Всичко, което специалистът на EW прави — Идентифициране на радарен сигнал, преобразуване на честота, определяне на разстояние от продължителност — се основава на малък брой аритметични бази. Тази глава поставя тези основи. Кои са концепциите? величие, единица, честота и контролира правомощията на 10, могат да следват всяка следваща глава, без да се спъват по математика.
Веществото умишлено се поддържа практично: без разсейване, но формулите и преобразуванията, които всъщност използвате в областта и в класа.
Величие и единство
Едно. величие е свойство, което можете да измерите или изчислите: дължина, време, скорост, честота, мощност, температура. Едно. единица е мярката, в която изразявате това величие: метър, втори, метър в секунда, херц, ват, Келвин. Стойността без единство е безсмислена. — "Разстоянието е 5" не казва нищо, "разстоянието е 5 км."
Международно съгласие за работа с Система SI (Système International). Основните количества на ЕУ и техните SI единици:
| Величие | Символ | Единица SI | Съкращение |
|---|---|---|---|
| Дължина / разстояние | l, d, R | метри | m |
| Време | о | второ | s |
| Честота | е | Херц | Hz |
| Скорост | v | метри в секунда | m/s |
| Мощност | P | unit description in lists | W |
| Температура | T | келвин | K |
| Дължина на вълната | λ (lambda) | метри | m |
| Ъгъл | θ φ | Степен / Радиален | °/rad |
При всяко изчисление, напишете единицата. Много математически грешки в практиката са в реалните единични грешки: объркване на километража с метри, мегахерца с гигахерца.
Честота
Честота (е) е броят пъти периодично явление се повтаря в секунда. Единицата е Херц (Hz): 1 Hz = 1 вибрации в секунда. За EW честотата е централното количество: целият електромагнитен спектър се класифицира по честота, а радарите, радиостанциите и риданията се характеризират с честотата, с която работят.
Времето на една пълна вибрация се нарича период (T). Честотата и времето са противоположни един на друг:
Сигналът има период от 1 ms (0, 01 s). Честотата е f = 1 / 0.001 = 1 000 Hz = 1 kHz. Обратно: радар, работещ при 10 GHz, има период от време Т = 1 / 10 милиона милиона = 0.1 наносекунда.
Общи производни единици: 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = милион Hz, 1 GHz = милиард Hz, 1 Thz = трилион Hz. Военните радари обикновено работят в зоната MHz - GHz; Инфрачервени и светлинни са в зоната Thz.
Големи числа, имена на номера и правомощия на 10
В ЕМ спектъра работите с изключително големи числа (гигахерца: 1000 000 000 Hz) и изключително малки (наносекунди: 0.000000001 s). Отписване е тромава и чувствителна грешка; затова ние използваме Сила на 10 както и SI Prefixes.
| Представка | Символ | Мощност 10 | Ненаписани | Номер |
|---|---|---|---|---|
| Тера | T | 1012 | 1.000.000.000.000 | милиарди |
| gigas | G | 109 | 1.000.000.000 | милиарди |
| unit description in lists | M | 106 | 1.000.000 | милион |
| килограм | к | 103 | 1.000 | 1000 |
| — | — | 100 | 1 | едно |
| Мили. | m | 10- 3 | 0,001 | хилядна |
| микро | µ | 10- 6 | 0,000001 | милионна |
| нано | n | 10- 9 | 0,000000001 | милиардна |
| pico | р | 10- 12 | 0,000000000001 | трилион |
Изчисляването със сили от 10 следва две прости правила: когато умножавате, добавете степените (103 × 106 = 109), в части ги изваждате един от друг (109 / 106 = 103).
Радара предава на 9.4 GHz. Това е 9.4 × 109 Hz = 9,400 MHz = 9,400,000 kHz. Ширина на импулса 1,5 μs е 1.5 × 10- 6 с.
Холандски "милиард" (109) призован на английски език милиарди, и холандски "милиард" (1012) призован на английски език трилионВ международната документация и НАТО това е класически източник на грешки.
Скорост на светлината
Електромагнитни вълни — радиовълни, радари, инфрачервени, светлинни, лазерни — растения във вакуум и приблизително във въздуха с светлинна скорост c:
Този номер е от пряко практическо значение за специалиста по ОВ по две причини:
- Определяне на разстоянието: радиолокаторите и лазерите измерват продължителността на сигнала. Тъй като c е известно, продължителността се превежда директно в разстояние (вж. Радар).
- Връзката между честотата и дължината на вълната: честота f и дължина на вълната λ се свързват чрез c.
Радара X-лъчи работи на 10 GHz. Дължината на вълната е λ = (3 × 108) / (10 × 109) = 0, 03 m = 3 cm. Радио VHF при 150 MHz има λ = (3 × 108(150 × 10)6) = 2 m.
Висока честота = къса дължина на вълната; ниска честота = дължина на вълната. Удобен магарешки мост: 300 MHz ↔ 1 m. От там можете лесно да мащабирате: 3 GHz ↔ 10 cm, 30 GHz ↔ 1 cm.
Температура
Температурата изглежда на пръв поглед да бъде странна патица в EW курс, но е от съществено значение за разбирането инфрачервени (Инфрачервени): Всеки обект с температура над неговата абсолютна нула излъчва електромагнитно излъчване и неговото количество и дължина на вълната зависят пряко от температурата.
Има три купи, които трябва да знаете:
| Скала | Символ | Нула точка | Използване |
|---|---|---|---|
| Целзий | °C | точка на топене лед | дневна употреба |
| Келвин | K | Абсолютна нула (273,15 °C) | Наука и технологии, IR изчисления |
| Фаренхайт | °F | — | Документация на САЩ |
На абсолютна нула точка (0 K = −273,15 °C) е най-ниската възможна температура; Молекулярното движение стои неподвижно и обектът вече не излъчва топлинна радиация. Всичко горе блести. — човешки (~310 K), двигател на превозно средство (~350–400 K), ауспух на реактивен двигател (~700–1000 K). Колкото по-горещ е обектът, толкова повече радиация и по-къса дължина на вълната. Това е физическият принцип зад термокамерите и ракетите.
Ауспух от 627 °C е 627 + 273 = 900 K. Инфрачервени Виждате, че такъв източник достига пик около 3.2 μm. — Точно в полето на много ракети.
Азимут, височина и обхват
За да засечем позицията на мишената спрямо сензора, използваме три координати. — заедно координатна система на колбата на радарния свят:
- Азимут (Az): хоризонталната посока към целта, измерена по посока на часовниковата стрелка в градуси от север (000° = север, 090° = изток, 180° = юг, 270° = запад).
- Повишение (El): вертикалният ъгъл към целта, измерен от хоризонталната равнина. 0° = хоризонт, 90° = право над датчика.
- Обхват (R): Заблуденото разстояние (разстояние на наклона) от датчика до целта по права линия на видимост.
С тези три стойности позицията на целта е напълно определена. 2D радар измерва само азимут и обхват; 3D радар също измерва повишаване и може да изчисли височината на целта (вж. 2D и 3D радар).
Azimuth винаги се дава в три цифри в доклади: "цел в 045, обхват 12 километра." Не забравяйте, че обхвата Наклон Разстоянието е: целта е с обхват 10 km и височината на 30° се измерва на земята по-близо до 10 km.
Радиална скорост
На радиална скорост (vр) е компонентът на скоростта на целта по линията на видимост сензор — скоростта, при която целта достига или изключва сензора. Това е различно от действителната (земя) скорост на целта.
Целта лети право към радара има радиална скорост равна на действителната му скорост. Цел, която лети точно през линията на видимост (tangential) има радиална скорост на 0 — Без значение колко е трудно.
Защо това е важно? Защото Доплерови радари (Доплеров ефект както и Пулс доплеров радар и движеща се целева индикатор) измерва само радиалната скорост. Самолет, който лети пенглитично, не произвежда доплерова промяна и следователно може да "изчезва" от скоростните филтри на пулс-доплер радар. — Принцип, който се използва на практика от т.нар. Отрасъл- или Излъчване- Маневра.