EMS Studijní prostředí · Přehled · 5 · English version
5. Radar
Úplná radarová kapitola: od základního provozu a porovnání radaru po pulzní radar, doppler, CW / FMCW, pasivní radar, antény a rozlišení.
5.1Základní funkce radaru
Radar znamená Radio detekce And Ranging : detekovat a měřit vzdálenost s rádiovými vlnami. Základní princip je neuvěřitelně jednoduchý. — a od 30. let 20. století beze změny:
§5.1 →5.2Součásti radarového systému
Každý pulzní radar se skládá ze stejných funkčních bloků:
§5.2 →5.3Polarizace elektromagnetické vlny
Polarizace je směr, ve kterém elektrické pole EM vlny vibruje. Anténa určuje polarizaci vysílaného signálu — a anténa přijímá vlny se špatnou polarizací nebo vůbec.
§5.3 →5.4Dopplerův efekt
Př Dopplerův efekt Víte z ambulance: Tón je vyšší, jak se blíží, nižší, jak ujíždí. To samé se stává rádiovým vlnám. Odráží radarový signál na pohyb cíl, pak frekvence echo posun:
§5.4 →5.5Radarový průřez
Př Radarový průřez (RCS, symbol δ) je míra, kolik radarové energie se cíl odrazí zpět k radaru, vyjádřená v m2. ekvivalentní Povrch: terč s δ = 5 m2 odráží stejně jako ideální sféra, která by zachytila a rovnoměrně rozptýlila 5 m2…
§5.5 →5.6Inverzní čtvereční právo
Energie opouštějící anténu se šíří po stále větším povrchu koule. Protože povrch koule roste s R2, hustota energie se snižuje s čtverec vzdálenost — n inverzní čtvereční právo (právo obráceného náměstí):
§5.6 →5.20Obzor radaru
Jak daleko radar dosáhne není jen určena jeho schopností ( Inverzní čtvereční právo ) ale také Zakřivení Země Vzhledem k tomu, radarové vlny reprodukovat prakticky lineárně (line- of- sight, Elektromagnetické vlny ), zmizí nízko létající…
§5.20 →5.23Terénní maskování
Kromě zakřivení ( Obzor radaru ) také blokuje pole sám o sobě linie vidění. Terénní maskování vědomě využívá hory, kopce a údolí, aby se držel mimo dosah nepřátelského radaru. Je to jedna z nejstarších a nejefektivnějších pozemních…
§5.23 →5.21Decibely a logaritmy
Radar a EW velikáni mají obrovský rozsah: přenosová síla megawattů, ozvěny femtowattů a 1 / R4 zákon ( Inverzní čtvereční právo ) pracovat s miliardami faktorů. Tato čísla nejsou pohodlně vypočtena v "normálních" jednotkách. Proto celá…
§5.21 →5.7Zisk
Ale anténa nemůže zvýšit energii. koncentrát . Zisk (vyztužení antény, G) vyjadřuje, o kolik silnější anténa vyzařuje ve svém hlavním směru ve srovnání s imaginární anténou, která distribuuje veškerou energii rovnoměrně ve všech směrech…
§5.7 →5.27Kompletní radarová rovnice: hluk, ztráty a detekce
Zjednodušená radarová rovnice od Inverzní čtvereční právo řekne vám, kolik energie se vrací. Ale radar nedetekuje energii. — detekuje rozdíl mezi echo a hluk Každý přijímač generuje svůj vlastní zvuk a ozvěna je užitečná jen tehdy, když…
§5.27 →5.8Frekvenční pásma
Radarové frekvence jsou označeny písmennými pásmy. Formát (IEEE) pochází z druhé světové války, kdy dopisy byly záměrně vybrány krypticky, a je stále výchozí:
§5.8 →5.9Typy radaru
Radars lze rozdělit na několik os. Hlavní členění je podle funkce :
§5.9 →5.10Pulzní radar
Př pulsní radar je klasická a stále nejběžnější radar forma: vysílač je na velmi krátké ( pulz ) a pak relativně dlouhý, zatímco přijímač poslouchá ozvěny. Od doby trvání každé echo následuje vzdálenost ( Vzdálenost od cíle k radaru ).…
§5.10 →5.28Vysílač: od magnetronu do pevného stavu
Vysílač ( Součásti radarového systému ) generuje radiofrekvenční pulzy. Existují dva zásadně odlišné vzory pro to, a rozdíl určuje, co radar může udělat:
§5.28 →5.29Přijímač: od echo po zápletku
Echo na 3 nebo 10 GHz je těžké zesílit a filtrovat přímo. Téměř každý radar (a každý ESM příjemce) proto používá superheterodyn princip: a míchačka kombinuje echo s lokálním oscilátorem (LO) a převede ji na pevného, nižšího střední…
§5.29 →5.30Radarové displeje: A-scope, B-scope a PPI
Moderní radary ukazují syntetické symboly na mapě, ale klasické typy displejů stále tvarují žargon — a ukazují, co rušení dělá s radarem.
§5.30 →5.11Pulzní dopplerový radar a pohyblivý ukazatel cíle
Největší problém pulsního radaru nad pevninou je zmatek: Ozvěna zemského povrchu může být milionkrát silnější než ozvěna nízkého letu. Roztok je obsažen v dopplerovém efektu ( Dopplerův efekt ): Clutter stojí, cíle se pohybují. Používají…
§5.11 →5.22Pozemní nepořádek
Pozemní nepořádek je nechtěná ozvěna zemského povrchu: kopce, lesy, budovy, pole a vlny vše odrazí radarový signál. Pro pozemní radar nebo vyhledávací radar je to největší detekční problém. — Nepořádek echo plechovka 40 až 70 dB 10 000 až…
§5.22 →5.12Radar s nepřetržitou vlnou
Jedna. Radar s kontinuální vlnou (CW) poslat ne v pulsech, ale kontinuální Jedna konstantní frekvence vypnutá a současně přijímaná. Vzhledem k tomu, přenos a příjem jsou simultánní, samostatný vysílač a příjem antény (nebo velmi dobrá…
§5.12 →5.13Variace na radaru CW
Př Radar FMCW (Frequency Moduled Continuous Wave) řeší velkou ztrátu radaru CW: měření vzdálenosti. Trik: přenosová frekvence se neustále mění, obvykle jako trojúhelníkový nebo pilový swing zubu (swing). Samotná frekvence se stává tak…
§5.13 →5.24LPI — Nízká schopnost zásahu
Vypnout Maximální výkon a průměrný výkon pulsního radaru sleduje nepohodlnou pravdu pro radar: ESM přijímač zachycuje signál jedním směrem (1 / R2) a tudíž obecně slyší radar dříve, než radar vidí cíl (1 / R4). Jedna. LPI radar (Nízká…
§5.24 →5.14Pasivní radar
Jedna. pasivní radar (pasivní koherentní poloha, PCL) vůbec nic. Ven. Místo toho používá stávající kanály třetích stran. — FM vysílání, DAB / DVB-T vysílače, mobilní stožáry — jako "osvětlení". Systém přijímá dvě věci: přímý signál od…
§5.14 →5.31Bistatický a multistatický radar
Obyčejný radar je monostatický : vysílač a přijímač jsou na stejném místě a obvykle sdílejí jednu anténu. V bistatické radaru jsou některé vzdálenosti od sebe, oddělené výchozí hodnoty . S několika přijímači (nebo vysílače) se nazývá…
§5.31 →5.25Triangulace
Jeden přijímač zachytí signál jen ví který. směr Už to bude. — anketu, frontu na mapě, ne bod. Triangulace (kříž) řeší, že: měří stejný zdroj od dva nebo více Rozdělené přijímače, pak se průzkumy navzájem stříhaly. — A křižovatka je…
§5.25 →5.15Vlastnosti antény
Anténa nikdy nevyzařuje svou energii dokonale v jednom směru. Skutečný vzor záření se skládá z:
§5.15 →5.162D a 3D radar
Rozdíl je v počtu měřených souřadnic (viz Azimut, nadmořská výška a rozsah ):
§5.16 →5.26Příklady: techniky v současných systémech
Například: — Jaké techniky jsou obsaženy ve známých radarových systémech popsaných v otevřených zdrojích? (Pouze na hlavních tratích; skutečné výkony jsou často klasifikovány.)
§5.26 →5.17Rozlišení radaru
Usnesení je síla radaru na dva cíle, které jsou blízko u sebe jako dva vidět cíle místo být jedním. Rozlišení je něco jiného než přesnost: přesnost říká, jak dobře změříte pozici jednoho cíle, rozlišení nebo můžete oddělit dva cíle.…
§5.17 →5.18Ambiguity
Na různých místech v této kapitole pojmy ponořil jednoznačný (dvakrát) a Jednoznačné Zapnout — v maximálním jednoznačném rozsahu ( Maximální jednoznačný rozsah ) a slepých rychlostí MTI ( Pulzní dopplerový radar a pohyblivý ukazatel cíle…
§5.18 →5.32Imaginární radar: SLAR, SAR a ISAR
Radar může také obrázek : terén a to, co stojí na něm, ve dne, v noci a přes mrak. Problém je úhlové rozlišení ( Úhlové rozlišení ): je to horší s rozsahem. První řešení bylo: bočnicový vzdušný radar (SLAR): dlouhá anténa podél trupu…
§5.32 →5.33Sekundární radar a IFF
Všechno v této kapitole je zatím primární radar : radar obdrží pasivní odraz od cíle. A sekundární radar funguje jinak. Položí otázku ( výslech ) a transpondér na palubě letadla aktivně zasílá odpověď. V armádě se tomu říká IFF…
§5.33 →5.19Uzavření
Tato kapitola je technickým základem kurzu. Hlavní linie:
§5.19 →