EMS Περιβάλλον μάθησης · Επισκόπηση · 5 · English version
5. Ραντάρ
Το πλήρες κεφάλαιο του ραντάρ: από τη βασική λειτουργία και τη σύγκριση του ραντάρ σε ραντάρ παλμών, Doppler, CW/FMCW, παθητικό ραντάρ, κεραίες και ανάλυση.
5.1Βασική λειτουργία του ραντάρ
Ραντάρ αντιπροσωπεύει Ανίχνευση Radio Και Ranging : ανίχνευση και μέτρηση της απόστασης με ραδιοκύματα. Η βασική αρχή είναι εκπληκτικά απλή. — και από τη δεκαετία του 1930 αμετάβλητο:
§5.1 →5.2Εξαρτήματα του συστήματος ραντάρ
Κάθε ραντάρ παλμών αποτελείται από τα ίδια λειτουργικά μπλοκ:
§5.2 →5.3Πόλωση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος
Πόλωση είναι η κατεύθυνση προς την οποία δονείται το ηλεκτρικό πεδίο ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος. Η κεραία καθορίζει την πόλωση του μεταδιδόμενου σήματος — και μια κεραία δέχεται κύματα με theλάθος" πόλωση κακή ή καθόλου.
§5.3 →5.4Επίδραση Doppler
Η φαινόμενο doppler Ξέρεις από το ασθενοφόρο: Ο τόνος είναι ψηλότερος καθώς πλησιάζει, χαμηλότερα καθώς απομακρύνεται. Το ίδιο συμβαίνει και στα ραδιοκύματα. Αντανακλά ένα σήμα ραντάρ κίνηση στόχος, στη συνέχεια, η συχνότητα της…
§5.4 →5.5Διατομή ραντάρ
Η Διατομή ραντάρ (RCS, σύμβολο σ) είναι το μέτρο του πόση ενέργεια ραντάρ ένας στόχος αναπηδά πίσω στο ραντάρ, εκφραζόμενο σε m2. ισοδύναμο επιφάνεια: ένας στόχος με σ = 5 m2 αντανακλά τόσο όσο μια ιδανική σφαίρα που θα αναχαιτίσει και θα…
§5.5 →5.6Αντίστροφο τετραγωνικό δίκαιο
Ενέργεια αφήνοντας μια κεραία απλώνεται πάνω σε μια ακόμα μεγαλύτερη επιφάνεια σφαίρας. Επειδή η επιφάνεια μιας σφαίρας αναπτύσσεται με R2, η πυκνότητα ισχύος μειώνεται με το τετράγωνο απόσταση — μέσα αντίστροφο τετραγωνικό δίκαιο…
§5.6 →5.20Ορίζοντα ραντάρ
Πόσο μακριά φτάνει ένα ραντάρ δεν καθορίζεται μόνο από την ικανότητά του ( Αντίστροφο τετραγωνικό δίκαιο ) αλλά και από το Γήινη καμπυλότητα . Επειδή τα κύματα ραντάρ αναπαράγονται ουσιαστικά γραμμικά (γραμμή της όρασης, Ηλεκτρομαγνητικά…
§5.20 →5.23Αποκάλυψη εδάφους
Εκτός από την καμπυλότητα ( Ορίζοντα ραντάρ ) εpiιpiλέον, piροβλέpiει πεδίο η ίδια η γραμμή της όρασης. Αποκάλυψη εδάφους χρησιμοποιεί συνειδητά βουνά, λόφους και κοιλάδες για να μείνει μακριά από ένα εχθρικό ραντάρ. Είναι ένα από τα…
§5.23 →5.21Διακόπτες και λογάριθμοι
Radar και EW μεγάλη έχουν ένα τεράστιο εύρος: δύναμη μετάδοσης των μεγαβάτ, ηχώ των femtowatts, και ο νόμος 1/R4 ( Αντίστροφο τετραγωνικό δίκαιο ) συνεργασία με δισεκατομμύρια παράγοντες. Τέτοιοι αριθμοί δεν υπολογίζονται εύκολα σε "…
§5.21 →5.7Κέρδος
Μια κεραία δεν μπορεί να ενισχύσει την ενέργεια, αν και συγκέντρωση . Κέρδος (ενίσχυση της αντένας, G) εκφράζει πόσο ισχυρότερη μια κεραία ακτινοβολεί στην κύρια κατεύθυνσή της σε σύγκριση με μια φανταστική κεραία που κατανέμει όλη την…
§5.7 →5.27Η πλήρης εξίσωση του ραντάρ: θόρυβος, απώλειες και ανίχνευση
Η απλοποιημένη εξίσωση ραντάρ από Αντίστροφο τετραγωνικό δίκαιο Σου λέει πόση δύναμη επιστρέφει. Αλλά ένα ραντάρ δεν ανιχνεύει την ισχύ. — ανιχνεύει τη διαφορά μεταξύ ηχώ και θόρυβος Κάθε δέκτης παράγει δικό του θόρυβο, και η ηχώ είναι…
§5.27 →5.8Ζώνες συχνοτήτων
Οι συχνότητες ραντάρ υποδεικνύονται από ζώνες γραμμάτων. Η μορφή (IEEE) χρονολογείται από τον Β ́ Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν τα γράμματα επιλέχθηκαν σκόπιμα κρυπτογραφικά, και εξακολουθεί να είναι η προεπιλογή:
§5.8 →5.9Τύποι ραντάρ
Τα ραντάρ μπορούν να χωριστούν σε αρκετούς άξονες. Η κύρια ανάλυση είναι σύμφωνα με συνάρτηση :
§5.9 →5.10Σφυγμός ραντάρ
Η παλμικό ραντάρ είναι η κλασική και ακόμα πιο κοινή μορφή ραντάρ: ο πομπός είναι σε πολύ μικρή (η παλμός ) και στη συνέχεια σχετικά μεγάλο, ενώ ο δέκτης ακούει την ηχώ. Από τη διάρκεια κάθε ηχώ ακολουθεί η απόσταση ( Απόσταση από στόχο…
§5.10 →5.28Ο πομπός: από μαγνήτη σε στερεά κατάσταση
Ο πομπός ( Εξαρτήματα του συστήματος ραντάρ ) παράγει τους παλμούς ραδιοσυχνοτήτων. Υπάρχουν δύο βασικά διαφορετικά σχέδια για αυτό, και η διαφορά καθορίζει τι μπορεί να κάνει το ραντάρ:
§5.28 →5.29Ο δέκτης: από την ηχώ στην πλοκή
Μια ηχώ στα 3 ή 10 GHz είναι δύσκολο να ενισχυθεί και να φιλτραριστεί άμεσα. Σχεδόν κάθε ραντάρ (και κάθε) ESM δέκτης) υπερετεροδίνη αρχή: α μίξερ συνδυάζει την ηχώ με έναν τοπικό ταλαντωτή (LO) και το μετατρέπει σε σταθερό, χαμηλότερο…
§5.29 →5.30Εμφάνιση ραντάρ: A-scope, B-scope και PPI
Τα σύγχρονα ραντάρ δείχνουν συνθετικά σύμβολα σε ένα χάρτη, αλλά οι κλασικοί τύποι απεικόνισης εξακολουθούν να διαμορφώνουν την ορολογία — και κάνουν ορατό τι κάνει η παρεμβολή σε ένα ραντάρ.
§5.30 →5.11Σφυγμός ραντάρ και κινούμενος δείκτης στόχου
Το μεγαλύτερο πρόβλημα ενός ραντάρ παλμών πάνω από τη στεριά είναι η ακαταστασία: Η ηχώ της επιφάνειας της Γης μπορεί να είναι εκατομμύρια φορές ισχυρότερη από εκείνη ενός χαμηλού αεροπλάνου που πετάει. Η λύση περιέχεται στο φαινόμενο…
§5.11 →5.22Αγκράφα εδάφους
Αγκράφα εδάφους είναι η ανεπιθύμητη ηχώ της επιφάνειας της Γης: λόφοι, δάση, κτίρια, πεδία και κύματα όλα αναπηδούν πίσω το σήμα ραντάρ. Αυτό είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα ανίχνευσης που υπάρχει. — η ακαταστασία ηχώ μπορεί 40 έως 70 dB…
§5.22 →5.12Ραντάρ συνεχούς κύματος
Ένα Ραντάρ συνεχούς κύματος (CW) Αποστολή όχι σε παλμούς, αλλά συνεχές Μία σταθερή συχνότητα εκτός και λήψη ταυτόχρονα. Επειδή η μετάδοση και η λήψη είναι ταυτόχρονες, απαιτείται ξεχωριστός πομπός και κεραία λήψης (ή πολύ καλή μόνωση) —…
§5.12 →5.13Μεταβολή στο ραντάρ CW
Η Ραντάρ FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) λύνει τη μεγάλη απώλεια του ραντάρ CW: μέτρηση απόστασης. Το τέχνασμα: η συχνότητα μετάδοσης είναι συνεχώς ποικίλη, συνήθως ως τριγωνική ή πριονωτή οδοντική ταλάντευση (sweep). Η ίδια η…
§5.13 →5.24LPI — Χαμηλή Δυνατότητα Αναχαίτισης
Κλείσιμο Μέγιστη ισχύς και μέση ισχύς του ραντάρ παλμών ακολουθεί μια δυσάρεστη αλήθεια για το ραντάρ: ένας δέκτης ESM συλλαμβάνει το σήμα μία κατεύθυνση (1/R2) και συνεπώς γενικά ακούει το ραντάρ πριν το ραντάρ δει τον στόχο (1/R4). Ένα…
§5.24 →5.14Παθητικό ραντάρ
Ένα παθητικό ραντάρ (παθητική συνεκτική θέση, PCL) Τίποτα απολύτως. Έξω. Αντ' αυτού, χρησιμοποιεί τα υπάρχοντα κανάλια τρίτων — Εκπομπές FM, πομποί DAB/DVB-T, κινητά κατάρτια — ως " φωτισμός." Το σύστημα λαμβάνει δύο πράγματα: το άμεσο…
§5.14 →5.31Βιοστατικό και πολυστατικό ραντάρ
Ένα συνηθισμένο ραντάρ είναι μονοστατικό : πομπός και δέκτης βρίσκονται στο ίδιο μέρος και συνήθως μοιράζονται μία κεραία. Σε α διστατικό ραντάρ είναι κάποια απόσταση χώρια, χωρισμένη από ένα βάση . Με αρκετούς δέκτες (ή πομπούς)…
§5.31 →5.25Τριγωνισμός
Ένας δέκτης πιάνει ένα σήμα μόνο ξέρει ποιο κατεύθυνση Έρχεται. — Μια δημοσκόπηση, μια γραμμή στο χάρτη, δεν είναι ένα σημείο. Τριγωνισμός (cross) λύνει ότι: μέτρηση της ίδιας πηγής από δύο ή περισσότερα χωρικά διαχωρισμένοι δέκτες, μετά…
§5.25 →5.15Χαρακτηριστικά κεραίας
Μια κεραία ποτέ δεν ακτινοβολεί την ενέργειά της τέλεια προς μία κατεύθυνση. Το πραγματικό σχέδιο ακτινοβολίας αποτελείται από:
§5.15 →5.162D και 3D ραντάρ
Η διαφορά είναι στον αριθμό των συντεταγμένων που μετρήθηκαν (βλ. Αζιμούθιο, ανύψωση και εύρος ):
§5.16 →5.26Παραδείγματα: τεχνικές στα σύγχρονα συστήματα
Για παράδειγμα: — Ποιες τεχνικές περιέχονται σε γνωστά συστήματα ραντάρ που περιγράφονται σε ανοικτές πηγές; (Μόνο στις κύριες γραμμές· οι πραγματικές επιδόσεις συχνά ταξινομούνται.)
§5.26 →5.17Ανάλυση ραντάρ
Ανάλυση είναι η δύναμη ενός ραντάρ σε δύο στόχους που είναι κοντά μεταξύ τους δύο δείτε τους στόχους αντί να είναι ένας. Η ανάλυση είναι κάτι άλλο εκτός από την ακρίβεια: η ακρίβεια λέει πόσο καλά μετράτε τη θέση ενός στόχου, ή μπορείτε…
§5.17 →5.18Ασάφεια
Σε διαφορετικά μέρη αυτού του κεφαλαίου οι έννοιες βουτούσαν διφορούμενη (διπλή) και Αφιλόξενη Εμπρός — στο μέγιστο σαφές εύρος ( Μέγιστη μη εξυπηρετούμενη εμβέλεια ) και τις τυφλές ταχύτητες MTI ( Σφυγμός ραντάρ και κινούμενος δείκτης…
§5.18 →5.32Εντοπισμός απεικόνισης: SLAR, SAR και ISAR
Ένα ραντάρ μπορεί επίσης εικόνα Το έδαφος και ό,τι βρίσκεται πάνω του, μέρα και νύχτα και μέσα από το σύννεφο. Το πρόβλημα είναι η γωνιακή επίλυση ( Γωνιακή ανάλυση ): γίνεται χειρότερο με την εμβέλεια. Η πρώτη λύση ήταν πλευρικά…
§5.32 →5.33Δευτερεύον ραντάρ και IFF
Τα πάντα σε αυτό το κεφάλαιο μέχρι τώρα είναι πρωτογενές ραντάρ : το ραντάρ λαμβάνει παθητική αντανάκλαση από τον στόχο. Α δευτερεύον ραντάρ λειτουργεί διαφορετικά. Συζητήσεις του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου ανάκριση ) και α αναμεταδότης επί…
§5.33 →5.19Λήξη
Αυτό το κεφάλαιο είναι ο τεχνικός πυρήνας του μαθήματος. Οι κύριες γραμμές:
§5.19 →