雷达所起的作用和眼睛相似,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,传播的速度都是光速C,差别在于它们各自占据的波段不同.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.
测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量.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.
测量速度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原理.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.
声波是观察和测量的重要手段.有趣的是,英文“sound”一词作为名词是“声”的意思,作为动词就有“探测”的意思,可见声与探测关系之紧密.
在水中进行观察和测量,具有得天独厚条件的只有声波.这是由于其他探测手段的作用距离都很短,光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人们也只能看到十几米到几十米内的物体；电磁波在水中也衰减太快,而且波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米.然而,声波在水中传播的衰减就小得多,在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹,在两万公里外还可以收到信号,低频的声波还可以穿透海底几千米的地层,并且得到地层中的信息.在水中进行测量和观察,至今还没有发现比声波更有效的手段.
