EMS-oppimisympäristö · Yleiskatsaus · 5 · English version
5. Tutka
Koko tutkaluku: perustoiminnosta ja tutkavertailusta pulssitutkaan, doppleriin, CW/FMCW:hen, passiiviseen tutkaan, antenniin ja resoluutioon.
5.1Tutkan peruskäyttö
Tutka tarkoittaa RAdio Detection Ja Ranging : havaita ja mitata etäisyys radioaalloilla. Perusperiaate on hämmästyttävän yksinkertainen — ja 1930-luvulta lähtien ennallaan:
§5.1 →5.2Tutkajärjestelmän osat
Jokainen pulssitutka koostuu samoista toiminnallisista lohkoista:
§5.2 →5.3Sähkömagneettisen aallon polarisaatio
Polarisaatio on suunta, jossa EM-aallon sähkökenttä värähtelee. Antenni määrittää välitetyn signaalin polarisaation — ja antenni vastaanottaa aaltoja "väärä" polarisaatio paha tai ei ollenkaan.
§5.3 →5.4Doppler- vaikutus
• doppler-vaikutus Tiedät ambulanssista: Ääni on korkeampi, kun se lähestyy, alempi kuin se ajaa pois. Sama koskee radioaaltoja. Heijastaa tutkasignaalia liikkuva kohde, sitten kaikusiirtymän taajuus:
§5.4 →5.5Tutkaristikko
• Tutkaristikko (RCS, symboli σ) on mitta siitä, kuinka paljon tutkaenergiaa kohde pomppii takaisin tutkaan, ilmaistuna m2. vastaava Pinta: kohde σ = 5 m2 heijastaa yhtä paljon kuin ihanteellinen pallo, joka pysäyttäisi ja tasaisesti…
§5.5 →5.6Käänteinen neliölaki
Antennin jättämä energia leviää yhä suuremmalle pallon pinnalle. Koska pallon pinta kasvaa R2:n kanssa, tehotiheys pienenee neliö etäisyys — in käänteistä neliöoikeutta (käänteinen neliölaki):
§5.6 →5.20Tutkahorisontti
Kuinka pitkälle tutka saavuttaa ei vain sen kyky ( Käänteinen neliölaki ) mutta myös Maan kaarevuus . Koska tutka-aallot lisääntyvät lähes lineaarisesti (line-of-näky, Sähkömagneettiset aallot ) katoaa tietyltä etäisyydeltä…
§5.20 →5.23Maalaus
Lisäksi kaarevuus ( Tutkahorisontti ) myös estää sen kenttä itse näkölinja. Maalaus käyttää tietoisesti vuoria, kukkuloita ja laaksoja pysyä pois vihollisen tutka. Se on yksi vanhimmista ja tehokkaimmista maatutkatakteista. — ja on kaksi…
§5.23 →5.21Desimaalit ja logaritmit
Tutkalla ja EW:llä on valtava valikoima: megawattien siirtoteho, femtowattien kaiku ja 1/R4-laki ( Käänteinen neliölaki ) työskentelee miljardien tekijöiden kanssa. Näitä numeroita ei lasketa "normaaleissa" yksiköissä. Siksi koko kuri…
§5.21 →5.7Voitto
Antenni ei voi lisätä energiaa. konsentraatti . Voitto (antennivahvistus, G) ilmaisee, kuinka paljon vahvempi antenni säteilee pääsuunnassaan verrattuna mielikuvitusantenniin, joka jakaa kaiken energian tasaisesti kaikkiin suuntiin…
§5.7 →5.27Koko tutkayhtälö: melu, hävikit ja havaitseminen
Yksinkertaistettu tutkayhtälö Käänteinen neliölaki Kertoo kuinka paljon virtaa tulee takaisin. Mutta tutka ei havaitse tehoa — se havaitsee ero kaiku ja melu . Jokainen vastaanotin tuottaa omaa melua, ja kaiku on hyödyllinen vain, kun se…
§5.27 →5.8Taajuusalueet
Tutkataajuus ilmoitetaan kirjainnauhalla. IEEE-muoto on peräisin toisesta maailmansodasta, jolloin kirjaimet oli tarkoituksellisesti valittu salaiseksi, ja se on edelleen oletus:
§5.8 →5.9Tutkatyypit
Tutkat voidaan jakaa useisiin akseleihin. Pääjaottelu perustuu funktio :
§5.9 →5.10Pulssitutka
• pulssitutka on klassinen ja edelleen yleisin tutka muodossa: lähetin on hyvin lyhyt ( pulssi ) ja sitten suhteellisen pitkä, kun vastaanotin kuuntelee kaikuja. Kunkin kaiun kestosta alkaen seuraa etäisyyttä ( Etäisyys kohteesta tutkaan…
§5.10 →5.28Lähetin: magnetronista kiinteään tilaan
Lähetin ( Tutkajärjestelmän osat ) tuottaa radiotaajuuspulsseja. Tähän on kaksi pohjimmiltaan erilaista mallia, ja ero määrittää, mitä tutka voi tehdä:
§5.28 →5.29Vastaanotin: kaikusta tontille
3 tai 10 GHz:n kaikua on vaikea vahvistaa ja suodattaa suoraan. Lähes jokainen tutka (ja jokainen ESM Vastaanotin) superheterodyne periaate: a sekoitin yhdistää kaikua paikalliseen oskillaattoriin (LO) ja muuttaa sen kiinteä, alempi…
§5.29 →5.30Tutkanäytöt: A-scope, B-scope ja PPI
Modernit tutkat näyttävät synteettisiä symboleja kartalla, mutta klassinen näyttötyypit edelleen muokkaa jargonia — Ne tekevät näkyväksi, mitä häirintä tekee tutkalle.
§5.30 →5.11Pulssi Doppler tutka ja liikkuva kohde ilmaisin
Pulssitutkan suurin ongelma maan yläpuolella on sotku: Maan pinnan kaiku voi olla miljoonia kertoja vahvempi kuin matalan lentokoneen. Liuos sisältyy doppler-tehoon ( Doppler- vaikutus Clutter seisoo paikallaan, kohteet liikkuvat.…
§5.11 →5.22Maaperä
Maaperä on ei-toivottu kaiku maan pinnalla: kukkulat, metsät, rakennukset, pellot ja aallot kaikki pomppia takaisin tutka signaali. Maatutkalle tai tutkalle tämä on suurin havaitsemisongelma. — sokkelo kaiku voi 40-70 dB 10 000-10…
§5.22 →5.12Jatkuva aaltotutka
Yksi Jatkuva aaltotutka (CW) Lähettää ei pulssia, mutta jatkuva Yksi jatkuva taajuus pois ja vastaanottaa samanaikaisesti. Koska lähetys ja vastaanotto ovat samanaikaisia, tarvitaan erillinen lähetin ja vastaanottava antenni (tai erittäin…
§5.12 →5.13Vaihtelu CW-tutkassa
• FMCW-tutka (Taajuus Modulated Continuous Wave) ratkaisee suuren menetyksen CW tutka: etäisyysmittaus. Temppu: siirtotaajuus vaihtelee jatkuvasti, yleensä kolmion tai sahanhampaiden keinu (weep). Taajuudesta tulee niin "kello."
§5.13 →5.24LPI — Intercept-valmisteen alhainen hyötyosuus
Pois Pulssitutkan huipputeho ja keskimääräinen teho seuraa epämukavaa totuutta tutkalle: ESM-vastaanotin tallentaa signaalin yhteen suuntaan (1/R2) ja kuulee siten yleensä tutkan ennen kuin tutka näkee kohteen (1/R4). Yksi LPI-tutka (Low…
§5.24 →5.14Passiivinen tutka
Yksi passiivinen tutka (passiivinen johdonmukainen sijainti, PCL) Ei mitään Ulos. Sen sijaan hän käyttää olemassa olevia kolmansien osapuolten kanavia — FM-lähetykset, DAB/DVB-T-lähettimet, kannettavat mastot — Kuten "valaistus."…
§5.14 →5.31Bistaattinen ja multistaattinen tutka
Tavallinen tutka on monostaattinen : lähetin ja vastaanotin ovat samassa paikassa ja yleensä jakaa yhden antennin. a bistaattinen tutka ne ovat jonkin verran etäisyys toisistaan, erottaa lähtöarvo . Useiden vastaanottimien (tai…
§5.31 →5.25Kolmio
Yksi vastaanotin havaitsee signaalin. suunta Se on tulossa. — Kysely, viiva kartalla, ei piste. Kolmio (cross) ratkaisee, että: mitata saman lähteen kaksi tai enemmän spatiaalisesti erotettu vastaanottajat, sitten gallupit leikkaavat…
§5.25 →5.15Antennin ominaisuudet
Antenni ei koskaan säteile energiaa täydellisesti yhteen suuntaan. Todellinen säteilykuvio koostuu seuraavista:
§5.15 →5.162D- ja 3D-tutka
Ero on mitattujen koordinaattien määrässä (ks. Atsimutti, korkeus ja alue :
§5.16 →5.26Esimerkkejä: Nykyjärjestelmien tekniikat
Esimerkiksi: — Mitä tekniikoita on avoimissa lähteissä kuvatuissa tunnetuissa tutkajärjestelmissä? (Vain pääradoilla; todellinen suorituskyky on usein luokiteltu.)
§5.26 →5.17Tutkan tarkkuus
Päätöslauselma on voima tutkan kaksi maalia, jotka ovat lähellä toisiaan kaksi Katso kohteita sen sijaan, että olisit yksi. Resoluutio on jotain muuta kuin tarkkuutta: tarkkuus kertoo, kuinka hyvin mittaat yhden tavoitteen,…
§5.17 →5.18Epäselvyys
Eri paikoissa tämän luvun käsitteet sukeltaa moniselitteinen (kaksinkertainen) ja Yksitahoinen On — suurin yksiselitteinen alue ( Suurin yksitahoinen alue ) ja MTI:n sokeat nopeudet ( Pulssi Doppler tutka ja liikkuva kohde ilmaisin ) Tämä…
§5.18 →5.32Kuvannustutka: SLAR, SAR sekä ISAR
Tutka voi myös kuva : maasto ja mitä sillä on, päivät ja yöt ja pilven läpi. Ongelmana on kulmaresoluutio ( Kulmaresoluutio ): se pahenee alueella. Ensimmäinen ratkaisu oli sivuttaisnäköinen tutka ilmassa (SLAR): pitkä antenni…
§5.32 →5.33toissijaiset tutkat ja IFF
Kaikki tässä luvussa tähän mennessä on ensisijainen tutka : tutka saa passiivisen heijastuksen kohteesta. A toissijaiset tutkat Toimii eri tavalla. Se esittää kysymyksen ( Kuulustelu ), ja a transponderi lentokoneessa lähettää…
§5.33 →5.19Päätös
Tämä luku on kurssin tekninen ydin. Päälinjat:
§5.19 →