多普勒雷达

如题所述

第1个回答  2022-10-20
多普勒原理,是当一雷达波(脉冲波)扫瞄一运动中之目标,这目标物因自身运动速度及方向,令该雷达回波发生改变,如波长增加或减少。多普勒雷达就是能分析有关之改变,从而计算出目标之速度及运动方向,进而估算出目标物是甚么,亦能估算出拦截点。现在多普勒雷达已随处可见,如探测溶岩流动,飞弹拦截、汽车车速雷达等等。多普勒原理甚至可用于光波,现在天文学家,都是用光学仪器来计算光波变异,得出各星球之相对运动 克里斯琴·都卜勒(=多普勒)(Christian Andreas Doppler,1803年11月29日—1853年3月17日),奥地利数学家、物理学家。 都卜勒1803年11月29日出生于奥地利萨尔茨堡的一个石匠家族。曾先后在维也纳工学院和维也纳大学学习。1841年成为布拉格理工学院的数学教授。1850年,都卜勒担任维也纳大学物理学院的首任院长。1853年在义大利的威尼斯去世,终年49岁。 都卜勒于1842年提出了都卜勒效应,即:当观测者与波源发生相对运动时,所接收的波的频率会发生变化。这个效应后来通过聆听行进中的火车上演奏的音乐得到证实。都卜勒试图用此来解释双星的颜色变化。现在这一效应广泛应用于光学、天文学、气象学、医学诊断和日常生活等诸多方面
参考: web
都卜勒雷达(Doppler Radar): 与传统雷达最大的不同,即是可利用都卜勒原理测得云滴的径向速度(即接近或远离雷达天线方向的速度),所以能提供云雨内部的气流结构。 都卜勒变移;Doppler shift) 当能源与接收有相对运动时,接收测得能量波频率之改变。 此效应在声波中首先为奥国物理学家都卜勒(J.C. Doppler)于1842年所发现,起先只是 在声波中引人注意,但很快即成为天文学、光学、及雷达学中极重要现象。在气象学中有关者。仅为大气气体及收谱中,某些线之「都卜勒加宽」(Doppler broadening)现象。 在声学中,或其他有介质之波动 (光或其他电磁波例外) 中,吾人必须分辨两种主要情 形:如一波在介质中之传播速度为c,而射源对该介质之相对速率为v,则对一静止之接收器而言,如实际之辐射频率为f时,其观测到之频率f' 可由都卜勒方程   f' = f/1 ±v/c
图片参考:photino.cwb/rdcweb/lib/gllk/doppler1 式中正号表观测者移向射源。 对「电磁辐射」(Electromagic radiation) 而言,由于静止介质 (resting medium) 毫无意义,则由相对论求得之都卜勒效应为一级数式。 f' = f[1 ±(v/c) ±(1/2)(v**2/c**2) ±(1/2)(v**3/c**3)......]
图片参考:photino.cwb/rdcweb/lib/gllk/doppler2 式中正号表观测者与射源互相接近之情况。 见:「都卜勒雷达」(Doppler radar) 。 使用「都卜勒雷达」(Doppler radar) 时,因大气折射作用而使对目标之放射向速度测定所发生之误差。 此类误差系由(a) 假定波动在非均质大气中之速度为常数,及(b) 折射或弯曲作用,使 目标与雷达间之射线与二者间几何直线有异。由(a) 所形成之误差,如同「仰角误差」(Elevation-angle error) 情况一般,在实用上并不重要,而由(b) 所生之误差,除接近地面之高度角外,亦可略而不计。
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