EMS 's læringsmiljø · Oversigt · 5 · English version
5. Radar
Hele radarkapitlet: fra grundlæggende drift og radarsammenligning til pulsradar, doppler, CW / FMCW, passiv radar, antenner og opløsning.
5.1Grundlæggende radarbetjening
Radar står for RAdio Detection And Ranging : detektere og måle afstand med radiobølger. Det grundlæggende princip er utroligt enkelt — og siden 1930 'erne uændret:
§5.1 →5.2Radarsystemets komponenter
Hver pulsradar består af de samme funktionelle blokke:
§5.2 →5.3Polarisering af den elektromagnetiske bølge
Polarisering er den retning, i hvilken en EM-bølges elektriske felt vibrerer. antennen bestemmer polariseringen af det overførte signal — og en antenne modtager bølger med "forkert" polarisering dårlig eller slet ikke.
§5.3 →5.4Dopplereffekt
EU dopler effekt Du ved fra ambulancen: Tonen er højere, når den nærmer sig, lavere, når den kører væk. Det samme sker for radiobølger. Reflekterer et radarsignal på en flytning mål, derefter hyppigheden af ekko skift:
§5.4 →5.5Radarkrydsningssektion
EU Radarkrydsningssektion (RCS, symbol ≠) er målet for, hvor meget radarenergi et mål hopper tilbage til radaren, udtrykt i m2. tilsvarende overflade: et mål med ≠ = 5 m2 afspejler så meget som en ideel kugle, der ville opsnappe og jævnt…
§5.5 →5.6Invers firkantet lov
Energi, der forlader en antenne spreder sig over en stadig større sfære overflade. Fordi overfladen af en kugle vokser med R2, strømtæthed falder med firkant afstand — er inverse square law (omvendt firkantet lov):
§5.6 →5.20Radarhorisont
Hvor langt en radar når, afhænger ikke kun af dens evne ( Invers firkantet lov ), men også af Jordens krumning . Fordi radar bølger reproducere næsten lineært (linje-of@-@ sight, Elektromagnetiske bølger ), forsvinder et lavflyvende mål…
§5.20 →5.23Terrain maskering
Ud over krumning ( Radarhorisont ) også blokerer det felt selv linje af vision. Terrain maskering er bevidst at bruge bjerge, bakker og dale til at holde sig ude af rækkevidde af en fjende radar. Det er en af de ældste og mest effektive…
§5.23 →5.21Decibler og logaritmer
Radar og EW store har en enorm rækkevidde: transmission magt megawatt, ekkoer af femtowatt, og 1 / R4 lov ( Invers firkantet lov ) med milliarder af faktorer. Sådanne tal beregnes ikke bekvemt i "normale" enheder. Derfor arbejder hele…
§5.21 →5.7Gain
En antenne kan ikke øge energi, selv om koncentrat . Gain (antenne forstærkning, G) udtrykker, hvor meget stærkere en antenne udstråler i sin hovedretning sammenlignet med en imaginær antenne, der distribuerer al energi jævnt i alle…
§5.7 →5.27Den fulde radarligning: støj, tab og detektion
Den forenklede radarligning fra Invers firkantet lov fortæller dig, hvor meget magt der kommer tilbage. Men en radar detekterer ikke på strøm — det registrerer på forskellen mellem ekko og støj . Hver modtager genererer støj af sin egen,…
§5.27 →5.8Frekvensbånd
Radarfrekvenser angives med brevbånd. Formatet (IEEE) stammer fra Anden Verdenskrig, hvor bogstaverne bevidst blev valgt kryptisk og stadig er standard:
§5.8 →5.9Radartyper
Radarer kan inddeles i flere akser. Den vigtigste opdeling er efter funktion :
§5.9 →5.10Impulsradar
EU pulsradar er den klassiske og stadig mest almindelige radarform: senderen er på meget kort ( impuls ) og derefter relativt lang, mens modtageren lytter til ekkoer. Fra varigheden af hvert ekko følger afstanden ( Afstand fra mål til…
§5.10 →5.28Senderen: fra magnetron til solidstate
Senderen ( Radarsystemets komponenter ) genererer radiofrekvensimpulser. Der er to fundamentalt forskellige designs til dette, og forskellen bestemmer, hvad radaren kan gøre:
§5.28 →5.29Modtageren: fra ekko til plot
Et ekko på 3 eller 10 GHz er svært at forstærke og filtrere direkte. Næsten hver radar (og hver ESM modtager) derfor bruger superheterodyn princip: a mixer kombinerer ekko med en lokal oscillator (LO) og konverterer det til en fast,…
§5.29 →5.30Radarskærme: A-scope, B-scope og PPI
Moderne radar viser syntetiske symboler på et kort, men de klassiske display typer stadig forme jargon — og de gør synlige, hvad jamming gør ved en radar.
§5.30 →5.11Impulsdopler radar og glidende målindikator
Det største problem med en pulsradar over land er rod: Ekko af Jordens overflade kan være millioner af gange stærkere end et lavt flyvende fly. Opløsningen er indeholdt i doplereffekten ( Dopplereffekt ): Clutter står stille, mål flytte.…
§5.11 →5.22Bundkobling
Bundkobling er det uønskede ekko af Jordens overflade: bakker, skove, bygninger, marker og bølger alle hoppe tilbage radarsignalet. For en jordradar eller en look- down flyradar er dette det største detektionsproblem der er — clutter ekko…
§5.22 →5.12Kontinuerlig bølgeradar
1 Kontinuerlig bølgeradar (CW) send ikke i pulser, men kontinuerligt En konstant frekvens slukket og modtager samtidigt. Da transmission og modtagelse er samtidige, er der brug for en separat sender og modtager antenne (eller meget god…
§5.12 →5.13Variation på CW-radar
EU FMCW-radar (Frekvensmoduleret kontinuerlig wave) løser det store tab af CW-radar: afstandsmåling. Tricket: transmissionsfrekvensen er konstant varieret, normalt som en trekantet eller sav tand swing (feje). Selve frekvensen bliver…
§5.13 →5.24LPI — Lav egenskab ved interferens
Fra Pulsradarens maksimale effekt og gennemsnitlige effekt følger en ubehagelig sandhed for radar: en ESM-modtager indfanger signalet én retning (1 / R2) og hører derfor generelt radaren, før radaren ser målet (1 / R4). 1 LPI-radar (Lav…
§5.24 →5.14Passiv radar
1 passiv radar (passiv sammenhængende placering, PCL) intet overhovedet Ud. I stedet bruger han eksisterende tredjeparts kanaler — FM-sendere, DAB / DVB- T-sendere, mobile master — som "belysning". Systemet modtager to ting: det direkte…
§5.14 →5.31Bistatisk og multistatisk radar
En almindelig radar er monostatisk : sender og modtager er på samme sted og normalt deler en antenne. I bistatisk radar de er nogle afstand fra hinanden, adskilt af en baseline . Med flere modtagere (eller sendere) kaldes det multistatisk…
§5.31 →5.25Triangulering
En modtager, der opfanger et signal, ved kun hvem retning Det kommer. — en meningsmåling, en linje på kortet, ikke et punkt. Triangulering (cross) løser, at: måle den samme kilde fra to eller flere Rumligt adskilte modtagere, derefter…
§5.25 →5.15Antenna egenskaber
En antenne udsender aldrig sin energi perfekt i én retning. Det faktiske strålingsmønster består af:
§5.15 →5.162D- og 3D-radar
Forskellen er i antallet af målte koordinater (se Azimut, højde og område ):
§5.16 →5.26Eksempler: teknikker i moderne systemer
For eksempel: — Hvilke teknikker er indeholdt i kendte radarsystemer beskrevet i åbne kilder? (Kun på hovedlinjerne; faktisk præstation er ofte klassificeret.)
§5.26 →5.17Radaropløsning
Opløsning er kraften af en radar til to mål, der er tæt sammen som to se mål i stedet for at være et. Opløsning er noget andet end nøjagtighed: nøjagtighed siger, hvor godt du måler placeringen af et mål, opløsning eller du kan adskille…
§5.17 →5.18Ambiguity
Forskellige steder i dette kapitel uddelte begreberne tvetydighed (dobbelt) og Utvetydig Til — på det maksimale entydige område ( Maksimalt tvetydigt område ) og de blinde hastigheder af MTI ( Impulsdopler radar og glidende målindikator…
§5.18 →5.32Billedradar: SLAR, SAR og ISAR
En radar kan også billede : terrænet og det, der står på det, dag og nat og gennem sky. Problemet er vinkelopløsning ( Vinkelopløsning ): det bliver værre med rækkevidde. Den første løsning var side-udseende luftbåren radar (SLAR): en…
§5.32 →5.33Sekundær radar og IFF
Alt i dette kapitel indtil videre er primær radar : radaren modtager en passiv refleksion fra målet. A sekundær radar fungerer anderledes. Det stiller et spørgsmål ( afhøring ), og en transponder om bord på luftfartøjet sender aktivt et…
§5.33 →5.19Lukning
Dette kapitel er den tekniske kerne af kurset. Hovedlinjerne:
§5.19 →