雷達(dá)怎樣測(cè)到目標(biāo)的高度?

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雷達(dá)發(fā)出波束,到達(dá)目標(biāo)后反向回來(lái)。如圖2,根據(jù)波束的速度和來(lái)回時(shí)間,可以計(jì)算出雷達(dá)到達(dá)目標(biāo)的傾斜距離d。

同時(shí)還可測(cè)得目標(biāo)的高低角θ。

這時(shí)目標(biāo)的高度h是

h=dsinθ。

 

   

如圖2,如果考慮地球表面彎曲,那么在上面的式子中,還要加上一項(xiàng),得到計(jì)算目標(biāo)高度h的近似公式。

上式中R是地球半徑,約等于6370公里。

這個(gè)近似公式是怎么得來(lái)的呢?

如圖3所示,A點(diǎn)表示地面雷達(dá)的位置,B點(diǎn)表示空中目標(biāo)的位置。一般傾斜距離AB=d對(duì)于地球半徑來(lái)說(shuō)非常小,因此中心角∠AOB非常小。

連結(jié)OB(O是地球中心),并作切線AC交OB于C。所以 ∠OAC=90°,

而∠ACB=∠OAC+∠AOB ≈∠OAC=90°,

即AC可近似地看作垂直于BC,

∴ BC≈dsinθ。

根據(jù)切割線定理,從圓外一點(diǎn)C作切線CA和割線CF,那么割線(CF)和割線在圓外部分(CE)的積等于切線(CA)的平方,即

CE·CF=CA。

因?yàn)镃F≈2R,CA≈d(傾斜角θ一般很小),所以上式成

CE·2F=d,

 

因此所求的目標(biāo)高度h為

h=BC+CE≈dsinθ+。

例如d=50公里,θ=10°,則

 

即目標(biāo)高度約是8900米。

實(shí)際上,雷達(dá)上附設(shè)有高度----距離指示屏。如下面圖4的目標(biāo)A、B、C,可在高度-----距離指示上看到(如圖5)。


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