EMS Studijní prostředí · Přehled · 2 · §2.1 · English version

§2.1 Úvod

Start

Všechno, co dělá specialista na EW. — Identifikace radarového signálu, přeměna frekvence, určení vzdálenosti od doby trvání — je založena na malém počtu aritmetických bází. Tato kapitola klade tyto základy. Kdo je to? velikost, jednotka, časté a kontroluje pravomoci 10, může následovat každou další kapitolu bez zakopnutí nad matematikou.

Látka je záměrně udržována v praxi: žádné rozptylování, ale vzorce a konverze, které ve skutečnosti používáte v terénu a ve třídě.

Velikost a jednota

Jedna. velikost je vlastnost, kterou můžete měřit nebo vypočítat: délka, čas, rychlost, frekvence, výkon, teplota. Jedna. jednotka Je míra, ve které vyjádříte tuto velikost: metr, druhý, metr za sekundu, hertz, watt, kelvin. Hodnota bez jednoty nemá smysl. — "Vzdálenost je 5" nic neříká, "vzdálenost je 5 km."

Mezinárodní spolupráce SI systém (Systeme International). Hlavní množství EW a jejich jednotky SI:

VelikostSymbolJednotka SIZkratka
Délka / vzdálenostl, d, Rmetrym
Častdruhýs
ČetnostfhertzHz
Rychlostvmetry za sekundum/s
VýkonPwattW
TeplotaTkelvinK
Vavřínλ (lambda)metrym
Úhel{\ cHFFFFFF}Stupeň / radiální° / rad
Pamatuj

V každém výpočtu zapište jednotku. Mnoho matematických chyb v praxi jsou ve skutečnosti jednotkové chyby: kilometrů zmatek s metry, megahertz s gigahertz.

Četnost

Četnost f) je počet opakování periodického jevu za sekundu. Jednotka je hertz (Hz): 1 Hz = 1 vibrace za sekundu. U EW je frekvence centrálním množstvím: celé elektromagnetické spektrum je klasifikováno podle kmitočtu a radary, rádia a lamenty jsou charakterizovány frekvencí, při které pracují.

Doba jednoho kompletní vibrace se nazývá období (T). Frekvence a doba jsou navzájem opačné:

f = 1 / T a T = 1 / f kde: f = frekvence v hertzu (Hz)T = doba periody v sekundách
Náhled

Signál má periodu 1 ms (0,01 s). Frekvence je f = 1 / 0.001 = 1000 Hz = 1 kHz. Naopak: radar pracující na 10 GHz má periodu T = 1 / 10 milionů milionů = 0,1 nanosekundy.

T (období) amplituda
Jedna perioda T sinusového signálu. Čím kratší T, tím vyšší frekvence f.

Společné odvozené jednotky: 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = milion Hz, 1 GHz = miliarda Hz, 1 THz = bilion Hz. Vojenské radary obvykle fungují v oblasti MHz až GHz; infračervené a světelné jsou v oblasti THz.

Velká čísla, názvy čísel a pravomoci 10

V EM spektru pracujete s extrémně velkými čísly (gigahertz: 1.000.000.000 Hz) a extrémně malými (nanosekund: 0.000000001 s). Odhlášení je nemotorné a citlivé na chyby; proto používáme Pravomoci 10 a SI Předpony.

PrefixSymbolVýkon 10NepsanýNázev
teraT10121.000.000.000.000miliardy
gigaG1091.000.000.000miliardy
megaM1061.000.000milionů
kilok1031.0001000
——10011
millim10-30,001Tisíc.
mikroµ10- 60,000001milionté
nanon10- 90,000000001miliardtina
picop10- 120,000000000001trilionth

Počítání s výkonem 10 následuje po dvou jednoduchých pravidlech: při násobení, přidat exponenty (103 × 106 = 109), v částech odečtete od sebe (109 / 106 = 103).

Náhled

Radar vysílá na 9,4 GHz. To je 9,4 ×10.9 Hz = 9,400 MHz = 9,400 000 kHz. Šířka pulsu 1,5 μs je 1,5 × 10- 6 "Technologie" ve smyslu všeobecné poznámky k technologii pro "vývoj" nebo "výrobu" zařízení uvedených v položkách 3A001.a.1., 3A001.a.2., 3A001.a.2., 3A001.a.2., 3A001.a.2., 3A001.a.2., 3A001.a.2., 3A001.a.2., 3A001.a.2., 3A001.a.3., 3A001.a.3., 3A001.a.3., 3A001.a.3., 3A001.a.3., 3A001.a.3., 3A001.a.2., 3A001.b., 3A001.a.2., 3A001.b., 3A001.b., 3A001.a.2., 3A001.b., 3A001.b., 3A001.b., 3A001.a.2., 3A001.b., 3A001.b., 3A001.b., 3A002.a.2., 3A001.b., 6A001.b., d. a.

Dávejte pozor.

Nizozemská "miliarda" (109) volal v angličtině miliardy, a nizozemské "miliardy" (1012) volal v angličtině bilion. V mezinárodní dokumentaci a NATO je to klasický zdroj chyb.

Rychlost světla

Elektromagnetické vlny — rádiové vlny, radar, infračervené, lehké, laserové — rostliny ve vakuu a přibližně i ve vzduchu s rychlost světla c:

c ³ 3 × 108 m / s = 300.000 km / s přesná hodnota: 299.792.458 m / s — Pro výpočty stačí 3 × 108 m / s

Tento počet má přímý praktický význam pro specialistu EW ze dvou důvodů:

c = f × λ zesílený λ = c / f a f = c / λ kde: c = rychlost světla8 m / sf = frekvence v Hzλ = vlnová délka v m
Náhled

X-pásmový radar pracuje na 10 GHz. Vlnová délka je λ = (3 × 108) / (10 × 109) = 0,03 m = 3 cm. Rádio VHF při 150 MHz má λ = (3 × 108(150 × 10)6) = 2 m.

Pravidlo palce

Vysoká frekvence = krátká vlnová délka; nízká frekvence = dlouhá vlnová délka. Užitečný osel most: 300 MHz ↔ 1 m. Odtud můžete snadno stupňovat: 3 GHz ↔ 10 cm, 30 GHz ↔ 1 cm.

Teplota

Teplota se na první pohled jeví jako zvláštní kachna v EW kurzu, ale je nezbytné pro pochopení infračervené (Infračervené): Každý objekt s teplotou nad absolutní nulou vyzařuje elektromagnetické záření a jeho množství a vlnová délka závisí přímo na teplotě.

Měli byste znát tři misky:

StupniceSymbolNulový bodPoužití
C.°Cbod tání leddenní podání
KelvinKAbsolutní nula (-273,15 ° C)věda a technologie, IR výpočty
Fahrenheit°F—Dokumentace USA
T (K) = T (° C) + 273.15 konverze Fahrenheit: T (° C) = (T (° F) − 32) × 5 / 9

Př absolutní nulový bod (0 K = − 273,15 ° C) je nejnižší možná teplota; Molekulární pohyb se zastaví a objekt už nevyzařuje tepelné záření. Všechno tam nahoře svítí. — lidský (~ 310 K), motor vozidla (~ 350–400 K), výfuk tryskového motoru (~ 700–1000 K). Čím je objekt teplejší, tím více IR záření a tím kratší je délka vrcholové vlny. Toto je fyzikální princip za termálními zobrazovacími kamerami a řízenými raketami.

Náhled

Výfukový plum 627 ° C je 627 + 273 = 900 K. Infračervené Vidíte, že takový zdroj vrcholí kolem 3,2 μm. — Přesně v poli mnoha teplejších raket.

Azimut, nadmořská výška a rozsah

K zachycení polohy cíle vzhledem ke snímači používáme tři souřadnice. — společně Souřadnice žárovek radarového světa:

sever účel Az El rozsah R radar
Azimut (horizontální úhel na sever), nadmořská výška (úhel nad horizontem) a rozsah (sklon) společně zachytí polohu cíle.

S těmito třemi hodnotami byla pozice cíle plně určena. 2D radar měří pouze azimut a rozsah; 3D radar také měří výšku a může vypočítat výšku cíle (viz 2D a 3D radar).

Provedení

Azimut je ve zprávách vždy uveden ve třech číslicích: "cíl v 045, vzdálenost 12 kilometrů". Pamatujte si, že rozsah Slope vzdálenost je: cíl v rozsahu 10 km a 30 ° nadmořská výška se měří na zemi blíže než 10 km.

Radiální otáčky

Př radiální otáčky (vr) je součástí rychlosti cíle podél zorné linie senzor — rychlost, při které se cíl dostane nebo vypne senzor. To se liší od skutečné (pozemní) rychlosti cíle.

Cíl letí přímo k radaru má radiální rychlost rovnající se jeho skutečné rychlosti. Cíl, který letí přesně přes linii výhledu (tangenciální) má radiální rychlost nula — Bez ohledu na to, jak těžké to je.

vr = v × cos (α) kde: vr = radiální otáčky (m / s)v = skutečná cílová rychlost (m / s)α = úhel mezi směrem pohybu cíle a zornou linií směrem k radaru
radar linie výhledu v v · cos α = v r
Jako radiální rychlost se počítá pouze složka rychlosti podél zorné čáry (zelené).

Proč je to důležité? Protože Dopplerové radary (Dopplerův efekt a Pulzní dopplerový radar a pohyblivý ukazatel cíle) měření pouze radiálních otáček. Letadlo, které lítá pangenticky, nevytváří dopplerův posun a následně může "zmizet" z rychlostních filtrů pulsedopplerového radaru. — Zásada, která je v praxi využívána tzv. zářez- nebo paprsek- Manévr.