蝙蝠与雷达的关系

2024-05-10

1. 蝙蝠与雷达的关系

蝙蝠又称“雷达飞兽”,一说法称雷达的发明是科学家从蝙蝠身上的到的启发。
意大利科学家斯帕拉捷发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行,既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫,但塞住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后,它们在黑暗中就寸步难行了。他提出了一个使人们难以接受的结论:蝙蝠能用耳朵与嘴“看东西”。
第一次世界大战结束后,1920年,哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围,并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万发明的用超声波回波定位的方法相同。但哈台的提示并未引起人们的重视,而工程师们对于蝙蝠具有“回声定位”的技术是难以相信的。
直到1983年采用了电子测量器,才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声波来定位的,蝙蝠能够用嘴发出超声波后,在超声波接触到障碍物反射回来时,用双耳接收到。但是这对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。


扩展资料:
蝙蝠与雷达的关系探究与仿生学有关:
1、仿生学是研究生物系统的结构和性质,以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学,属于生物学和技术学相结合的交叉学科。只要生物有奇特的本领,就成为仿生学所涉猎的目标,现已发展出昆虫仿生学、海洋生物仿生学、设计仿生学、化学仿生学、分子仿生学等。
2、仿生学的研究成果被广泛运用于军事、医学、制造、航空等方面,涉及到各种类型的科学领域,与人类的生产、生活、未来发展有着十分密切的关系。人们研究生物体的结构与功能工作的原理,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。
参考资料来源:百度百科-仿生学
参考资料来源:百度百科-蝙蝠与雷达

蝙蝠与雷达的关系

2. 蝙蝠和雷达


3. 蝙蝠与雷达有啥关系?

雷达是根据蝙蝠发明的。
人类通过模仿蝙蝠的回声定位系统发明了雷达。蝙蝠中的多数还具有敏锐的听觉定向(或回声定位)系统,可以通过喉咙发出超声波然后再依据超声波回应来辨别方向、探测目标的。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

工作原理
各种雷达的具体用途和结构不尽相同,但基本形式是一致的,包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线,处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
雷达所起的作用跟眼睛和耳朵相似,当然,它不再是大自然的杰作,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。

蝙蝠与雷达有啥关系?

4. 蝙蝠与雷达有什么关系?

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。

5. 蝙蝠和雷达是什么

雷达的原理来源于蝙蝠。

蝙蝠是脊索动物门、哺乳纲动物。大蝙蝠亚目的蝙蝠视力好,眼睛大,主要依靠视觉来辨别物体;小蝙蝠亚目的成员通常视力退化,眼睛小,主要依靠回声来辨别物体,有一些种类的面部进化出特殊的增加声纳接收的结构,如鼻叶、脸上多褶皱和复杂的大耳朵。

雷达是利用微波波段电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至雷达的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。电磁波同声波一样,遇到障碍物要发生反射,雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,因此,雷达用的是微波波段的无线电波。雷达是英文RADAR(Radio Detection And Ranging)的译音,意为“无线电检测和测距”。雷达的优点是白天黑夜均能检测到远距离的较小目标,不为雾、云和雨所阻挡。雷达是现代战争必不可少的电子装备。它不仅应用于军事,而且也应用于国民经济(如交通运输、气象预报和资源探测等)和科学研究(如航天、大气物理、电离层结构和天体研究等)以及其他一些领域。

蝙蝠和雷达是什么

6. 雷达与蝙蝠的关系

蝙蝠是利用“超声波”在夜间导航的。蝙蝠的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波,这种声波沿着直线传播,一碰到物体就迅速返回来,蝙蝠用耳朵接收了这种返回来的超声波,使其能作出准确的判断,引导蝙蝠飞行。而雷达正是运用了这一特性,科学家借助仿生原理,人类根据蝙蝠的回声定位系统制造出了雷达。
雷达,是英文Radar的音译,意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此,雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

7. 蝙蝠和雷达的关系

雷达是一种神奇的电学器具,它由电磁波往返时间,测得阻波物的距离。假如你问雷达是谁发明的?在芬克的雷达机械中说,“雷达的发明,不能专归于某一位科学家,乃是许多无线电学工程师努力研究,加以调准而成。”在战时,美国麻省理工学院由五百位科学家和工程师致力于雷达的研究。希奇得很,在自然界中,你找得到神为某种动物所豫备的雷达。在一九四七年一月号的英国奋勉杂志上,科学家B. Vesey-Fitzgerald 发表了一篇很有趣的文本,给我们解释蝙蝠在黑暗中如何指导自己飞行,不论如何黑暗,如何狭窄的地方,绝不碰壁,这是什么原因?它怎样知道前面有无障碍呢?关于这事有两位美国生物学家格利芬和迦朗包在一九四○年已经证明,蝙蝠能够避免碰撞,是藉一种天然雷达,不过是声波代替电磁波,在原理方面完全相仿。从蝙蝠口中发出一种频率极高的声波,超过人类听觉范围以外,二位科学家藉着一种特制的电力设备,在蝙蝠飞行时,将它所发的高频率声波记录出来。这种声波碰到墙上,必然折回,它的耳膜就能分辨障碍物的距离远近,而向适宜方向飞去。蝙蝠传输声波也像雷达一样,都是相距极短的时间而且极有规则,并且每只蝙蝠,有其固有的频率,这样蝙蝠可分清自己的声音,不至发生扰乱。因这缘故,蝙蝠飞行之时,常是张口,假如你将它口紧闭,它便失去指挥作用,假如堵上它的耳朵,便要撞到墙上,无法飞行。这个有趣的实验,道破了它的秘密。 

会飞的“活雷达” 

蝙蝠善于在空中飞行,能作圆形转弯、急刹车和快速变换飞行速度等多种“特技飞行”。白犬,隐藏在岩穴、 
树洞或屋檐的空隙里;黄昏和夜间,飞翔空中,捕食蚊、蝇、蛾等昆虫。蝙蝠捕食大量的害虫,对人有益,理应得 
到保护。 

到了夏季,雌蝙蝠生出一只发育相当完全的幼体。初生的幼体长满了绒毛,用爪牢固地挂在母体的胸部吸乳, 
在母体飞行的时候也不会掉下来。 

蝙蝠有用于飞翔的两翼,翼的结构和鸟翼不相同,是由联系在前肢、后肢和尾之间的皮膜构成的。前肢的第二、 
三、四、五指特别长,适于支持皮膜;第一指很小,长在皮膜外,指端有钩爪。后肢短小,足伸出皮膜外,有五趾, 
趾端有钩爪。休息时,常用足爪把身体倒挂在洞穴里或屋檐下。在树上或地上爬行时,依靠第一指和足抓住粗糙物 
体前进。蝙蝠的骨很轻,胸骨上也有与鸟的龙骨突相似的突起,上面长着牵动两翼活动的肌肉。 

蝙蝠的口很宽阔,口内有细小而尖锐的牙齿,适于捕食飞虫。它的视力很弱,但是听觉和触觉却很灵敏。一些 
实验证明,蝙蝠主要靠听觉来发现昆虫。蝙蝠在飞行的时候,喉内能够产生超声波,超声波通过口腔发射出来。当 
超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用耳朵接受,并能判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它 
有多远。人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式,叫做“回声定位”。蝙蝠在寻食、定向和飞行时发出的信号是由 
类似语言音素的超声波音素组成。蝙蝠必须在收到回声并分析出这种回声的振幅、频率、信号间隔等的声音特征后, 
才能决定下一步采取什么行动。 

靠回声测距和定位的蝙蝠只发出一个简单的声音信号,这种信号通常是由一个或二个音素按一定规律反复地出 
现而组成。当蝙蝠在飞行时,发出的信号被物体弹回,形成了根据物体性质不同而有不同声音特征的回声。然后蝙 
蝠在分析回声的频率、音调和声音间隔等声音特征后,决定物体的性质和位置。 

蝙蝠大脑的不同部分能截获回声信号的不同成分。蝙蝠大脑中某些神经元对回声频率敏感,而另一些则对二个 
连续声音之间的时间间隔敏感。大脑各部分的共同协作使蝙蝠作出对反射物体性状的判断。蝙蝠用回声定位来捕捉 
昆虫的灵活性和准确性,是非常惊人的。有人统计,蝙蝠在几秒钟内就能捕捉到一只昆虫,一分钟可以捕捉十几只 
昆虫。同时,蝙蝠还有惊人的抗干扰能力,能从杂乱无章的充满噪声的回声中检测出某一特殊的声音,然后很快地 
分析和辨别这种声音,以区别反射音波的物体是昆虫还是石块,或者更精确地决定是可食昆虫,还是不可食昆虫。 

当2万只蝙蝠生活在同一个洞穴里时,也不会因为空间的超声波太多而互相干扰。蝙蝠回声定位的精确性和抗 
干扰能力,对于人们研究提高雷达的灵敏度和抗干扰能力,有重要的参考价值。

蝙蝠和雷达的关系

8. 雷达与蝙蝠有什么关系?

   雷达的的作用很多人都有一个简略的认识,其实雷达的面世离不开蝙蝠,很多人存在疑惑,一种是科技、一种是动物,两者之间为什么会扯上关系呢?接下来,带着疑问,就由小编给大家解答吧!要想解答蝙蝠与雷达的关系,可以从他们两者之间的原理来分析;
     蝙蝠是辅助动物中唯一一种能够真正飞翔的动物,由于蝙蝠的视觉都比较差,但是听觉却十分的厉害,无论是在夜间还是十分昏暗的环境它们都可以避开所有的障碍进行随心所欲的飞行以及准确无误的捕食自己的猎物,蝙蝠的这种能力称为回声定位,主要的原理:是因为蝙蝠无论在飞行还是捕食的时候回由口鼻释放一种声波,由于听觉的原因,释放出去的超跟周围物体释放的遇到障碍物后,声波被反射回来,回到蝙蝠的耳朵以此来判读出距离和方位,从而可以准确地绕开障碍物以及捕食,所以我们才看到蝙蝠在晚上高度飞行却不会“撞车”;

   雷达是一种探测目标的电子设备,作为军事必不可少的电子装备,它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,主要的原理是因为雷达通过无线电的方法对目标进行定位,这种无线电称之为电磁波,释放的电磁波与目标释放的电磁波进行一系列的反射,然后被雷达接收以此来对该电磁波的释放源进行准确无误的定位,以此来确定目标所在,这样的原理跟蝙蝠夜间飞行和捕猎食物的原理极为相似,同样是经过自身释放的声波的反射的原理进行准确无误的定位;
  那么,以此就可以看出这可能就是科学家所说的仿生学的具体运用,利用蝙蝠特有原理为契机发明了能够探测位置的—雷达!
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