[实用新型]一种机场用探鸟雷达系统

说明书

技术领域

本实用新型涉机场安全雷达领域，尤其涉及一种机场用探鸟雷达系统。

背景技术

雷达的出现，是由于一战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达(技术)能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索)轰炸、空对空(截击)火控、敌我识别功能的雷达技术。

二战以后，雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。

后来随着微电子等各个领域科学进步，雷达技术的不断发展，其内涵和研究内容都在不断地拓展。雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。

当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正，而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。

各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。

雷达所起的作用跟眼睛和耳朵相似，当然，它不再是大自然的杰作，同时，它的信息载体是无线电波。事实上，不论是可见光或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，在真空中传播的速度都是光速C，差别在于它们各自的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等)。

测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束，通过测量仰角靠窄的仰角波束，从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。

测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成雷达与目标的精确距离。

目前鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一，自1988年以来，由于鸟击引起的坠机事故已经造成219人死亡。按理说，体型小、重量轻的鸟类，与钢筋铁骨的飞机相撞应该是以卵击石的效果，为什么能把飞机撞坏？这是因为破坏主要来自飞行器的速度而非鸟类本身的质量。根据动量定理，一只0.45公斤的鸟与时速800公里的飞机相撞，会产生153公斤的冲击力；一只7公斤的大鸟撞在时速960公里的飞机上，冲击力将达到144吨。高速运动使得鸟击的破坏力达到惊人的程度，一只麻雀就足以撞毁降落时的飞机的发动机。

飞行器的导航系统大多位于前部，由于导航的需要，这些设备的防护罩包括挡风玻璃的机械强度大多较其他部位差，更容易在受到鸟击后损坏。不过，鸟飞行的高度有限，飞机下降到能撞鸟的高度一般都是在刚起飞或快着陆时，这时速度并不是非常大，在150公里/小时左右，赛车也远远超过这个速度。这时如果机头或者翼根等坚固部位撞鸟问题不大，顶多把飞行员吓一跳。就算把驾驶舱玻璃撞碎，也就是你在高速公路上把车窗打开的感觉，立即返航不会有大的问题。

但是发动机就不一样了，发动机的叶片很薄，而且是在高速旋转的，很容易被打碎。更要命的是发动机在以巨大的力量将周围空气吸入，因此附近的飞鸟只要处于发动机附近就会被吸进去。发动机一旦被打碎就会立即失去大部分动力，这样飞机就只能依靠剩下的发动机挣扎返航。这时，如果发动机出现着火现象，飞行员会立即关闭发动机。如果是起飞阶段撞鸟，飞行员会继续爬升到安全高度然后调转机头返航。不用担心只有2台发动机的飞机在一台发动机失去动力后就会掉下来，双发飞机在设计时已经考虑到这点，通常会将垂直尾翼设计得非常大，以保证飞机在只用一台发动机的情况下仍能以一定上升率爬升到安全高度并支撑飞机返航。