在雷達圖像中,當兩個目標位于同一方位角時,但與雷達的距離不同時,二者被雷達區分出來的最小距離則是距離分辨率。

距離分辨率通常定義為:當較近目標回波脈沖的后沿(下降沿)與較遠目標回波的前沿(上升沿)剛好重合時,作為可分辨的極限。此時兩目標間的距離就是距離分辨率。

中文名

距離分辨率

外文名

range?resolution

定義

在雷達圖像中,當兩個目標位于同一方位角時,但與雷達的距離不同時,二者被雷達區分出來的最小距離稱為距離分辨率。即雷達距離分辨率定義為雷達分辨兩個近距離目標的能力。雷達距離分辨率與雷達發射信號脈沖寬度有直接關系,雷達發射信號脈沖寬度越窄,雷達距離分辨率越高。

內容

20世紀50年代末,由于航天技術的飛速發展,飛機、導彈、人造衛星以及宇宙飛船等均采用雷達作為探測和控制手段。尤其是20世紀60年代中研制的反洲際導彈系統提出了遠距離、高分辨率和多目標測量的要求,使雷達技術進入蓬勃發展的時期。

隨著我們對雷達的作用距離、分辨率等性能指標提出越來越高的要求,使得目前的雷達體制無法同時滿足作用距離遠、距離分辨率高的要求.此刻,出現了一種新的雷達體制即脈沖壓縮雷達體制.它大大地提高了距離分辨率,并且有效地解決了雷達作用距離與距離分辨率之間的矛盾。

通常來說,雷達距離分辨率可用時間分辨常數(Tr)來表示:

Tr=1/Be

式中Be一一雷達信號有效相關帶寬。

由上式可見,信號有效相關帶寬越寬,時間分辨常數越小,則雷達距離分辨力越高。信號有效相關帶寬不僅與信號形式有關,而且也與信號載頻有關。由于毫米波雷達的工作頻率較高,信號有效相關帶寬較寬,故有很高的距離分辨率。

特征

船用雷達顯示平面圖像,圖像分辨能力采用徑向(距離)圖像分辨的距離分辨率△Rmin和角向(方位)圖像分辨的方位分辨率△αmin兩項指標來表示。

雷達距離分辨率△Rmin表示區分同方位,兩個相鄰目標的能力,以可區分的同方位、兩個點目標的最小間距△Rmin表示。所謂“點目標”是指在顯示屏上的回波亮點只有光點尺寸大小的那些小目標?!鱎min值越小,表示雷達距離分辨率越高,雷達圖像越清晰。由于回波視頻脈沖有一定寬度、經通道的接收信號存在失真以及屏幕顯示存在分辨率等原因,使同方向相鄰兩個點目標逐漸靠近到一定間距時。其屏上的兩個回波已經相切或重疊。

顯然,雷達距離鑒別力越高,越容易在距離上把兩個相鄰目標區分開來,雷達圖像越清晰。

在相同方位上的兩個相鄰點目標逐漸靠近,可還有一定的間距時,熒光屏上兩個日標標志已經相切,甚至重疊在一起。原因在于脈沖信號的寬度、接收機造成的接收信號的失真和屏幕顯示的分辨率。

當同一方位上兩個目標回波信號的時間間距在一個信號脈沖寬度(r)內時,這兩個回波信號由于形成同時散射,必然相連在一起而無法分辨,因此脈沖寬度決定了雷達信號本身固有的距離分辨率,cr/2為距離分辨單元。但應注意,這一結論僅適用于非相參脈沖雷達信號。更一般地,雷達信號理論證明,雷達信號固有的距離分辨率取決于信號所具有的帶寬,寬帶的大時寬脈沖信號因脈內具有某種調制而可以通過壓縮得到較窄的脈沖寬度。

運用

在天氣目標探測中,天氣雷達距離分辨率越高,對大氣運動內部結構觀察越細致,天氣預測就越準確,尤其在中小尺度天氣預報中,準確的天氣預測可避免巨大的經濟損失。

條紋管成像激光雷達(STIL)是一種新型的閃光式激光成像雷達,具有大視場、高幀頻、高分辨率等優點,由于具有極高的角度分辨率和距離分辨率,可以同時成目標的強度像和距離像,尤其還可以成高分辨率的三維像,所以在軍事上應用很廣,如用于小型靈巧炸彈和巡航導彈精確制導、巡航導彈的地形跟隨和障礙物的回避、水下魚雷探測和識別等。