蝙蝠和雷达的工作原理相同吗?
相同,都是利用超声波。
雷达的工作原理:
工作原理
雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似,当然,它不再是大自然的杰作FMCW测速测距原理,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。
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。
蝙蝠和雷达之间的关系示意图如下:
科学家通过研究蝙蝠,发明了雷达。
蝙蝠在飞行时,嘴里发出一种声波,这种声波是超声波,遇到障碍物时,会被反射回来,蝙蝠的耳朵可以接受这种声波,判断出距离和方位,从而可以准确地绕开障碍物,继续飞行。
蝙蝠具有很强的飞行能力,同时也是多种人畜共患病毒的天然宿主,能够携带数十种病毒。蝙蝠与其能够飞行并进行夜间生活相适应,它们在生理机能上也发生了一系列重要变化。通常蝙蝠的视觉较差,而听觉则异常发达,在夜间或十分昏暗的环境中它们能够自由地飞翔和准确无误地捕捉食物。
70%的蝙蝠种类主要以昆虫和其他小节肢动物为食;其余的种类主要以果实、花蜜和花粉为食;一些热带种类是食肉的,有3个种类的吸血蝙蝠以血液为食。分布于地球上除南北极和某些大洋岛屿以外的所有地方。
应用
雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力。因此,它不仅成为军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。
星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。其空间分辨力可达几米到几十米,且与距离无关。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面也显示出了很好的应用潜力。
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