(wú)論是固體、液體還是粉塵性、漿狀介質(zhì),它都可以進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量方面,具有以下特點(diǎn):

      1、連續(xù)準(zhǔn)確地測(cè)量

      由于電磁波的特點(diǎn),不受環(huán)境的影響。故其測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)合比較廣。雷達(dá)液位計(jì)的探頭與介質(zhì)表面無(wú)接觸,屬非接觸測(cè)量,能夠準(zhǔn)確、快速地測(cè)量不同的介質(zhì)。探頭幾乎不受溫度、壓力、氣體等的影響(500℃時(shí)影響僅為0.018%,50bar時(shí)為0.8%)。

      2、對(duì)干擾回波具有抑制功能

      比如,波束范圍內(nèi)接頭引起的干擾回波和進(jìn)料或出料的噪聲引起的干擾回波等可由內(nèi)部的模糊邏輯控制自動(dòng)進(jìn)行抑制。

      3、準(zhǔn)確安全節(jié)省能源

      雷達(dá)液位計(jì)在真空、受壓狀態(tài)下都可進(jìn)行測(cè)量,而且準(zhǔn)確安全,可*性強(qiáng)。可以不受任何限制,適用于各種場(chǎng)合。雷達(dá)液位計(jì)采用材料的化學(xué)性、機(jī)械性都相當(dāng)穩(wěn)定,且材料可以循環(huán)利用,極具環(huán)保功效。

      4、無(wú)須維修且可*性強(qiáng)

      微波幾乎不受干擾,與測(cè)量介質(zhì)不直接接觸,幾乎可以被應(yīng)用于各種場(chǎng)合,如真空測(cè)量、液位測(cè)量或料位測(cè)量等。由于高級(jí)材料的使用,對(duì)情況極其復(fù)雜的化學(xué)、物理?xiàng)l件都很耐用,它可以提供準(zhǔn)確可*、長(zhǎng)期穩(wěn)定的模擬量或數(shù)字量的物位信號(hào)。

      5、維護(hù)方便,操作簡(jiǎn)單

      雷達(dá)液位計(jì)具有故障報(bào)警及自診斷功能。根據(jù)操作顯示模塊提示的錯(cuò)誤代碼分析故障,及時(shí)確定故障予以排除,使維護(hù)校正更加方便、準(zhǔn)確,保障儀表的正常運(yùn)行。

      6、適用范圍廣,幾乎可以測(cè)量所有介質(zhì)

      從槽罐體的形狀來(lái)說(shuō),雷達(dá)液位計(jì)可以對(duì)球罐、臥罐、柱形罐、圓柱椎體罐等的液位進(jìn)行測(cè)量;從罐體功能來(lái)說(shuō),可以對(duì)儲(chǔ)罐、緩沖罐、微波管、旁通管中的液位進(jìn)行測(cè)量;從被測(cè)介質(zhì)來(lái)說(shuō),可以對(duì)液體、顆粒、料漿等進(jìn)行測(cè)量。

      雷達(dá)液位計(jì)的應(yīng)用

      1、安裝注意事項(xiàng)

      (1)天線平行于測(cè)量槽壁,利于微波的傳播。

      (2)安裝位置距槽壁距離應(yīng)大于30cm,以免將槽壁上的虛假信號(hào)誤做回波信號(hào)。

      (3)盡量避開(kāi)下料區(qū)、攪拌器等干擾源,使波束范圍內(nèi)無(wú)固定物,提高信號(hào)的可信度。

      (4)接管直徑應(yīng)小于或等于屏蔽管長(zhǎng)度(100mm或250mm)。

      差壓式液位變送器的測(cè)量原理

      差壓式液位變送器的測(cè)量原理

      差壓式液位變送器安裝在液體容器的底部,通過(guò)表壓信號(hào)反映液位高度。在制藥、食品、化工行業(yè)液位測(cè)量控制過(guò)程中,盛裝液體的容器經(jīng)常處于有壓的情況下工作,此時(shí)常規(guī)的靜壓式液位變送器變不能滿足測(cè)量要求,LY-P200系列差壓式變送器是蘭宇電氣自動(dòng)化有限公司開(kāi)發(fā)研制的全新型工業(yè)壓力變送器。由于在傳感器電路和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),LY-P200已提高了差壓液位測(cè)量技術(shù)在制藥和食品行業(yè)的實(shí)用價(jià)值?,F(xiàn)在,這種新型液位測(cè)量技術(shù)已被制藥、食品及其它行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。

      由于行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求,需要進(jìn)行特殊環(huán)境的工藝處理,既要求量程小、精度高,又要求耐高溫、耐腐蝕及高過(guò)載承受能力的液位變送器。

      依據(jù)這一方面的要求,LY-P200液位變送器采用進(jìn)口的陶瓷電容壓力傳感器,純凈的陶瓷基體,無(wú)任何填充液,不產(chǎn)生工藝污染,能滿足食品、醫(yī)藥行業(yè)要求,同時(shí)與被測(cè)介質(zhì)連接元件采用316L不銹鋼制作,連接方式有快裝卡盤(pán)和法蘭盤(pán)等形式。陶瓷傳感器和316L不銹鋼無(wú)毒、耐腐蝕且便于清洗,可滿足制藥和食品衛(wèi)生行業(yè)要求。

      工 作 原 理

      壓式液位計(jì)測(cè)量原理圖。當(dāng)差壓計(jì)一端接液相,另一端接氣相時(shí),根據(jù)流體靜力學(xué)原理,有:

      PB=PA+Hρg(2-1)式中: H——液體高度;

      ρ——被測(cè)介質(zhì)密度;

      g——被測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取S墒剑?-1)可得:

      ΔP= PB-PA= Hρg

      在一般情況下,被測(cè)介質(zhì)的密度和重力加速度都是已知的,因此,差壓計(jì)測(cè)得的差壓與液體的高度H成正比,這樣就把測(cè)量液體的高度的問(wèn)題變成了測(cè)量差壓的問(wèn)題。

      主 要 性 能 指 標(biāo)

      二.幾種常見(jiàn)油罐液位計(jì)的性能特點(diǎn)及選用

      油罐是油田煉油廠、油庫(kù)、油品碼頭及石化企業(yè)普遍需要使用的儲(chǔ)存設(shè)備,對(duì)罐內(nèi)液體介質(zhì)(石油化工產(chǎn)品)而言,主要是要測(cè)量其液位、溫度、密度和壓力(帶壓儲(chǔ)罐)等參數(shù),據(jù)以計(jì)算出儲(chǔ)液的體積及質(zhì)量?jī)?chǔ)量。油罐一般分為中間罐和貿(mào)易罐兩大類,中間罐僅對(duì)液位、溫度和壓力(帶壓儲(chǔ)罐)等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),以防止油罐發(fā)生冒頂、抽真空等事故,并不需要交接監(jiān)控計(jì)量;對(duì)貿(mào)易罐內(nèi)介質(zhì)的液位、溫度、密度、體積、質(zhì)量則必須經(jīng)常監(jiān)測(cè)和計(jì)量,且精度要求很高。不同的大小和種類的油罐,所用液位計(jì)的性能特點(diǎn)也不一樣,因此,根據(jù)用戶的需要及投資要求,合

      理選用液位計(jì),以便達(dá)到最合理的性能價(jià)格比。1常見(jiàn)液位計(jì)的性能特點(diǎn) 1.1人工測(cè)量尺:

      利用浸入式刻度鋼皮尺測(cè)量液位,取樣來(lái)測(cè)量油溫和比重,通過(guò)計(jì)算得到罐內(nèi)儲(chǔ)液體積和重量。這是一種古老的也是至今仍被全世界廣泛使用的儲(chǔ)罐計(jì)量方法,它可以用作現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)其它測(cè)量?jī)x表的參考手段。人工液位測(cè)量的精確度一般認(rèn)為是使用的刻度鋼尺精度加上±2mm的人為讀數(shù)誤差。1.2浮子式鋼帶液位計(jì)

      這種液位計(jì)國(guó)外從三十年代就開(kāi)始使用,至今仍有比較高的市場(chǎng)占有率,其優(yōu)點(diǎn)是觀測(cè)比較直觀、價(jià)格便宜,其缺點(diǎn)是傳動(dòng)部件比較多,易發(fā)生機(jī)械故障,13常維護(hù)量大,對(duì)安裝要求也比較高,需要生產(chǎn)廠家現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝。對(duì)于投資有限的項(xiàng)目,中、小型罐仍可考慮選用該液位計(jì),但高度在16m以上的油罐不宜采用,因?yàn)橛凸拊礁?,?duì)安裝平行度、垂直度以及盤(pán)簧的質(zhì)量要求也越高;外浮頂罐也不宜采用此種液位計(jì),因?yàn)槿菀资艿斤L(fēng)的影響,使指針不停擺動(dòng),導(dǎo)致出現(xiàn)指示 不穩(wěn)定并且容易破環(huán)衡力盤(pán)簧。另一種光導(dǎo)液位計(jì)也屬于這一行列。這兩種液位計(jì)適用于中小煉廠、小油庫(kù)及中間原料油罐區(qū)。1.3伺服式液位計(jì)

      伺服式液位計(jì)被廣泛用于儲(chǔ)罐液位的高精度測(cè)量,它是一種多功能儀表,既可以測(cè)量液位也可以測(cè)量界面、密度和罐底。該液位計(jì)基于浮力平衡的原理,用一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)體積較小的浮子,使浮子隨液位或介面變化,能夠精確測(cè)量出液位等參數(shù)。這種液位計(jì)的特點(diǎn)是:

      (1)由于不存在滑輪、齒輪的摩擦力,測(cè)量精度比較有保證(±0.9mm); ’(2)由于幾乎沒(méi)有傳動(dòng)機(jī)械部件,可靠性高,同時(shí)故障率比較低;

      (3)可以測(cè)量液位、界位、介質(zhì)比重等參數(shù)。其與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力,經(jīng)運(yùn)算處理可以給出油罐計(jì)量所需要的各種參數(shù),如液位、界位、體積、密度、水尺、質(zhì)量等; 1.4磁致式液位計(jì)

      磁致式液位計(jì)是一種新型的非接觸式的液位計(jì),是目前精度最高的選擇,可以安裝在油罐的頂部

      或側(cè)面,其工作原理是利用磁場(chǎng)脈沖波,測(cè)量時(shí)液位計(jì)的頭部發(fā)出電流“詢問(wèn)脈沖”,此脈沖同時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),沿波導(dǎo)管內(nèi)的感應(yīng)線向下運(yùn)行,在液位計(jì)管外配有浮子,浮子可隨液位沿側(cè)桿上下移動(dòng),浮子內(nèi)設(shè)有一組永久磁鐵,其磁場(chǎng)與脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)相遇則產(chǎn)生一個(gè)新的變化磁場(chǎng),隨之產(chǎn)生新的電磁“返回脈沖”,測(cè)定“詢問(wèn)脈沖”和“返回脈沖”的周期便可知道液位的變化。因此,磁致式液位計(jì)是以浮子為測(cè)量元件通過(guò)磁耦合的變化傳遞到指示器,使指示器能夠清晰地指示出液位的高度,液位計(jì)配備有液位報(bào)警器和液位變送器。報(bào)警器可實(shí)現(xiàn)液位的上下限控制及極限報(bào)警,液位變送器可以將液位的變化轉(zhuǎn)換成一定強(qiáng)度的電流信號(hào)。該液位計(jì)使用特點(diǎn)如下:

      (1)可動(dòng)部分只有浮子,故維護(hù)量小,安裝比較簡(jiǎn)單,精度也比較高;(2)可測(cè)量介質(zhì)的液位和溫度,但不適合重質(zhì)(粘度大)油品的測(cè)量;(3)在工程實(shí)際安裝時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)安裝時(shí)的底部固定問(wèn)題,而且越長(zhǎng)的測(cè)量范圍,實(shí)際安裝越復(fù)雜;(4)價(jià)格非常高昂。1.5超聲波液位計(jì)

      罐外用超聲波液位計(jì)由主機(jī)、探頭、金屬結(jié)構(gòu)件3部分組成,它主要是用于對(duì)鐵路罐車、汽車罐車及臥式罐等的液位測(cè)量。超聲波液位計(jì)原理是采用了超聲波在罐外穿透罐壁及液體的方法,通過(guò)接收液體表面回波信號(hào),測(cè)出液面高度。這種液位計(jì)采用712mhz晶振和專制晶閘管,發(fā)射功率大,接收靈敏度較高,能接收到2次穿透金屬罐壁與液體后反射回的超聲波信息;具有液位超上限和低于下限的聲光報(bào)警,防震、防腐、防雷、防爆性能良好;主機(jī)電源設(shè)計(jì)先進(jìn),保證主機(jī)工作電流為lmA,防止多出電壓共用地線出現(xiàn)對(duì)液晶屏幕干擾現(xiàn)象發(fā)生,超聲波液位計(jì)通過(guò)了高低溫、振動(dòng)、運(yùn)輸進(jìn)程和防電磁干擾試驗(yàn),保證在我國(guó)地理環(huán)境復(fù)雜的條件下正常使用。罐外用超聲波液位計(jì)尤其適用于鐵路罐車液體充裝過(guò)程中的充裝量多少的監(jiān)督控制,保證用戶向罐內(nèi) 充裝的液體容量控制在鐵路罐車安全運(yùn)輸容量,但是其高昂的價(jià)格目前很難實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用。

      2.選用液位計(jì)的原則:

      (1)油罐容積:對(duì)大型罐(10000~lO0000m)及比較大液化氣罐可選用性能較高液位計(jì),中小罐可選用一般液位計(jì);

      (2)油罐用途:貿(mào)易罐應(yīng)選用高精度液位計(jì),中間罐可用一般液位計(jì);

      (3)介質(zhì)特性:儲(chǔ)存粘度大的介質(zhì)(如重油)時(shí),應(yīng)盡量采用與被測(cè)介質(zhì)不接觸或少接觸類型的液位計(jì),如雷達(dá)式、超聲波式和磁致式液位計(jì),輕油可采用一般液位計(jì);

      (4)用戶實(shí)際需要:如果用戶要求計(jì)量精度高而投資限制少,可以采用性能好的液位計(jì),一般情況下,老罐區(qū)改造或更新可結(jié)合原有液位計(jì)使用維護(hù)情況考慮選型,盡量統(tǒng)一選型。

      第三篇:導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的原理及應(yīng)用

      導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的原理及應(yīng)用

      導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的原理及應(yīng)用

      一、導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)概述

      料位是工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要參數(shù)。料位測(cè)量的方法很多,針對(duì)不同的工況和介質(zhì)可以使用不同測(cè)量原理的料位計(jì),吹氣法、靜壓式、浮球式、重錘式、超聲波等幾種常用的料位測(cè)量?jī)x表,都有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)運(yùn)用先進(jìn)的雷達(dá)測(cè)量技術(shù),以其優(yōu)良的性能,尤其是在槽罐中有攪拌、溫度高、蒸汽大、介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)疤等惡劣的測(cè)量條件下,顯示出其卓越的性能,在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

      二、原理及技術(shù)性能

      雷達(dá)波是一種特殊形式的電磁波,導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)利用了電磁波的特殊性能來(lái)進(jìn)行料位檢測(cè)。電磁波的物理特性與可見(jiàn)光相似,傳播速度相當(dāng)于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源,遇到障礙物易于被反射,被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大,回波信號(hào)的反射效果越好。雷達(dá)波的頻率越高,發(fā)射角越小,單位面積上能量(磁通量或場(chǎng)強(qiáng))越大,波的衰減越小,導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量效果越好。1.導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的基本原理

      導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)組成:它主要由發(fā)射和接收裝置、信號(hào)處理器、天線、操作面板、顯示、故障報(bào)警等幾部分組成。

      發(fā)射-反射-接收是導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)工作的基本原理。雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射最小5.8GHz的雷達(dá)信號(hào)。反射回來(lái)的信號(hào)仍由天線接收,雷達(dá)脈沖信號(hào)從發(fā)射到接收的運(yùn)行時(shí)間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。即:h=?H–vt/2? 式中?h為料位;H為槽高;?v為雷達(dá)波速度;t為雷達(dá)波發(fā)射到接收的間隔時(shí)間; 2.導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量料位的先進(jìn)技術(shù):(1)回波處理新技術(shù)的應(yīng)用

      從導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量原理可以知道,導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)是通過(guò)處理雷達(dá)波從探頭發(fā)射到介質(zhì)表面然后返回到探頭的時(shí)間來(lái)測(cè)量料位的,在反射信號(hào)中混合有許多干擾信號(hào),所以,對(duì)真實(shí)回波的處理和對(duì)各種虛假回波的識(shí)別技術(shù)就成為導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)能夠準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵因素。(2)測(cè)量數(shù)據(jù)處理:

      由于液面波動(dòng)和隨機(jī)噪聲等因素的影響,檢測(cè)信號(hào)中必然混有大量噪聲。為了提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度,必須對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理,盡可能消除噪聲。

      經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用數(shù)據(jù)平滑方法可以達(dá)到滿意的效果。此方法也可有效的克服罐內(nèi)攪拌器對(duì)測(cè)量的影響。(3)導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的特點(diǎn):

      由于導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)采用了上述先進(jìn)的回波處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù),加上雷達(dá)波本身頻率高,穿透性能好的特點(diǎn),所以,導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)具有比接觸式料位計(jì)和同類非接觸料位計(jì)更加優(yōu)良的性能。①可在惡劣條件下連續(xù)準(zhǔn)確地測(cè)量。②操作簡(jiǎn)單,調(diào)試方便。③準(zhǔn)確安全且節(jié)省能源。④無(wú)需維修且可靠性強(qiáng)。⑤幾乎可以測(cè)量所有介質(zhì)。

      三、安裝應(yīng)注意的問(wèn)題

      (1)當(dāng)測(cè)量液態(tài)物料時(shí),傳感器的軸線和介質(zhì)表面保持垂直;當(dāng)測(cè)量固態(tài)物料時(shí),由于固體介質(zhì)會(huì)有一個(gè)堆角,傳感器要傾斜一定的角度。

      (2)盡量避免在發(fā)射角內(nèi)有造成假反射的裝置。特別要避免在距離天線最近的1/3錐形發(fā)射區(qū)內(nèi)有障礙裝置(因?yàn)檎系K裝置越近,虛假反射信號(hào)越強(qiáng))。若實(shí)在避免不了,建議用一個(gè)折射板將過(guò)強(qiáng)的虛假反射信號(hào)折射走。這樣可以減小假回波的能量密度,使傳感器較容易地將虛假信號(hào)濾出。(3)要避開(kāi)進(jìn)料口,以免產(chǎn)生虛假反射。

      (4)傳感器不要安裝在拱形罐的中心處(否則傳感器收到的虛假回波會(huì)增強(qiáng)),也不能距離罐壁很近安裝,最佳安裝位置在容器半徑的1/2處。

      (5)要避免安裝在有很強(qiáng)渦流的地方。如:由于攪拌或很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)等,建議采用導(dǎo)波管或旁通管測(cè)量。

      (6)若傳感器安裝在接管上,天線必須從接管伸出來(lái)。喇叭口天線伸出接管至少10mm。棒式天線接管長(zhǎng)度最大100或250mm。接管直徑最小250mm。可以采取加大接管直徑的方法,以減少由于接管產(chǎn)生的干擾回波。

      (7)關(guān)于導(dǎo)波管天線:導(dǎo)波管內(nèi)壁一定要光滑,下面開(kāi)口的導(dǎo)波管必須達(dá)到需要的最低液位,這樣才能在管道中進(jìn)行測(cè)量。傳感器的類型牌要對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)波管開(kāi)孔的軸線。若被測(cè)介電常數(shù)小于4,需在導(dǎo)波管末端安裝反射板,或?qū)?dǎo)波管末端彎成一個(gè)彎度,將容器底的反射回波折射走。

      四、應(yīng)用中存在的問(wèn)題及解決方法

      有些工況下所使用的導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì),因?yàn)閭鞲衅靼惭b位置不當(dāng)及條件所致,出現(xiàn)了一些問(wèn)題,下面將對(duì)一些使用中的問(wèn)題提出解決方案,供大家參考。1.探頭結(jié)疤和頻繁故障的解決方法

      第一個(gè)辦法是將探頭安裝位置提高,但是有時(shí)候安裝條件限制,不能提高的情況下,就應(yīng)采用將料位測(cè)量值與該槽的泵聯(lián)鎖的辦法,解決這一難題:將最高料位設(shè)定值減小0.5m左右,當(dāng)料位達(dá)到該最高值時(shí),即可停進(jìn)料泵或開(kāi)啟出料泵。2.導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)被淹相應(yīng)的改進(jìn)辦法? 解決這種問(wèn)題的辦法是將導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)改為導(dǎo)波管式測(cè)量。仍在原開(kāi)孔處安裝導(dǎo)波管式導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì),導(dǎo)波管高于排汽管0.2m左右,?這樣一來(lái),即使出現(xiàn)料漿從排汽管溢出的惡劣工況,也不會(huì)使料位計(jì)天線被料漿淹沒(méi),而且避免了攪拌器渦流的干擾及大量蒸汽從探頭處冒出,減少了對(duì)探頭的損害,同時(shí)由于導(dǎo)波管聚焦效果好,接收的雷達(dá)波信號(hào)更強(qiáng),取得了很好的測(cè)量效果。使用導(dǎo)波管測(cè)量方式,可以改善表計(jì)測(cè)量條件,提高儀表測(cè)量性能,具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。3.關(guān)于泡沫對(duì)測(cè)量的影響:

      干泡沫和濕泡沫能將雷達(dá)波反射回來(lái),對(duì)測(cè)量無(wú)影響;中性泡沫則會(huì)吸收和擴(kuò)散雷達(dá)波,因而嚴(yán)重影響回波的反射甚至沒(méi)有回波。當(dāng)介質(zhì)表面為稠而厚的泡沫時(shí),測(cè)量誤差較大或無(wú)法測(cè)量,在這種工況下,導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)不具有優(yōu)勢(shì),這是其應(yīng)用的局限性。

      4.對(duì)于天線結(jié)疤的處理:

      介電常數(shù)很小的掛料在干燥狀態(tài)下對(duì)測(cè)量無(wú)影響,而介電常數(shù)很高的掛料則對(duì)測(cè)量有影響??捎脡嚎s空氣吹掃(或清水沖洗),且冷卻的壓縮空氣可降低法蘭和電器元件的溫度。還可用酸性清洗液清洗堿性結(jié)疤,但在清洗期間不能進(jìn)行料位測(cè)量。

      五、結(jié)束語(yǔ)

      導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)是目前各類料位測(cè)量?jī)x表計(jì)中適用范圍最廣、測(cè)量最精確、維護(hù)最方便的料位測(cè)量?jī)x表。隨著其價(jià)格的進(jìn)一步降低,性價(jià)比的提高,應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛,在料位測(cè)量中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。本文對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的闡述,旨在為廣大維護(hù)人員更好地使用和掌握它,希望能對(duì)大家提供一些借鑒和幫助。

      導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì) 工作原理:導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)是一種微波物位計(jì),它是微波(雷達(dá))定位技術(shù)的一種運(yùn)用。它是通過(guò)一個(gè)可以發(fā)射能量波(一般為脈沖信號(hào))的裝置發(fā)射能量波,能量波在波導(dǎo)管中傳輸,能量波遇到障礙物反射,反射的能量波由波導(dǎo)管傳輸至接收裝置,再由接收裝置接收反射信號(hào)。根據(jù)測(cè)量能量波運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間差來(lái)確定物位變化情況。由電子裝置對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行處理,最終轉(zhuǎn)化成與物位相關(guān)的電信號(hào)。能量輻射水平低,該設(shè)備使用能量波的是脈沖能量波(頻率一般比智能雷達(dá)物位計(jì)低)。一般脈沖能量波的最大脈沖能量為1mW左右(平均功率為1μW左右),不會(huì)對(duì)其他設(shè)備以及人員造成輻射傷害。適用范圍及特點(diǎn):導(dǎo)波微波物位儀表用于對(duì)液體、漿料及顆粒料等介電常數(shù)比較小的介質(zhì)的進(jìn)行接觸連續(xù)測(cè)量,適用于溫度、壓力變化大、有惰性氣體或蒸汽存在的場(chǎng)合。具有以下特點(diǎn)

      1、通用性強(qiáng):可測(cè)量液位及料位,可滿足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測(cè)量要求,最高測(cè)量溫度可達(dá)800℃,最大壓力可達(dá)5MPa,并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣場(chǎng)合。

      2、防掛料:獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu),使其測(cè)量可以不受傳感器掛料影響,無(wú)需定期清潔,避免誤測(cè)量。

      3、免維護(hù):測(cè)量過(guò)程無(wú)可動(dòng)部件,不存在機(jī)械部件損壞問(wèn)題,無(wú)須維護(hù)。

      4、抗干擾:接觸式測(cè)量,抗干擾能力強(qiáng),可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響。

      5、準(zhǔn)確可靠:測(cè)量量多樣化,使測(cè)量更加準(zhǔn)確,測(cè)量不受環(huán)境變化影響,穩(wěn)定性高,使用壽命長(zhǎng)。主要技術(shù)參數(shù): 正常工作條件:環(huán)境溫度:-20~50℃;相對(duì)濕度:5%~100%(包括直接濕);環(huán)境壓力:86kPa~108 kPa;測(cè)量范圍: 0~6米,纜式最大可達(dá)35米;過(guò)程連接: 螺紋 或者法蘭;過(guò)程溫度:-40-250℃;過(guò)程壓力: 0.1~6Mpa;工作頻率: 1.8GHz;響應(yīng)速度: ≥0.2s(根據(jù)具體情況而定)重 復(fù) 性: ± 3mm ;分 辨 率: 1mm ;電流信號(hào): 4~20mA/HART;精

      度: <0.1% ;通訊接口: HART 通訊協(xié)議 ;電

      源: 24V DC(+/-10%)/波紋電壓:1Vpp;耗 電 量: max22.5mA ;防爆認(rèn)證: Exia II CT6 ;外殼保護(hù)等級(jí): IP68;兩線制接線: 供電和信號(hào)輸出公用一根兩芯線;電纜入口: 兩個(gè)M20ⅹ1.5(電纜直徑5 … 9mm)。型號(hào)及說(shuō)明: TQ-DLUL 廠家代號(hào) C1 8㎜纜式探頭/不銹鋼(最大量程35m、-40~250℃)探頭型式及材料 C2 10㎜桿式探頭/不銹鋼(最大量程6m、-40~250℃)C3 同軸管式探頭/不銹鋼(最大量程6m、-40~350℃)0 螺紋連接 過(guò)程連接 1 標(biāo)準(zhǔn)法蘭 0 一體化(普通型)電子部件相關(guān) 1 分離型(3m電纜)2 其他 P 普通型 防爆選項(xiàng) I 本安型 1 現(xiàn)場(chǎng)顯示 顯示及編程器 2 編程器 3 現(xiàn)場(chǎng)顯示+編程器 4 無(wú) X 客戶的特殊要求:如防爆外殼、量程等 其他選項(xiàng)

      第四篇:雷達(dá)工作 原理

      雷達(dá)的原理

      雷達(dá)(radar)原是“無(wú)線電探測(cè)與定位”的英文縮寫(xiě)。雷達(dá)的基本任務(wù)是探測(cè)感興趣的目標(biāo),測(cè)定有關(guān)目標(biāo)的距離、方問(wèn)、速度等狀態(tài)參數(shù)。雷達(dá)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)(包括信號(hào)處理機(jī))和顯示器等部分組成。

      雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生足夠的電磁能量,經(jīng)過(guò)收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)傳送給天線。天線將這些電磁能量輻射至大氣中,集中在某一個(gè)很窄的方向上形成波束,向前傳播。電磁波遇到波束內(nèi)的目標(biāo)后,將沿著各個(gè)方向產(chǎn)生反射,其中的一部分電磁能量反射回雷達(dá)的方向,被雷達(dá)天線獲取。天線獲取的能量經(jīng)過(guò)收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)送到接收機(jī),形成雷達(dá)的回波信號(hào)。由于在傳播過(guò)程中電磁波會(huì)隨著傳播距離而衰減,雷達(dá)回波信號(hào)非常微弱,幾乎被噪聲所淹沒(méi)。接收機(jī)放大微弱的回波信號(hào),經(jīng)過(guò)信號(hào)處理機(jī)處理,提取出包含在回波中的信息,送到顯示器,顯示出目標(biāo)的距離、方向、速度等。

      為了測(cè)定目標(biāo)的距離,雷達(dá)準(zhǔn)確測(cè)量從電磁波發(fā)射時(shí)刻到接收到回波時(shí)刻的延遲時(shí)間,這個(gè)延遲時(shí)間是電磁波從發(fā)射機(jī)到目標(biāo),再由目標(biāo)返回雷達(dá)接收機(jī)的傳播時(shí)間。根據(jù)電磁波的傳播速度,可以確定目標(biāo)的距離為:S=CT/2

      其中S:目標(biāo)距離

      T:電磁波從雷達(dá)到目標(biāo)的往返傳播時(shí)間

      C:光速

      雷達(dá)測(cè)定目標(biāo)的方向是利用天線的方向性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)機(jī)械和電氣上的組合作用,雷達(dá)把天線的小事指向雷達(dá)要探測(cè)的方向,一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo),雷達(dá)讀出些時(shí)天線小事的指向角,就是目標(biāo)的方向角。兩坐標(biāo)雷達(dá)只能測(cè)定目標(biāo)的方位角,三坐標(biāo)雷達(dá)可以測(cè)定方位角和俯仰角。

      測(cè)定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度是雷達(dá)的一個(gè)重要功能,—雷達(dá)測(cè)速利用了物理學(xué)中的多普勒原理.當(dāng)目標(biāo)和雷達(dá)之間存在著相對(duì)位置運(yùn)動(dòng)時(shí),目標(biāo)回波的頻率就會(huì)發(fā)生改變,頻率的改變量稱為多普勒頻移,用于確定目標(biāo)的相對(duì)徑向速度,通常,具有測(cè)速能力的雷達(dá),例如脈沖多普勒雷達(dá),要比一般雷達(dá)復(fù)雜得多。

      雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)主要包括作用距離、威力范圍、測(cè)距分辨力與精度、測(cè)角分辨力與精度、測(cè)速分辨力與精度、系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性等。

      其中,作用距離是指雷達(dá)剛好能夠可靠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離。它取決于雷達(dá)的發(fā)射功率與天線口徑的乘積,并與目標(biāo)本身反射雷達(dá)電磁波的能力(雷達(dá)散射截面積的大?。┑纫蛩赜嘘P(guān)。威力范圍指由最大作用距離、最小作用距離、最大仰角、最小仰角及方位角范圍確定的區(qū)域。

      雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)很多,而且與雷達(dá)的體制有關(guān),這里僅僅討論那些與電子對(duì)抗關(guān)系密切的主要參數(shù)。

      根據(jù)波形來(lái)區(qū)分,雷達(dá)主要分為脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)兩大類。當(dāng)前常用的雷達(dá)大多數(shù)是脈沖雷達(dá)。常規(guī)脈沖雷達(dá)周期性地發(fā)射高頻脈沖。相關(guān)的參數(shù)為脈沖重復(fù)周期(脈沖重復(fù)頻率)、脈沖寬度以及載波頻率。載波頻率是在一個(gè)脈沖內(nèi)信號(hào)的高頻振蕩頻率,也稱為雷達(dá)的工作頻率。

      雷達(dá)天線對(duì)電磁能量在方向上的聚集能力用波束寬度來(lái)描述,波束越窄,天線的方向性越好。但是在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,雷達(dá)天線不可能把所有能量全部集中在理想的波束之內(nèi),在其它方向上在在著泄漏能量的問(wèn)題。能量集中在主波束中,我們常常形象地把主波束稱為主瓣,其它方向上由泄漏形成旁瓣。為了覆蓋寬廣的空間,需要通過(guò)天線的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)或電子控制,使雷達(dá)波束在探測(cè)區(qū)域內(nèi)掃描。

      概括起來(lái),雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)主要包括工作頻率(波長(zhǎng))、脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、發(fā)射功率、天線波束寬度、天線波束掃描方式、接收機(jī)靈敏度等。技術(shù)參數(shù)是根據(jù)雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)性能與指標(biāo)要求來(lái)選擇和設(shè)計(jì)的,因此它們的數(shù)值在某種程度上反映了雷達(dá)具有的功能。例如,為提高遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)目標(biāo)能力,預(yù)警雷達(dá)采用比較低的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率,而機(jī)載雷達(dá)則為減小體積、重量等目的,使用比較高的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率。這說(shuō)明,如果知道了雷達(dá)的技術(shù)參數(shù),就可在一定程度上識(shí)別出雷達(dá)的種類。

      雷達(dá)的用途廣泛,種類繁多,分類的方法也非常復(fù)雜。通??梢园凑绽走_(dá)的用途分類,如預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、無(wú)線電測(cè)高雷達(dá)、氣象雷達(dá)、航管雷達(dá)、引導(dǎo)雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、雷達(dá)引信、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)載截?fù)衾走_(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)以及防撞和敵我識(shí)別雷達(dá)等。除了按用途分,還可以從工作體制對(duì)雷達(dá)進(jìn)行區(qū)分。這里就對(duì)一些新體制的雷達(dá)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。(軍事觀察·warii.net)

      雙/多基地雷達(dá)

      普通雷達(dá)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)安裝在同一地點(diǎn),而雙/多基地雷達(dá)是將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分別安裝在相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)上,地點(diǎn)可以設(shè)在地面、空中平臺(tái)或空間平臺(tái)上。由于隱身飛行器外形的設(shè)計(jì)主要是不讓入射的雷達(dá)波直接反射回雷達(dá),這對(duì)于單基地雷達(dá)很有效。但入射的雷達(dá)波會(huì)朝各個(gè)方向反射,總有部分反射波會(huì)被雙/多基地雷達(dá)中的一個(gè)接收機(jī)接收到。美國(guó)國(guó)防部從七十年代就開(kāi)始研制、試驗(yàn)雙/多基地雷達(dá),較著名的“圣殿”計(jì)劃就是專門(mén)為研究雙基地雷達(dá)而制定的,已完成了接收機(jī)和發(fā)射機(jī)都安裝在地面上、發(fā)射機(jī)安裝在飛機(jī)上而接收機(jī)安裝在地面上、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都安裝在空中平臺(tái)上的試驗(yàn)。俄羅斯防空部隊(duì)已應(yīng)用雙基地雷達(dá)探測(cè)具有一定隱身能力的飛機(jī)。英國(guó)已于70年代末80年代初開(kāi)始研制雙基地雷達(dá),主要用于預(yù)警系統(tǒng)。

      相控陣?yán)走_(dá)

      我們知道,蜻蜓的每只眼睛由許許多多個(gè)小眼組成,每個(gè)小眼都能成完整的像,這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類似,相控陣?yán)走_(dá)的天線陣面也由許多個(gè)輻射單元和接收單元(稱為陣元)組成,單元數(shù)目和雷達(dá)的功能有關(guān),可以從幾百個(gè)到幾萬(wàn)個(gè)。這些單元有規(guī)則地排列在平面上,構(gòu)成陣列天線。利用電磁波相干原理,通過(guò)計(jì)算機(jī)控制饋往各輻射單元電流的相位,就可以改變波束的方向進(jìn)行掃描,故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號(hào)送入主機(jī),完成雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的搜索、跟蹤和測(cè)量。每個(gè)天線單元除了有天線振子之外,還有移相器等必須的器件。不同的振子通過(guò)移相器可以被饋入不同的相位的電流,從而在空間輻射出不同方向性的波束。天線的單元數(shù)目越多,則波束在空間可能的方位就越多。這種雷達(dá)的工作基礎(chǔ)是相位可控的陣列天線,“相控陣”由此得名。

      相控陣?yán)走_(dá)的優(yōu)點(diǎn)

      (1)波束指向靈活,能實(shí)現(xiàn)無(wú)慣性快速掃描,數(shù)據(jù)率高;(2)一個(gè)雷達(dá)可同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立波束,分別實(shí)現(xiàn)搜索、識(shí)別、跟蹤、制導(dǎo)、無(wú)源探測(cè)等多種功能;(3)目標(biāo)容量大,可在空域內(nèi)同時(shí)監(jiān)視、跟蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo);(4)對(duì)復(fù)雜目標(biāo)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng);(5)抗干擾性能好。全固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)的可靠性高,即使少量組件失效仍能正常工作。但相控陣?yán)走_(dá)設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)昂貴,且波束掃描范圍有限,最大掃描角為90°~120°。當(dāng)需要進(jìn)行全方位監(jiān)視時(shí),需配置3~4個(gè)天線陣面。

      相控陣?yán)走_(dá)與機(jī)械掃描雷達(dá)相比,掃描更靈活、性能更可靠、抗干擾能力更強(qiáng),能快速適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)條件的變化。多功能相控陣?yán)走_(dá)已廣泛用于地面遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng)、機(jī)載和艦載防空系統(tǒng)、機(jī)載和艦載系統(tǒng)、炮位測(cè)量、靶場(chǎng)測(cè)量等。美國(guó)“愛(ài)國(guó)者”防空系統(tǒng)的AN/MPQ-53雷達(dá)、艦載“宙斯盾”指揮控制系統(tǒng)中的雷達(dá)、B-1B轟炸機(jī)上的APQ-164雷達(dá)、俄羅斯C-300防空武器系統(tǒng)的多功能雷達(dá)等都是典型的相控陣?yán)走_(dá)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,固體有源相控陣?yán)走_(dá)得到了廣泛應(yīng)用,是新一代的戰(zhàn)術(shù)防空、監(jiān)視、火控雷達(dá)。

      寬帶/超寬帶雷達(dá)

      工作頻帶很寬的雷達(dá)稱為寬帶/超寬帶雷達(dá)。隱身兵器通常對(duì)付工作在某一波段的雷達(dá)是有效的,而面對(duì)覆蓋波段很寬的雷達(dá)就無(wú)能為力了,它很可能被超寬帶雷達(dá)波中的某一頻率的電磁波探測(cè)到。另一方面,超寬帶雷達(dá)發(fā)射的脈沖極窄,具有相當(dāng)高的距離分辨率,可探測(cè)到小目標(biāo)。目前美國(guó)正在研制、試驗(yàn)超寬帶雷達(dá),已完成動(dòng)目標(biāo)顯示技術(shù)的研究,將要進(jìn)行雷達(dá)波形的試驗(yàn)。

      合成孔徑雷達(dá)

      合成孔徑雷達(dá)通常安裝在移動(dòng)的空中或空間平臺(tái)上,利用雷達(dá)與目標(biāo)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),將雷達(dá)在每個(gè)不同位置上接收到的目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行相干處理,就相當(dāng)于在空中安裝了一個(gè)“大個(gè)”的雷達(dá),這樣小孔徑天線就能獲得大孔徑天線的探測(cè)效果,具有很高的目標(biāo)方位分辨率,再加上應(yīng)用脈沖壓縮技術(shù)又能獲得很高的距離分辨率,因而能探測(cè)到隱身目標(biāo)。合成孔徑雷達(dá)在軍事上和民用領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,如戰(zhàn)場(chǎng)偵察、火控、制導(dǎo)、導(dǎo)航、資源勘測(cè)、地圖測(cè)繪、海洋監(jiān)視、環(huán)境遙感等。美國(guó)的聯(lián)合監(jiān)視與目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)飛機(jī)新安裝了一部AN/APY3型X波段多功能合成孔徑雷達(dá),英、德、意聯(lián)合研制的“旋風(fēng)”攻擊機(jī)正在試飛合成孔徑雷達(dá)。

      毫米波雷達(dá)

      工作在毫米波段的雷達(dá)稱為毫米波雷達(dá)。它具有天線波束窄、分辯率高、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),同時(shí)它工作在目前隱身技術(shù)所能對(duì)抗的波段之外,因此它能探測(cè)隱身目標(biāo)。毫米波雷達(dá)還具有能力,特別適用于防空、地面作戰(zhàn)和靈巧武器,已獲得了各國(guó)的調(diào)試重視。例如,美國(guó)的“愛(ài)國(guó)者”防空導(dǎo)彈已安裝了毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭,目前正在研制更先進(jìn)的毫米波導(dǎo)引頭;俄羅斯已擁有連續(xù)波輸出功率為10千瓦的毫米波雷達(dá);英、法等國(guó)家的一些防空系統(tǒng)也都將采用毫米波雷達(dá)。

      激光雷達(dá)

      工作在紅外和可見(jiàn)光波段的雷達(dá)稱為激光雷達(dá)。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理系統(tǒng)等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去,光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來(lái)的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器。隱身兵器通常是針對(duì)微波雷達(dá)的,因此激光雷達(dá)很容易“看穿”隱身目標(biāo)所玩的“把戲”;再加上激光雷達(dá)波束窄、定向性好、測(cè)量精度高、分辨率高,因而它能有效地探測(cè)隱身目標(biāo)。激光雷達(dá)在軍事上主要用于靶場(chǎng)測(cè)量、空間目標(biāo)交會(huì)測(cè)量、目標(biāo)精密跟蹤和瞄準(zhǔn)、目標(biāo)成像識(shí)別、導(dǎo)航、精確制導(dǎo)、綜合火控、直升機(jī)防撞、化學(xué)戰(zhàn)劑監(jiān)測(cè)、局部風(fēng)場(chǎng)測(cè)量、水下目標(biāo)探測(cè)等。美國(guó)國(guó)防部正在開(kāi)發(fā)用于目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別的激光雷達(dá)技術(shù),已進(jìn)行了前視/下視激光雷達(dá)的試驗(yàn),主要探測(cè)偽裝樹(shù)叢中的目標(biāo)。法國(guó)和德國(guó)正在積極進(jìn)行使用激光雷達(dá)探測(cè)和識(shí)別直升機(jī)的聯(lián)合研究工作。參考資料:

      第五篇:雷達(dá)的工作原理

      雷達(dá)的工作原理

      蜻蜓的復(fù)眼

      我們知道,蜻蜓的每只眼睛由許許多多個(gè)小眼組成,每個(gè)小眼都能成完整的像,這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類似,相控陣?yán)走_(dá)的天線陣面也由許多個(gè)輻射單元和接收單元(稱為陣元)組成,單元數(shù)目和雷達(dá)的功能有關(guān),可以從幾百個(gè)到幾萬(wàn)個(gè)。這些單元有規(guī)則地排列在平面上,構(gòu)成陣列天線。利用電磁波相干原理,通過(guò)計(jì)算機(jī)控制饋往各輻射單元電流的相位,就可以改變波束的方向進(jìn)行掃描,故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號(hào)送入主機(jī),完成雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的搜索、跟蹤和測(cè)量。每個(gè)天線單元除了有天線振子之外,還有移相器等必須的器件。不同的振子通過(guò)移相器可以被饋入不同的相位的電流,從而在空間輻射出不同方向性的波束。天線的單元數(shù)目越多,則波束在空間可能的方位就越多。這種雷達(dá)的工作基礎(chǔ)是相位可控的陣列天線,“相控陣”由此得名。

      有源相陣控雷達(dá)和無(wú)源相陣控雷達(dá)的區(qū)別是就是無(wú)源是只有單個(gè)或者幾個(gè)發(fā)射機(jī)子陣原只能接收,而有源是每個(gè)陣原都有完整的發(fā)射和接收單元!

      相控陣?yán)走_(dá)的優(yōu)點(diǎn):

      (1)波束指向靈活,能實(shí)現(xiàn)無(wú)慣性快速掃描,數(shù)據(jù)率高;

      (2)一個(gè)雷達(dá)可同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立波束,分別實(shí)現(xiàn)搜索、識(shí)別、跟蹤、制導(dǎo)、無(wú)源探測(cè)等多種功能;

      (3)目標(biāo)容量大,可在空域內(nèi)同時(shí)監(jiān)視、跟蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo);

      (4)對(duì)復(fù)雜目標(biāo)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng);

      (5)抗干擾性能好。全固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)的可*性高,即使少量組件失效仍能正常工作。

      但相控陣?yán)走_(dá)設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)昂貴,且波束掃描范圍有限,最大掃描角為90°~120°。當(dāng)需要進(jìn)行全方位監(jiān)視時(shí),需配置3~4個(gè)天線陣面。

      相控陣?yán)走_(dá)與機(jī)械掃描雷達(dá)相比,掃描更靈活、性能更可*、抗干擾能力更強(qiáng),能快速適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)條件的變化。多功能相控陣?yán)走_(dá)已廣泛用于地面遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng)、機(jī)載和艦載防空系統(tǒng)、機(jī)載和艦載系統(tǒng)、炮位測(cè)量、靶場(chǎng)測(cè)量等。美國(guó)“愛(ài)國(guó)者”防空系統(tǒng)的AN/MPQ-53雷達(dá)、艦載“宙斯盾”指揮控制系統(tǒng)中的雷達(dá)、B-1B轟炸機(jī)上的APQ-164雷達(dá)、俄羅斯C-300防空武器系統(tǒng)的多功能雷達(dá)等都是典型的相控陣?yán)走_(dá)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,固體有源相控陣?yán)走_(dá)得到了廣泛應(yīng)用,是新一代的戰(zhàn)術(shù)防空、監(jiān)視、火控雷達(dá)。

      相控陣?yán)走_(dá)有多神?

      “宙斯盾”系統(tǒng)的核心就是SPY—1D相控陣?yán)走_(dá),特別是它出眾的預(yù)警搜索能力和識(shí)別能力,仿佛給妄圖“獨(dú)立”的臺(tái)灣新領(lǐng)導(dǎo)人一根救命稻草,一把夢(mèng)幻的保護(hù)傘,而相控陣?yán)走_(dá)又再一次走進(jìn)國(guó)人的視線中。說(shuō)到相控陣?yán)走_(dá)或技術(shù),大家可能很陌生,但如果說(shuō)起去年美國(guó)軍方關(guān)于中國(guó)如何監(jiān)測(cè)其隱型戰(zhàn)斗機(jī)的報(bào)道,大家可能就清楚了。用一大串電視接收天線來(lái)監(jiān)視天空,經(jīng)濟(jì)又有效,這就是最原始、最基礎(chǔ)的雷達(dá),相控陣?yán)走_(dá)。

      下面談一談雷達(dá)和相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展情況。

      一、雷達(dá)及其分類

      雷達(dá)(Radar,即 radio detecting and ranging),意為無(wú)線電搜索和測(cè)距。它是運(yùn)用各種無(wú)線電定位方法,探測(cè)、識(shí)別各種目標(biāo),測(cè)定目標(biāo)坐標(biāo)和其它情報(bào)的裝置。在現(xiàn)代軍事和生產(chǎn)中,雷達(dá)的作用越來(lái)越顯示其重要性,特別是第二次世界大戰(zhàn),英國(guó)空軍和納粹德國(guó)空軍的“不列顛”空戰(zhàn),使雷達(dá)的重要性顯露的非常清楚。雷達(dá)由天線系統(tǒng)、發(fā)射裝置、接收裝置、防干擾設(shè)備、顯示器、信號(hào)處理器、電源等組成。其中,天線是雷達(dá)實(shí)現(xiàn)大空域、多功能、多目標(biāo)的技術(shù)關(guān)鍵之一;信號(hào)處理器是雷達(dá)具有多功能能力的核心組件之 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(wú)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(zhǎng)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(cè)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)。例如、相控陣省略了整個(gè)天線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中個(gè)別部件發(fā)生故障時(shí),仍保持較高的可*性,平均無(wú)故障時(shí)間為10萬(wàn)小時(shí),而機(jī)械掃描雷達(dá)天線的平均無(wú)故障時(shí)間小于1000小時(shí)。下面主要介紹先進(jìn)的相控陣?yán)走_(dá)。

      二、相控陣?yán)走_(dá)的概況

      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(kāi)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)。60年代,美國(guó)和前蘇聯(lián)相繼研制和裝備了多部相控陣?yán)走_(dá),多用于彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng),如美國(guó)的AN/FPS-

      46、AN/FPS-85、MAR、MSR,前蘇聯(lián)的“雞籠”和“狗窩”等。這些都屬于固定式大型相控陣?yán)走_(dá),其共同點(diǎn):采用固定式平面陣天線,天線體積大、輻射功率高、作用距離遠(yuǎn)。其中美國(guó)的AN/FPS-85和前蘇聯(lián)的“狗窩”最為典型,70年代,相控陣?yán)走_(dá)得到了迅速發(fā)展,除美蘇兩國(guó)外,又有很多國(guó)家研制和裝備了相控陣?yán)走_(dá),如英、法、日、意、德、瑞典等。其中最為典型的有:美國(guó)的AN/TPN-25、AN/TPQ-37和GE-592、英國(guó)的AR-3D、法國(guó)的AN/TPN-

      25、日本的NPM-510和J/NPQ-P7、意大利的RAT-31S、德國(guó)的KR-75等。這一時(shí)期的相控陣?yán)走_(dá)具有機(jī)動(dòng)性高、天線小型化、天線掃描體制多樣化、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。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。

      三、相控陣原理

      相控陣,就是由許多輻射單元排成陣列形式構(gòu)成的走向天線,各單元之間的輻射能量和相位關(guān)是可以控制的。典型的相控陣是利用電子計(jì)算機(jī)控制移相器改變天線孔徑上的相位分布來(lái)實(shí)現(xiàn)波束在空間掃描,即電子掃描,簡(jiǎn)稱電掃。相位控制可采用相位法、實(shí)時(shí)法、頻率法和電子饋電開(kāi)關(guān)法。在一維上排列若干輻射單元即為線陣,在兩維上排列若干輻射單元稱為平面陣。輻射單元也可以排列在曲線上或曲面上.這種天線稱為共形陣天線。共形陣天線可以克服線陣和平面陣掃描角小的缺點(diǎn),能以一部天線實(shí)現(xiàn)全空域電掃。通常的共形陣天線有環(huán)形陣、圓面陣、圓錐面陣、圓柱面陣、半球面陣等。綜上所述,相控陣?yán)走_(dá)因其天線為相控陣型而得名。

      相控陣?yán)走_(dá)有相當(dāng)密集的天線陣列,在傳統(tǒng)雷達(dá)天線面的面積上目前可安裝一千多到兩千多個(gè)相控陣天線(F-22約有2000個(gè)),任何一個(gè)天線都可收發(fā)雷達(dá)波,而相鄰的數(shù)個(gè)天線即具有一個(gè)雷達(dá)的功能。掃描時(shí),選定其中一個(gè)區(qū)塊(數(shù)個(gè)天線單元)或數(shù)個(gè)區(qū)塊對(duì)單一目標(biāo)或區(qū)域進(jìn)行掃描,因此整個(gè)雷達(dá)可同時(shí)對(duì)許多目標(biāo)或區(qū)域進(jìn)行掃描或追蹤,具有多個(gè)雷達(dá)的功能。由於一個(gè)雷達(dá)可同時(shí)針對(duì)不同方向進(jìn)行掃描,再加之掃描方式為電子控制而不必由機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),因此資料更新率大大提高,機(jī)械掃描雷達(dá)因受限於機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)頻率因而資料更新周期為秒或十秒級(jí),電子掃描雷達(dá)則為毫秒或微秒級(jí)。因而它更適於對(duì)付高機(jī)動(dòng)目標(biāo)。此外由於可發(fā)射窄波束,因而也可充當(dāng)電戰(zhàn)天線使用,如電磁干擾甚至是構(gòu)想中發(fā)射反相位雷達(dá)波來(lái)抵消探測(cè)電波等。

      四、相控陣?yán)走_(dá)分類

      相控陣?yán)走_(dá)大體可分為兩大類,即全電掃相控陣和有限電掃相控陣。全電掃相控陣又可稱固定式相控陣,即在方位上和仰角上都采用電掃,天線陣是固定不動(dòng)的。有限電掃相控陣是一種混合設(shè)計(jì)的天線,即把兩種以上天線技術(shù)結(jié)合起來(lái),以獲得所需要的效果,起初把相掃技術(shù)與反射面天線技術(shù)相結(jié)合,其電掃角度小,只需少量的輻射單元,因此可大大降低設(shè)備造價(jià)和復(fù)雜程度。

      天線陣,根據(jù)掃描情況可分為相掃、頻掃、相/相掃、相/頻掃、機(jī)/相掃、機(jī)/頻掃、有限掃等多種體制。相掃系列利用移相器改變相位關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)波束電掃。頻掃是利用改變工作頻率的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)波束電掃。相/相掃是利用移相器控制平面陣兩個(gè)角坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)波束電掃。相/頻掃是利用移相器控制平面陣一個(gè)坐標(biāo)而另一坐標(biāo)利用頻率變化控制來(lái)實(shí)現(xiàn)波束電掃.機(jī)/相掃是在方位上采用機(jī)掃、仰角上采用相掃。機(jī)/頻掃是在方位上采用機(jī)掃、仰角上采用頻掃。

      五、相控陣?yán)走_(dá)的特點(diǎn)

      相控陣?yán)走_(dá)之所以具有強(qiáng)大的生命力,因?yàn)樗鼉?yōu)勝于一般機(jī)械掃描雷達(dá)。它具有以下特點(diǎn):

      (1)能對(duì)付多目標(biāo)。相控陣?yán)走_(dá)利用電子掃描的靈活性、快速性和按時(shí)分割原理或多波束,可實(shí)現(xiàn)邊搜索邊跟蹤工作方式,與電子計(jì)算機(jī)相配合,能同時(shí)搜索、探測(cè)和跟蹤不同方向和不同高度的多批目標(biāo),并能同時(shí)制導(dǎo)多枚導(dǎo)彈攻擊多個(gè)空中目標(biāo)。因此,適用于多目標(biāo)、多方向、多層次空襲的作戰(zhàn)環(huán)境。

      (2)功能多,機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。相控陣?yán)走_(dá)能夠同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立控制的波束,分別用以執(zhí)行搜索、探測(cè)、識(shí)別、跟蹤、照射目標(biāo)和跟蹤、制導(dǎo)導(dǎo)彈等多種功能。一部相控陣?yán)走_(dá)能起到多部專用雷達(dá)的作用,如“愛(ài)國(guó)者”的一部多功能相控陣?yán)走_(dá)可以完成相當(dāng)于“霍克”和“奈基”-2型9部雷達(dá)的功能,而且還遠(yuǎn)比它們能夠同時(shí)對(duì)付的目標(biāo)多。因此,可大大減少武器系統(tǒng)的設(shè)備,從而提高系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)能力。

      (3)反應(yīng)時(shí)間短、數(shù)據(jù)率高。相控陣?yán)走_(dá)可不需要天線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),波束指向靈活,能實(shí)現(xiàn)無(wú)慣性快速掃描,從而縮短了對(duì)目標(biāo)信號(hào)檢測(cè)、錄取、信息傳遞等所需的時(shí)間,具有較高的數(shù)據(jù)率。相控陣天線通常采用數(shù)字化工作方式,使雷達(dá)與數(shù)字計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái),能大大提高自動(dòng)化程度,簡(jiǎn)化了雷達(dá)操作,縮短了目標(biāo)搜索、跟蹤和發(fā)控準(zhǔn)備時(shí)間,便于快速、準(zhǔn)確地實(shí)施畦達(dá)程序和數(shù)據(jù)處理。因而可提高跟蹤空中高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)的能力。

      (4)抗干擾能力強(qiáng)。相控陣?yán)走_(dá)可以利用分布在天線孔徑上的多個(gè)輻射單元綜合成非常高的功率,并能合理地管理能量和控制主瓣增益,可以根據(jù)不同方向上的需要分配不同的發(fā)射能量,易于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)旁瓣抑制和自適應(yīng)抗各種干擾,有利于發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離目標(biāo)和小雷達(dá)反射面目標(biāo)(如隱形飛機(jī)),還可提高抗反輻射導(dǎo)彈的能力。

      (5)可靠性高。相控陣?yán)走_(dá)的陣列組較多,且并聯(lián)使用,即使有少量組件失效,仍能正常工作,突然完全失效的可能性最小。此外,隨著固態(tài)器件的發(fā)展,格控陣?yán)走_(dá)的固態(tài)器件越來(lái)越多,甚至已生產(chǎn)出全固態(tài)兒控陣?yán)走_(dá),如美國(guó)的?!皭?ài)國(guó)者”雷達(dá),其天線的平均故障間隔時(shí)間高達(dá)15萬(wàn)小時(shí),即使有10%單元損壞也不會(huì)影響雷達(dá)的正常工作。

      當(dāng)然,相控陣?yán)走_(dá)不是十全十美的,也有其缺點(diǎn)。主要是造價(jià)貴,典型的相控陣?yán)走_(dá)比一般雷達(dá)的造價(jià)要高出若干倍。此外,相控陣?yán)走_(dá)對(duì)于短程彈道導(dǎo)彈的襲擊可以說(shuō)是無(wú)能為力,這也是美國(guó)及臺(tái)灣為什么擔(dān)心大陸方面在福建沿海部署東風(fēng)導(dǎo)彈的原因。而1991年,海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間,伊拉克用“飛毛腿”導(dǎo)彈襲擊以色列的時(shí)候,其“愛(ài)國(guó)者”導(dǎo)彈根本無(wú)法有效將其擊落,何況短短的臺(tái)灣海峽呢?

      有源相陣控雷達(dá)和無(wú)源相陣控雷達(dá)的區(qū)別

      區(qū)別就是無(wú)源是只有單個(gè)或者幾個(gè)發(fā)射機(jī)子陣原只能接收,而有源是每個(gè)陣原都有完整的發(fā)射和接收單元!機(jī)載雷達(dá)經(jīng)歷了從機(jī)械掃描形式到相控陣電子掃描,再到最新的保形“智能蒙皮”天線的發(fā)展過(guò)程,電子掃描雷達(dá)在作戰(zhàn)使用中的優(yōu)勢(shì)在哪里?未來(lái)的綜合式射頻(RF)傳感器系統(tǒng)的總體特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)是哪些?

      近50多年來(lái),機(jī)載雷達(dá)不斷采用新的技術(shù)成果,性能不斷提高,其中重要的有全向多脈沖射頻(MPRF)模式和高分辨率多普勒波束銳化(DBS)技術(shù)在雷達(dá)中的實(shí)際應(yīng)用。目前,由于在信號(hào)處理和砷化鎵微波集成電路領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步,雷達(dá)作為戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)主傳感器的地位仍然會(huì)繼續(xù)保持下去。有源ESA的出現(xiàn)是技術(shù)上的又一進(jìn)步。它的每一個(gè)陣元中都有一個(gè)RF發(fā)射機(jī)和靈敏的RF接收機(jī),在各個(gè)發(fā)射/接收(T/R)模塊內(nèi)都有一個(gè)功率放大器、一個(gè)低噪聲放大器和用砷化鎵技術(shù)制造的相位振幅控制裝置。有源ESA雷達(dá)技術(shù)放棄了傳統(tǒng)的中心式高功率發(fā)射機(jī),除了具有無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)的優(yōu)點(diǎn)外,還提高了能量的使用效率并具有自適應(yīng)波束控制、強(qiáng)抗干擾能力和高可*性等優(yōu)點(diǎn)。

      西方國(guó)家第一代有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)接近定型的有美國(guó)裝備F-22和日本裝備FS-X的雷達(dá)。英、法和德國(guó)共同研制的AMSAR項(xiàng)目也確定使用先進(jìn)的有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù),為其后續(xù)的歐洲戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)的升級(jí)改裝做準(zhǔn)備。從今天的角度來(lái)看,雷達(dá)技術(shù)未來(lái)的下一個(gè)發(fā)展方向是保形“智能蒙皮”陣列,它把有源ESA技術(shù)和多功能共用RF孔徑結(jié)合了起來(lái),在天線陣元的安排上,與飛機(jī)機(jī)身的結(jié)構(gòu)巧妙地配合,實(shí)現(xiàn)寬波段和多功能。保形天線陣列有高性能的處理器并使用空-時(shí)自適應(yīng)處理技術(shù)有效地抑制了外部的噪聲、干擾和雜波并能以最優(yōu)化的方式來(lái)探測(cè)所感興趣的目標(biāo)。雖然有許多相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題需要解決,但保形“智能蒙皮”技術(shù)并非是個(gè)不切實(shí)際的解決方案,預(yù)計(jì)在20~25年的時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到實(shí)用階段。

      在10~15年內(nèi),對(duì)戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)射頻傳感器(包括雷達(dá))未來(lái)所執(zhí)行的任務(wù)來(lái)說(shuō),最迫切的需要是增加功能、提高性能,并且還要注重經(jīng)濟(jì)性和可維護(hù)性。美國(guó)的“寶石路”計(jì)劃已經(jīng)證明,航空電子系統(tǒng)通過(guò)采用通用模塊、資源共享和傳感器的空間重構(gòu)(重構(gòu)的設(shè)備包括雷達(dá)、電子戰(zhàn)及通信-導(dǎo)航-識(shí)別等射頻傳感器)可以做到系統(tǒng)的造價(jià)和重量減小一半,而可*性提高三倍。它所確立的綜合模塊化航空電子的設(shè)計(jì)原則已用于JSF戰(zhàn)斗機(jī)的綜合傳感器系統(tǒng)(ISS)和多重綜合式射頻傳感器工程的設(shè)計(jì)中,歐洲類似的用于未來(lái)戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)的綜合式射頻傳感器項(xiàng)目也正在實(shí)施。

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