现代雷达用途之“激光雷达”

雷达是一种探测系统，它使用无线电波来确定目标的距离、角度或速度，它可以用来探测飞机、船舶、航天飞行器、制导导弹、或者机动车辆，甚至能够预测天气的形成和探测地形。

今天，随着隐身技术的发展，新一代战斗机已经发展到第六代，并且新的威胁还有飞行速度超过音速，能达到5-15马赫数的超音速目标。因此，雷达战正处在一个不同于以往的创新型水平。

RADAR是无线电探测和测距(RAdio Detection And Ranging)的首字母缩写。今天，这项技术如此普及，以至于“RADAR”这个词已经成为标准的英语名词。

雷达系统包括一个在无线电或微波领域产生电磁波的发射机，一个发射天线，一个接收天线(通常同一天线用于发射和接收)，以及一个接收机和一个处理器，以确定物体的属性。来自发射机的无线电波(脉冲或连续的)被物体反射，然后返回至接收机，给出物体的位置和速度信息。

图1.1 典型的远程旋转雷达图例

(a) 远程雷达，(b) 旋转雷达

图1.1a是用于跟踪空间目标和弹道导弹的远程雷达天线，而图1.1b是用于探测飞机的雷达，它稳定旋转，以窄波束扫描空域。

雷达是第二次世界大战前以及二战期间由几个国家秘密研制用于军事用途的。一个关键的发展是英国发明了腔磁控管，它可以保证制造出分辨率达到亚米级别的相对较小的定位系统。雷达这个词是1940年由美国海军创造的，是无线电探测和测距的首字母缩写。radar这个词后来作为普通名词进入英语和其他语言，完全没有大写。

雷达的现代用途非常多样，包括：

1. 空中和地面交通管制及雷达天文学 

2. 反导弹系统

3. 船用雷达定位航标和其他船舶、飞机的防撞系统

4. 海洋监测系统

5. 外层空间监视和融合系统

6. 气象降水监测

7. 测高和飞行控制系统以及导弹目标定位系统

8. 用于地质观测的探地雷达

高科技雷达系统与数字信号处理(DSP)和机器学习(ML)集成到人工智能(AI)中，结合深度学习(DL)，能够从非常高的噪声水平中提取有用的信息。雷达是自动驾驶系统主要使用的一项关键技术，此外还有声纳和其他传感器。其他类似于雷达的系统利用了电磁波谱的其他部分。