Въведение
Радар означава Радио откриване And Ranging: откриване и измерване на разстояние с радиовълни. Основният принцип е удивително прост. — и от 30-те години на миналия век без промяна:
- Радара изпращане кратко излъчва електромагнитна енергия чрез насочена антена.
- Енергията пътува със скоростта на светлината, удря обект (на Цел) и отчасти отразени.
- Радара Получаване Това слабо ехо и измерва колко дълго е бил сигналът на път и от коя посока е дошъл.
От тези две данни следва всичко: Продължителността дава разстоянието, посоката на антената дава азимут (и при 3D радари височина), и промяната в честотата на ехо дава радиална скорост (доплер ефект, Доплеров ефект).
Силата на радара е в това, за което е всичко. не нужди: няма светлина, няма топлина контраст, няма сътрудничество на целта. Цената: радарът предава активен и следователно се открива, и ехото е изключително слабо — полученият актив често е фактор 1018 по-малко от излъчваната мощност. Почти всички радарни технологии в тази глава се отнасят до един въпрос: Как да изкараш това малко ехо от мърморенето надеждно?
Разстояние от целта до радара
Радиовълни се движат със скоростта на светлината c. Измерване продължителност на радара Δt между предаване и приемане, след това сигналът по това време има разстоянието до целта два пъти (да идват и си отиват). Разстоянието (обхват R) е по този начин:
Радара получава ехо 200 μs след изпращане на пулса. R = (3 × 108 × 200 × 10- 6) / 2 = 60 000 / 2 = 30 km.
Радиовълните пътуват с ~300 m в микросекунда. За всеки микросекунден период, има диапазон от 150 m. Полезни: 1 km диапазон.0 μs матуритет; 150 km
Тази проста формула е сърцето на всеки пулсов радар. Всичко, което нарушава времето. — преждевременен следващ импулс (Максимална неамбициозна дистанция), цел ехо, което влиза, докато предавателят е все още включен (Минимален обхват) — Разруши разстоянието незабавно.
Клатър и шум
Ехото на целта не е единственото нещо, което влиза в приемника. Две категории нежелани сигнали определят дали дадена цел е видима:
Шум
Шум е случайна електрическа енергия, до голяма степен генерирана в самия приемник (термален шум) и отчасти от околната среда и вселената. Шумът винаги е там и на всички честоти. Целта ехо не се открива, докато тя е достатъчно над шум под; съотношението между сигнала мощност и шум мощност се нарича съотношение сигнал/шум (SNR). Откриването в крайна сметка е статистическа игра: прагът (Праг, постоянна фалшива тревога и автоматичен контрол на печалбата) трябва да бъде достатъчно висока, за да не се вижда постоянно шум за целите и достатъчно ниско, за да не пропуснете реални цели.
Клатър
Клатър се състои от истински ехота на обекти, в които не се интересувате: земната повърхност, морски вълни, дъжд, градушка, птичи рояци, вятърни мелници, сгради. Клатър може да бъде много пъти по-силен от ехото на самолет. — Планинският склон отразява милиони пъти повече енергия от ловния самолет.
| Вид | Източник | Характеристики | Контрол |
|---|---|---|---|
| Наземна бъркотия | земя, сгради | много силен, все още | Филтриране на MTI / Doppler (Пулс доплеров радар и движеща се целева индикатор) |
| Морска бъркотия | Морски вълни | Движи се бавно, грубо. | CFAR, поляризация, доплер |
| Метеорологична бъркотия | дъжд, градушка, сняг | обемни, движещи се с вятър | кръгла поляризация (Поляризация на електромагнитната вълна), doppler |
| Ангели | птици, насекоми | малък, бавен | Скоростни филтри |
Основната разлика: шумът е случаен и навсякъде; безпорядъкът е истинско отражение с определено място или собствена скорост. Затова те се борят по различен начин: Борба с шума с повече сила, по-добри приемници и интеграция (Интеграция на импулса); битки с прах с филтри, които се различават по скорост (доплер/MTI) и с адаптивни прагове (CFAR, Праг, постоянна фалшива тревога и автоматичен контрол на печалбата).
Заглушаването добавя изкуствен "шум" или фалшиви ехота и следователно попада точно в тази битка: Съжалението се опитва да разруши SNR на радара, радарът се опитва да види целта с филтриране, смяна на честотата и работа на сигнала.