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1、军事应用
雷达是防空和作战系统的重要组成部分，主要完成目标监视和武器控制。目标监视雷达就是在指定的监视区域内探测目标，对目标进行识别、跟踪（二战期间第一部雷达“本土链”雷达）；武器控制雷达分为两种，第一种为主动攻击对的导弹进行制导（战斗机上面的火控雷达）和引爆（引信）；第二种为反导防御系统中发现来袭导弹并对其跟踪，同时引导和控制我方拦截导弹在合适的时间和地点摧毁来袭导弹。
其他军事上的雷达还有：预警机上的预警雷达（可以保证雷达在很强杂波的背景下将运动目标的回波信号检测出来，同时还兼备引导指挥雷达的功能）；机载高分辨力成像雷达（合成孔径SAR，装在飞机或者卫星上，用于成像侦查及监测战场上的固定目标和运动目标）；机载防撞、定高、导航及护尾雷达等。
2、空中交通管制
机场航行管制雷达兼有警戒和引导雷达的作用。对雨区进行观测和测绘，引导飞机避开雷雨；监测并驱逐鸟群；二次雷达，地面设备发射询问信号，机上设备收到讯问后发出（包括目标高度、速度和属性）回答信号，达到航空管制的目的。
3、气象雷达
主要用于探测气象状况以及变化趋势，测量暴风雨和云层的位置、特性、运动速度及轨迹。
4、汽车雷达
24GHz：盲区检测、泊车辅助；
77GHz：自动紧急制动、自适应巡航。
5、其他
公路测速，地下石油等探测，研究昆虫和鸟类迁徙等。