Présentation
Radar représente Détection RAdio Et Ranging: détecter et mesurer la distance avec les ondes radio. Le principe de base est étonnamment simple — et depuis les années 1930 inchangé:
- Le radar envoyer une courte émission d'énergie électromagnétique par une antenne dirigée.
- L'énergie voyage avec la vitesse de la lumière, frappe un objet (le cible) et en partie reflétant.
- Le radar reçoit Ce faible écho et mesure combien de temps le signal était sur son chemin et de quelle direction il venait.
De ces deux données, tout suit: La durée donne la distance, la direction de l'antenne donne azimut (et à l'élévation des radars 3D), et le changement de fréquence de l'écho donne la vitesse radiale (effet doppler, Effet Doppler).
La puissance du radar est dans ce dont il s'agit pas besoins: pas de lumière, pas de contraste thermique, pas de coopération de la cible. Le prix: le radar transmet actif et est donc autodétectable, et l'écho est extrêmement faible — l'actif reçu est souvent un facteur 1018 moins que la puissance émise. La quasi-totalité de la technologie radar du présent chapitre porte sur une question: Comment pouvez-vous obtenir ce minuscule écho du murmure de façon fiable?
Distance entre la cible et le radar
Les ondes radio circulent à la vitesse de la lumière c. Mesurer la durée du radar Δt entre la transmission et la réception, puis le signal à ce moment-là a la distance de la cible deux fois (pour aller et venir). La distance (fourchette R) est donc:
Un radar reçoit un écho de 200 μs après avoir envoyé l'impulsion. R = (3 × 10)8 La présente décision entre en vigueur le vingtième jour suivant celui de sa publication au Journal officiel de l'Union européenne.-6) / 2 = 60 000 / 2 = 30 km.
Les ondes radio voyagent ~300 m par microseconde. Pour chaque période de microsecondes, il y a une plage de 150 m. Utile: 1 km de portée: 6,7 μs; 150 km
Cette formule simple est le cœur de chaque radar pulsé. Tout ce qui dérange le moment — une prochaine impulsion prématurée (Gamme maximale peu ambitieuse), un écho cible qui entre alors que l'émetteur est toujours allumé (Plage minimale) — Perturbez la distance immédiatement.
Clutter et bruit
L'écho de la cible n'est pas la seule chose qui entre dans le récepteur. Deux catégories de signaux indésirables déterminent si une cible est visible:
Bruit
Bruit est l'énergie électrique aléatoire, largement générée dans le récepteur lui-même (bruit thermique) et en partie de l'environnement et de l'univers. Le bruit est toujours là et sur toutes les fréquences. Un écho cible n'est pas détectable jusqu'à ce qu'il soit suffisamment au-dessus du plancher de bruit; le rapport entre la puissance du signal et la puissance du bruit est appelé Rapport signal/bruit (SNR). La détection est finalement un jeu statistique: le seuil (Seuil, taux de fausse alerte constant et contrôle automatique du gain) devrait être assez élevé pour ne pas voir constamment le bruit pour les objectifs, et assez bas pour ne pas manquer les objectifs réels.
Clutter
Clutter se compose de véritables échos d'objets dans lesquels vous n'êtes pas intéressé: surface de la Terre, vagues de mer, pluie, grêle, essaims d'oiseaux, moulins à vent, bâtiments. Le verrouillage peut être plusieurs fois plus fort que l'écho d'un avion — Une pente de montagne reflète des millions de fois plus d'énergie qu'un avion de chasse.
| Espèce | Source | Fonctionnalité | Contrôle |
|---|---|---|---|
| Encombrement au sol | terrains, bâtiments | très fort, toujours | Filtre MTI / Doppler (radar Pulse doppler et indicateur de la cible mobile) |
| Encombrement marin | Les vagues de mer | se déplaçant lentement, dur | CFAR, polarisation, doppler |
| Encombrement météorologique | pluie, grêle, neige | volumineux, en mouvement avec le vent | polarisation circulaire (Polarisation de l'onde électromagnétique), doppler |
| Anges | oiseaux, insectes | petite, lente | Filtres de vitesse |
La différence essentielle: Le bruit est aléatoire et partout; le brouillage est une véritable réflexion avec un endroit fixe ou sa propre vitesse. Ils sont donc combattus différemment: combattre le bruit avec plus de puissance, de meilleurs récepteurs et l'intégration (Compression des impulsions et intégration des impulsions); lutte avec des filtres qui distinguent par la vitesse (doppler/MTI) et avec des seuils d'adaptation (CFAR, Seuil, taux de fausse alerte constant et contrôle automatique du gain).
Jamming ajoute des "bruits" artificiels ou de faux échos et tombe donc exactement dans ce combat: La pitié essaie de ruiner le SNR du radar, le radar essaie de voir la cible avec filtrage, changement de fréquence et fonctionnement du signal.