雷达是无线电探测和测距的缩写，是利用无线电波进行目标探测和距离测量的方法。与声纳一样，雷达系统由发射机和接收机组成，发射机据此发射无线电波脉冲。当这些无线电波从物体上反弹并反射到接收器上时，测量时间差。知道光速是恒定的，就可以使用距离=速度x时间来确定到该物体的距离。

如果可以确定到一个物体的距离，那么就可以在所有方向上测量直接区域以提供映射。因此，许多运行中的雷达系统都有一个旋转的圆盘，可以在不同的角度进行多次读取，以绘制出当地环境的地图。这些技术对于国防（在数百英里外可以发现敌机）、空中交通管制（确定飞机的位置）和地质调查（即可以使用雷达从轨道上获得地面高度剖面）至关重要。

雷达与其他测距技术相比如何？

雷达不是目前唯一可用的测距技术；其他技术包括激光雷达（光探测和测距）和声纳（声音导航和测距）。但是这些技术如何相互比较呢？

测距

在所有不同的测距方法中，雷达由于使用长波无线电波（大于毫米范围）提供了最远的测距能力。激光雷达可以提供短距离测量（通常可达250米，但卫星可以使用激光雷达绘制行星表面）。同时，声纳要么产生最短的几米（在空中使用时），要么产生12公里（在水中使用）。

最短距离测量

当使用测距技术来确定距离时，重要的是要了解可以测量的最小可能距离是多少。例如，激光雷达和雷达系统可以提供很好的分辨率和距离，但由于信号以光速传播，电路几乎没有时间计算信号发送和接收所需的时间。因此，激光雷达和雷达系统必须有一个他们能探测到的最小距离。解决这一问题的一种方法是利用复杂的测距方法，例如基于相移和检测的测距方法。然而，这些不仅更昂贵，而且很难融入一个需要360度视野的快速移动系统中。有趣的是，基于超声波的测距系统可以提供非常精确的测距系统，甚至直接到发射机/接收机本身。

渗透能力

在比较测距系统时要考虑的另一个重要因素是它们穿透大气层和其他可能不重要的障碍物的能力。例如，雷达是远程探测的理想选择，因为它可以穿透雨和雾，而依赖光反射的激光雷达则无法做到。这也导致测距系统需要能够探测到大范围的目标。大多数物体会反射雷达信号（事实上，军方投入大量资金试图使目标对雷达不可见），这意味着雷达可以很容易地以极高的精度绘制区域地图。然而，激光雷达只能在反射激光雷达系统发出的光的表面上工作。

SATIRE项目的目的是什么？

“SATIRE工程”是由几所大学和机构发起的一个项目，旨在缩小雷达系统的规模，代表工业应用的可扩展太赫兹微型雷达）。虽然雷达可以提供一些比激光雷达系统重要的优势，但它们也有自己的问题，包括尺寸和可扩展性。因此，SATIRE项目正在寻找创建可扩展的集成300GHz雷达传感器，其带宽将超过50GHz。每个雷达模块的最大尺寸为10mm x 10mm x 7mm，并使用透镜进行聚焦。然后，这些模块将能够连接以得到MIMO系统（Multi-in-Multi-out），该系统可以使用诸如波束形成之类的先进方法来引导雷达波束，而无需旋转机械系统。根据SATIRE项目，如果这样的雷达系统能够成功部署，那么雷达系统可以与其他测距技术（如激光雷达）相补充，以提供工业传感器系统，在大多数环境下提供可靠的测距方法。

微型雷达系统的哪些应用将受益？

萨蒂尔项目的目的是创造微型雷达系统，用于工业应用。不过，这种系统也可以用于大多数自动驾驶系统，包括汽车、火车、卡车、无人机和自动驾驶工具。特斯拉就是一个汽车公司的例子，他们已经看到了雷达的好处，并将其作为未来自主汽车的主要测距系统。虽然其他人批评特斯拉使用雷达，但该系统可以可靠地用于雾、雨、尘和雪，而特斯拉的雷达系统有一系列其他传感器，包括摄像机、超声波传感器和复杂的人工智能系统。