圖4 跟蹤雷達

雷達的搜索和警告功能是大多數人認識到的功能。它是對物體的檢測（例如，地面雷達在雷達屏幕上查看正在飛行中的飛機，或者艦載或機載雷達查看陸地上的地面）。由于雷達天線的多次掃描（旋轉），此類“目標”通常會被信號擊中多次。您會注意到這種雷達系統的典型區域是在機場。它們的天線在較小的機場尤為明顯，在那里它們更明顯并且可以看到旋轉。在較大的機場，許多天線都受到圓頂保護，它們位于較偏遠的地區。可見這種雷達系統的另一個區域是在航運港口和碼頭。貨輪，油輪，游輪和休閑游艇上都裝有雷達系統，帶有旋轉天線，用于導航和天氣監測。

跟蹤和測量應用

通過搜索功能（掃描）檢測到目標后，在某些情況下，最好停止掃描并使雷達波束聚焦在目標上。這稱為跟蹤。跟蹤和測量雷達“鎖定”或停留在目標上，并在一定距離或特定時間段內對其進行跟蹤。當鎖定到目標時，可以測量許多參數，例如目標大小，范圍，速度，加速度和其他可用于識別和表征的特征。這些雷達系統的典型軍事應用是槍支控制和導彈制導。圖4顯示了典型的跟蹤雷達系統。

影像應用

成像雷達形成的圖像通常是二維或三維圖像，通常是方位角和范圍坐標（請參見圖5）。典型的機載應用是對地面特征進行成像。當雷達在地面上移動時，將處理多個雷達回波以形成圖像。這種類型的系統還可以用于分析應力斷裂的機械系統，以及用于某些醫療應用的（非常低功率的發射器）分析，并且可以提供腫瘤的三維圖像以幫助癌癥診斷。

圖5 成像雷達無人機吊艙（a）和成像雷達顯示屏（b）。

多普勒雷達

多普勒雷達最初被設想用于難以檢測運動目標的山區地形。在多普勒雷達問世之前，飛機很容易滑入山區并幾乎未被發現進入目標。傳統的雷達不會指示移動目標，而只是指示目標，它可能是一架實際的飛機或一座山。

多普勒效應最初是由克里斯蒂安·多普勒（Christian Doppler）在1842年描述的，通常是在進站的火車吹口哨時站在一個交叉路口來證明的。人們注意到火車接近然后通過時聲音的音高發生了變化。根據音高的變化，可以確定火車的速度。這是使用非常精確的多普勒雷達系統的警察“速度陷阱”的基礎（參見圖6）。這樣的系統難以及時檢測以使駕駛員減速。通常在雷達檢測器檢測到雷達的發射信號時，為時已晚。雷達系統已經記錄了您的速度。

圖6 警察多普勒雷達。

多普勒系統檢測并跟蹤移動目標。從雷達發射機以一定頻率發送信號。當信號撞擊目標時，它將信號反射回接收器。返回接收器的頻率決定了目標的速度。如果目標正在向接收器移動，則接收頻率比發射頻率高與其相對速度成比例的量。類似地，如果目標遠離接收器，則接收頻率會降低。

除了軍事和警察雷達應用之外，例如，可以在制造中找到系統，其中必須確定產品在裝配線上的位置和速度，以便在特定時間和特定位置執行某些操作。天氣雷達可以極大地影響我們現代文明世界的應用，它可以預測龍卷風和颶風等惡劣天氣的路徑。多普勒天氣雷達系統可以發現并跟蹤風暴。這使氣象局可以在暴風雨來臨之前警告并疏散人員。其他應用包括用于汽車防撞系統和備用輔助設備的雷達，以及超市和購物中心常見的自動開門器。