雷达与声纳的共性及差别是什么？雷达是利用无线电技术进行侦察和测距的设备。

它可以发现目标，并可决定其存在的距离及方向。

雷达将无线电波送出，然后经远距离目标物的反射，而将此能量送回雷达的记发机。

记发机与目标物间的距离，可由无线电波传雷达的目标物，再由目标物回到雷达所需的时间计算出。

雷达的基本原理与无线电通讯系统的原理同时被人所发现。

赫兹与马可尼两人都曾用超短波试验其反射情形，这也就是所谓雷达回波。

赫兹用金属平面及曲面证明，电波的反射完全合乎光的反射定律。

同时赫兹度量脉冲的波长及频率，并且计算其速度也发现与光相同，这也就是所谓的电磁辐射。

雷达送出短暂的电波讯号的程序，称为脉冲程序。

雷达的基本作用原理有些相似于声波的回声。

唯一与声波测量距离的不同点，在于雷达系统具有一指示器，指示器中包含有一个与电视收像管相同的观察管。

此管可将雷达所发出的脉冲及回波，同时显示于其标有距离的基线上。

还有其他指示器，使雷达借天线所搜索的资料，制成一个图，从图上立即可以定出目标物的区域距离及方向。

因为雷达的作用完全是借电波的反射原理而成，所以必须用频率在1000兆赫到10 000兆赫的类光微波方行。

雷达所发射的电波可借抛物面形的反射器，使其成为极度聚焦的波束，这就像探照灯所射出的光束一样。

此波束借旋转天线及抛物体形反射器的精密控制，有系统地对空间进行搜索。

当波束从目标物反回来时，天线所指的方向，就表示目标物对天线的水平方位角。

以角度为单位所表示的水平方位角，通常都显示于指示器上。

为了决定目标物与雷达间的距离，雷达的发射脉冲距接收到回波的时间，必须精确测定。

因为雷达电波在空中以每秒约30万公里的光速进行，因此在每微秒的时间内，电波行进约为300米。

由于雷达脉冲必须从雷达行至目标物，再由目标物回到雷达，但目标物距雷达的距离，为雷达脉冲总行程的一半。

约为每微秒l50米。

此时间可利用电子束在阴极射线管的屏幕上，以直线扫描指示出。

借电子束，以已知变动率（如以每微秒0.01米）作水平偏向，因此电子束打在萤光屏上所留的痕迹，就形成一个时间标度，或直接用尺，来表示。

如雷达天线送出一个1微秒长的脉冲，同时指示器的阴极射线管电子束在屏幕上，以每100微秒0.0254米的变动率开始扫描。

再假设雷达脉冲在30000米的距离从一飞机反射回天线。

当1微秒长的脉冲离开天线的同时，在雷达指示器的左侧也显示出一个0.025厘米长的主脉冲（发射脉冲）。

由天线发射的脉冲，到飞机进行了30000米的距离，需时100微秒，然后反回天线也需100微秒。

结果微弱的脉冲回波也显示于指示器上，其与主脉冲之间有5厘米的距离，或指示为200微秒。

由于脉冲本身有1微秒的长度，所以量度距离时，必须量度两脉冲的前缘间距离。

由于回波信号太弱，所以一个单一回波信号显示于指示器，很难被发现。

因此回波信号，必须于每秒内，在指示器上重复显示数次，显示的方法是借电子束随天线扫描的速率（通常天线以每分钟15到20转转动）在指示器上扫描而得。

雷达无论在平时及战时，都已被广泛的应用。

在二次世界大战时使用雷达的目的，只是为了预知敌机的接近。

用于预警网的预警雷达，预警雷达天线都是极大的转动抛物面形反射天线，或静止双极矩阵天线。

战时雷达的应用很快就被扩展到地面拦截控制，以及高射炮和探照灯的方向控制等。

这些所谓的射击控制雷达不仅能察知敌机的所在，并能自动决定高射炮的发射方向及使其发射。

由于雷达可度量其与目标物间的距离，当然也可以从飞机上测量距地面的垂直高度。

常用的各种脉冲式雷达就可度量一架飞机的高度，供飞行员飞行的参考。

然而对很低的高度（低于1000米），因距离太近，脉冲式雷达的回波有与其发射出的主脉冲合并的趋势。

因此大多数雷达测高仪都不用脉冲输出，而用等幅调频电波。

雷达测高仪的发射天线，送出一垂直无线电波束，此电波的频率连续不断的变化。

当信号离开发射天线的瞬间，其信号的频率为某一频率。

然后当信号由地反射回到测高仪的接收天线后，因接收机内有一相位鉴别器（或简称为鉴相器），鉴相器可将接收到的回波，与正在发射出的信号频率（或相角）作一比较。

因为当回波回到接收天线，已经过了一段时间，当然此时发射天线所发信号的频率，也已改变。

利用已知每秒周数的频率偏差，就可决定出电波由发射天线到地，在回到接收天线的时间，因此可计算出飞机距地的高度。

关于电波往来所需的时间与相应的高度，事先已经算出，并直接标示在指示器上，所以可以直接从指示器上读出飞机的高度数值。

除此之外，雷达还可以用在飞机和船舶的导航，作为某一城市、机场，高山或某一特定点的辨别符号用的雷达指标，都已事先标示于航行图上。

声纳的组成和工作原理声纳是利用水声传播特性对水中目标进行传感探测的技术设备,用于搜索、测定、识别和跟踪潜艇和其他水中目标,进行水声对抗,水下战术通信、导航和武器制导、保障舰艇、反潜飞机的战术机动和水中武器的使用等。

声纳的工作原理是回声探测法。

这个方法是在第一次世界大战期间研究出来的。

用送入水中的声脉冲探测目标,声脉冲碰到目标就反射回来,返回声源(有所减弱) 后被记录下来。

如果知道脉冲的往返时间,并且知道超声在水中的传播的速度,就可以很精确地测定出目标的距离。

这当然是很有价值的,尤其是在军事上。

根据海洋声学的历史记载,意大利物理学家达·芬奇曾于1490 年写过这样一段话:“如果使船停航,把一根长管的一端插入水中,而另一端贴紧耳朵,则能听到远处的航船。

”这实际上是水下被动式声纳设备的雏形。

声纳按其工作方式可分为被动式声纳和主动式声纳,现在的综合声纳兼有以上两种形式。

被动式声纳又称为噪声声纳,主要由换能器基阵(由若干个换能器按照一定规律排列组织组合而成) 、接火机、显示控制台和电源等组成。

当水中、水面目标(潜艇、鱼雷、水面舰艇等) 在航行中,其推进器和其他机械运转产生的噪声,通过海水介质传播到声纳换能器基阵时,基阵将声波转换成电信号传送给接收机,经放大处理传送到显示控制台进行显示和提供听测定向。

被动式声纳主要搜索来自目标的声波,其特点是隐蔽性、保密性好,识别目标能力强,侦察距离远,但不能侦察静止无声的目标,也不能测出目标距离。

主动式声纳又称回声声纳,主要由换能器基阵、发射机、接收机、收发转换装置、终端显示设备、系统控制设备和电源组成。

在系统控制设备的控制下,发射机产生以某种形式调制的电信号,经过发射换能器变成声信号发送出去当声波信号在传播途中遇到目标时,一部分声能被反射回接收换能器再转换成电信号,送入接收机进行放大处理,根据声信号反射回来的时间和频率的高低来判断目标的方位、距离和速度,在终端显示设备上显示出来。

主动声纳可以探测静止无声的目标,并能测出其方位和距离。

但主动发射声信号容易被敌方侦听而暴露自己,且探测距离短。

声纳由发射机、换能器、接收机、显示器、定时器、控制器等主要部件构成。

发射机制造电信号，经过换能器（一般用压电晶体），把电信号变成声音信号向水中发射。

声信号在水中传递时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回的声波被换能器接收，又变成电信号，经放大处理，在荧光屏上显示或在耳机中变成声音。

根据信号往返时间可以确定目标的距离，根据声调的高低等情况可以判断目标的性质。

例如，目标是潜艇，潜艇是钢质外壳，回声不仅清晰，而且还有拖长的回鸣；鱼群的回声则低沉而混乱。

目标如果是运动的，那么由于“多普勒效应”，回声的音调应有所变化：音调不断变高，说明目标正向他们靠拢；音调不断变低，说明目标离我们远去了……声纳可分为两大类：主动声纳和被动声纳。

前者像雷达一样，不停地向外发射声信号，根据回波判断目标性质。

后者不主动发射信号，只接收目标自己辐射的声音信号。

被动声纳因为不发射信号，所以不易被敌人发现，主要用于隐蔽侦察。

现代的综合声纳兼有以上两种工作方式。

早期潜艇依靠潜望镜进行观察。

但潜望镜只能观察水面上的目标，对水下目标则无能为力，所以，早期潜艇的事故率很高，经常在水下撞上暗礁、水雷和别的潜艇。

在第二次大战期间，沉没的德国潜艇有100多艘。

现代潜艇装有多种声纳。

例如美国的一种潜艇，装备不同用途的声纳有15种之多。

艇上的声纳侦察仪可截获和偷听敌人的声纳信号；敌我识别声纳，专门用对口令的办法判断敌我；通信声纳则用来和自己的舰艇通信；有的声纳负责导航、测距、警戒、探雷、测地貌等等。

有趣的是，潜艇的克星也是声纳。

在海中，只有靠声纳才能发现潜艇，因而存在着潜艇声纳与反潜声纳的对抗。

许多国家在军港附近的海区、重要的海峡、主要的航道等处都安装了庞大的声纳换能器基阵，靠岸上的电子计算机控制海底的数以千计的换能器。

一旦潜艇来犯，便可及时发现。

这种防潜预警系统早在1952年就已建成，现已发展到第五代。

其警戒范围可达几百公里。

在大西洋的亚速尔群岛以北，有一个叫“阿发”的水下监视系统。

它的换能器安装在几个水下塔台上，排布成三角形，每边长约35公里。

这种系统能监听进出直布罗陀海峡的所有潜艇，并能用三角定位法确定潜艇位置。

除了这种固定的警戒声纳外，探测潜艇还可以用机载声纳进行。

一架直升机垂下一根100多米长的电缆，电缆下吊着一部声纳。

通过机身的下降或上升，声纳在海水中的深度也随之变化。

飞机在海面上飞行时，便可拖着声纳进行大面积探测。

据国外报道，这种声纳每小时可以搜索海面1000平方公里。

新型航空声纳是“无线”式的，不需要用电缆和飞机连接。

它只有10公斤，反潜飞机将它们投到预定海域内，它们便可漂浮于海上。

反潜飞机可以同时投放许多这种漂浮声纳。

声纳着水后，其天线伸出水面，水听器沉入水中。

水听器把在海底收到的声信号变成电信号，通过天线发射出去。

反潜飞机根据收到的信号可以判断潜艇的位置。

现代水雷也多采用声纳作引信。

有一种先进的自动水雷，依靠声纳作自导装置。

当潜艇从附近经过时可以“自动起飞”，搜索并最后击中目标。

雷达radar利用微波波段电磁波探测目标的电子设备。

雷达是英文radar的音译，意为无线电检测和测距。

雷达概念形成于20世纪初，在第二次世界大战前后获得飞速发展。

雷达的工作原理，是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）。

雷达分为连续波雷达和脉冲雷达两大类。

脉冲雷达因容易实现精确测距，且接收回波是在发射脉冲休止期内，所以接收天线和发射天线可用同一副天线，因而在雷达发展中居主要地位。

测量距离实际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，据此就能换算成目标的精确距离。

目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。

仰角靠窄的仰角波束测量。

根据仰角和距离就能计算出目标高度。