Kaikki, mitä asiantuntija tekee. — Tunnistamalla tutkasignaali, muuntamalla taajuus, määrittämällä etäisyys kesto — perustuu pieneen määrään aritmeettisia perustoja. Tässä luvussa vahvistetaan nämä perusteet. Ketkä käsitteet? suuruus, yksikkö, Yleisyys ja valvoo valtuuksia 10, voi seurata seuraavan luvun ilman kompastumista matematiikan.
Ainetta pidetään tarkoituksellisesti käytännöllisenä: ei häiriötekijöitä, mutta kaavoja ja muunnoksia käytät todella alalla ja luokassa.
Suuruus ja yhtenäisyys
Yksi suuruus on ominaisuus voit mitata tai laskea: pituus, aika, nopeus, taajuus, teho, lämpötila. Yksi yksikkö on mitta, jossa ilmaiset tämän suuruuden: mittari, toinen, mittari sekunnissa, hertz, wat, kelvin. Arvo ilman yhtenäisyyttä on merkityksetön — "Etäisyys on 5" ei sano mitään, "etäisyys on 5 km."
Kansainvälinen yhteistyö SI-järjestelmä (Système International). EW:n tärkeimmät määrät ja niiden SI-yksiköt:
| Suuruus | Symboli | SI-yksikkö | Lyhenteet |
|---|---|---|---|
| Pituus / etäisyys | I, d, R | metriä | m |
| Aika | ist | toinen | s |
| Esiintymistiheys | f | hertz | Hz |
| Nopeus | v | metriä sekunnissa | m/s |
| Teho | P | watti | W |
| Lämpötila | T | kelvin | K |
| Aallonpituus | λ (lambda) | metriä | m |
| Kulma | θ φ | Grade/radiaali | °/rad |
Kirjoita joka laskelmassa yksikkö. Monet matematiikan virheet käytännössä ovat todellisuudessa yksikkövirheitä: Mileage sekaannus metriä, megahertsi gigahertz.
Esiintymistiheys
Esiintymistiheys (f) on jaksottaisen ilmiön toistumiskertojen määrä sekunnissa. Yksikkö on hertz (Hz): 1 Hz = 1 tärinä sekunnissa. EW:n osalta taajuus on keskeinen määrä: koko sähkömagneettiset spektrit luokitellaan taajuuden mukaan, ja tutkat, radiot ja valitukset ovat ominaisia niiden toimintataajuudelle.
Yhden täydellisen tärinän aikaa kutsutaan jakso (T). Taajuus ja ajanjakso ovat toistensa vastakohtia:
Signaalin jakso on 1 ms (0,01 s). Taajuus on f = 1 / 0,001 = 1000 Hz = 1 kHz. Sitä vastoin 10 GHz:n taajuusalueella toimivan tutkan aika on 1 / 10 miljoonaa = 0,1 nanosekuntia.
Yleiset johdetut yksiköt: 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = miljoona Hz, 1 GHz = miljardi Hz, 1 THz = biljoona Hz. Sotilastutkat toimivat tyypillisesti MHz- GHz-alueella; infrapuna ja valo ovat THz-alueella.
Suuret määrät, numeroiden nimet ja valtuudet 10
EM-spektrissä toimii erittäin suuria numeroita (gigahertsi: 1000.000.000 Hz) ja erittäin pieniä (nanosekuntia: 0,00000001 s). Peru tilaus on kömpelö ja virheherkkä; siksi käytämme Valta on 10 sekä SI-etuliitteet.
| Etuliite | Symboli | Teho 10 | Kirjoittamaton | Numero |
|---|---|---|---|---|
| tera | T | 1012 | 1.000.000.000.000 | miljardia |
| giga | G | 109 | 1.000.000.000 | miljardia |
| mega | M | 106 | 1.000.000 | miljoonaa |
| kilo | k | 103 | 1.000 | tuhatta |
| — | — | 100 | 1 | yksi |
| milli | m | 10- 3 | 0,001 | tuhat |
| mikro | µ | 10- 6 | 0,000001 | milj. |
| nano | n | 10- 9 | 0,000000001 | miljardia |
| piko | p | 10- 12 | 0,000000000001 | biljoonas |
10 artiklan valtuuksien laskeminen noudattaa kahta yksinkertaista sääntöä: kun kerrot, lisää eksponentit (103 × 106 = 109), osittain vähentää niitä toisistaan (109 / 106 = 103)
Tutka lähettää 9,4 GHz:n taajuudella. Se on 9,4 × 109 Hz = 9 400 MHz = 9 400 000 kHz. Pulssin leveys 1,5 μs on 1,5 × 10- 6 S.
Alankomaiden "miljardia" (109) soitti englanniksi miljardia, ja hollantilainen "miljardia" (1012) soitti englanniksi biljoonaaKansainvälisessä dokumentaatiossa ja Natossa tämä on klassinen virhelähde.
Valon nopeus
Sähkömagneettiset aallot — radioaallot, tutka, infrapuna, valo, laser — kasveja tyhjiössä ja noin myös ilmassa kanssa valon nopeus c:
Tämä määrä on käytännössä tärkeä eurooppalaisten yritysneuvostojen asiantuntijalle kahdesta syystä:
- Etäisyyden määrittäminen: tutka- ja lasertutka mittaa signaalin keston. Koska c on tiedossa, kesto muuttuu suoraan etäisyys (ks. Tutka)
- Taajuuden ja aallonpituuden välinen yhteys: Taajuus f ja aallonpituus λ kytketään c:n kautta.
X-kaistatutka toimii 10 GHz:n taajuuksilla. Aallonpituus on λ = (3 × 108) / (10 × 109) = 0,03 m = 3 cm. VHF-radiolla 150 MHz on λ = (3 × 108(150 × 10)6) = 2 m.
Suuri taajuus = lyhyt aallonpituus; matala taajuus = pitkä aallonpituus. Kätevä aasisilta: 300 MHz ↔ 1 m. Sieltä voit helposti skaalata: 3 GHz ↔ 10 cm, 30 GHz ↔ 1 cm.
Lämpötila
Lämpötila näyttää ensi silmäyksellä olevan outo ankka EW-kurssilla, mutta on olennaista ymmärtää infrapuna (Infrapuna): Mikä tahansa esine, jonka lämpötila ylittää absoluuttisen nollan, lähettää sähkömagneettista säteilyä, ja sen määrä ja aallonpituus riippuvat suoraan lämpötilasta.
Sinun pitäisi tietää kolme kulhoa:
| Mittakaava | Symboli | Nollapiste | Käyttö |
|---|---|---|---|
| Celsius | °C | sulamispistejää | päivittäin |
| Kelvin | K | Absoluuttinen nolla (-273,15 °C) | tiede ja teknologia, IR-laskelmat |
| Fahrenheit | °F | — | US Documentation |
• absoluuttinen nollapiste (0 K = −273,15 °C) on alin mahdollinen lämpötila; Kaikki molekyyliliikkeet seisovat paikallaan ja esine ei enää säteile lämpöä. Kaikki siellä loistaa. — henkilö (~310 K), ajoneuvon moottori (~350–400 K), suihkumoottorin pakokaasu (~700–1000 K). Mitä kuumempi esine, sitä enemmän IR-säteilyä ja sitä lyhyempi on huippuaallon pituus. Tämä on lämpökameroiden ja IR-ohjattujen ohjusten fyysinen periaate.
Pakoputki, jonka lämpötila on 627 °C, on 627 + 273 = 900 K. Infrapuna Tällaisen lähteen huippu on noin 3,2 μm. — Täsmälleen lämpöä etsivien ohjusten alalla.
Atsimutti, korkeus ja alue
Saadaksemme kohteen sijainnin anturiin, käytämme kolmea koordinaattia. — yhdessä Kuvun koordinaattijärjestelmä tutkamaailmasta:
- Atsimutti (Az): vaakasuora suunta kohti kohdetta mitattuna myötäpäivään astetta pohjoisesta (000° = pohjoinen, 090° = itä, 180° = etelä, 270° = länsi).
- Korkeus (El): vaakasuorasta tasosta mitattu pystykulma kohteeseen nähden. 0° = horisontti, 90° = suoraan sensorin yläpuolella.
- Vaihteluväli (R): Viistoetäisyys (iskuväli) sensorista kohteeseen suoraa näkölinjaa pitkin.
Näillä kolmella arvolla kohteen sijainti on määritetty täysin. 2D-tutka mittaa vain atsimuttia ja aluetta; 3D-tutka mittaa myös korkeussijainnin ja voi laskea kohteen korkeuden (ks. 2D- ja 3D-tutka)
Atsimuttia annetaan aina kolmena numerona raporteissa: "tavoite 045, vaihteluväli 12 kilometriä." Muista, että etäisyys Rivi Etäisyys on: 10 km:n tavoite ja 30°:n korkeus mitataan maasta lähempänä kuin 10 km.
Sädenopeus
• säteittäinen nopeus vv) on kohteen nopeuden osatekijä näkölinjaa pitkin anturi — nopeus, jolla kohde tulee tai sammuu sensorista. Tämä poikkeaa kohteen todellisesta (maa) nopeudesta.
Suoraan tutkaan lentävän kohteen säteittäinen nopeus vastaa sen todellista nopeutta. Kohde, joka lentää täsmälleen yli näkyvyysrajan (tangentiaalinen) on säteittäinen nopeus nolla — Vaikka se olisi kuinka vaikeaa.
Miksi tämä on tärkeää? Koska Doppler-tutkat (Doppler- vaikutus sekä Pulssi Doppler tutka ja liikkuva kohde ilmaisin) mittaamalla ainoastaan säteittäistä nopeutta. Lentokone, joka lentää pangentiaalisesti, ei aiheuta doppler-siirtymää ja voi näin ollen "katota" pulssi-doppler-tutkan nopeussuodattimista. — Periaate, jota niin kutsuttujen loka- tai siirto- Liiku.