Environnement d'apprentissage du SME · Aperçu général · 5 · English version
5. Radar
Le chapitre complet du radar: de l'exploitation de base et de la comparaison radar au radar d'impulsion, doppler, CW/FMCW, radar passif, antennes et résolution.
5.1Fonctionnement de base du radar
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:
§5.1 →5.2Éléments du système radar
Chaque radar d'impulsion est constitué des mêmes blocs fonctionnels:
§5.2 →5.3Polarisation de l'onde électromagnétique
Polarisation est la direction dans laquelle le champ électrique d'une onde EM vibre. L'antenne détermine la polarisation du signal transmis — et une antenne reçoit des ondes avec la polarisation « mauvaise » ou pas du tout.
§5.3 →5.4Effet Doppler
Les effet doppler Vous savez de l'ambulance: Le ton est plus élevé à l'approche, plus bas à l'écart. La même chose arrive aux ondes radio. Reflecte un signal radar sur un Mouvement cible, puis la fréquence des déplacements de l'écho:
§5.4 →5.5Section du radar
Les Section du radar (RCS, symbole ε) est la mesure de la quantité d'énergie radar qu'une cible rebondit vers le radar, exprimée en m2. équivalent surface: une cible avec ε = 5 m2 reflète autant qu'une sphère idéale qui intercepterait et…
§5.5 →5.6Droit carré inverse
L'énergie laissant une antenne s'étend sur une surface de sphère toujours plus grande. Parce que la surface d'une sphère pousse avec R2, la densité de puissance diminue avec le carré distance — dans droit carré inverse (droit carré…
§5.6 →5.20horizon radar
Jusqu'où un radar n'est pas seulement déterminé par sa capacité ( Droit carré inverse ) mais aussi par Courbure de la Terre . Parce que les ondes radar se reproduisent pratiquement linéairement (ligne de vue, Ondes électromagnétiques ),…
§5.20 →5.23Masquage de terrain
En plus de la courbure ( horizon radar ) aussi le bloquer champ elle-même la ligne de vision. Masquage de terrain utilise consciemment des montagnes, des collines et des vallées pour rester hors de portée d'un radar ennemi. C'est une des…
§5.23 →5.21Décibels et logarithmes
Les grands radars et EW ont une vaste gamme: puissance de transmission de mégawatts, échos de femtowatts, et la loi 1/R4 ( Droit carré inverse ) travailler avec des milliards de facteurs. Ces chiffres ne sont pas facilement calculés en…
§5.21 →5.7Gain
Une antenne ne peut pas stimuler l'énergie. concentré . Gain (renforcement de l'antenne, G) exprime combien plus fort une antenne rayonne dans sa direction principale par rapport à une antenne imaginaire qui distribue toute l'énergie…
§5.7 →5.27L'équation radar complète: bruit, pertes et détection
L'équation radar simplifiée Droit carré inverse vous dit combien de puissance revient. Mais un radar ne détecte pas la puissance — il détecte sur la différence entre écho et bruit . Chaque récepteur génère son propre bruit, et un écho…
§5.27 →5.8Bandes de fréquences
Les fréquences radar sont indiquées par des bandes de lettres. Le format (IEEE) date de la Seconde Guerre mondiale, lorsque les lettres ont été délibérément choisies cryptées, et est toujours le défaut:
§5.8 →5.9Types de radar
Les radars peuvent être divisés en plusieurs axes. La ventilation principale est fonction :
§5.9 →5.10Radar pulsé
Les radar à impulsions est la forme radar classique et encore plus courante: l'émetteur est sur très court (le pouls ), puis relativement longtemps, pendant que le récepteur écoute des échos. De la durée de chaque écho suit la distance (…
§5.10 →5.28L'émetteur: du magnétron au solide
L'émetteur ( Éléments du système radar ) génère les impulsions radiofréquences. Il y a deux conceptions fondamentalement différentes pour cela, et la différence détermine ce que le radar peut faire:
§5.28 →5.29Le récepteur: de l'écho à la représentation
Un écho à 3 ou 10 GHz est difficile à amplifier et à filtrer directement. Presque tous les radars (et ESM récepteur) utilise donc superhétérodyne principe: a mélangeur combine l'écho avec un oscillateur local (LO) et le convertit en un…
§5.29 →5.30Affichages radar: A-scope, B-scope et PPI
Les radars modernes montrent des symboles synthétiques sur une carte, mais les types d'affichage classiques forment encore le jargon — et ils rendent visible ce que le brouillage fait au radar.
§5.30 →5.11radar Pulse doppler et indicateur de la cible mobile
Le plus gros problème d'un radar à impulsions au-dessus de la terre est le brouillage: L'écho de la surface de la Terre peut être des millions de fois plus fort que celui d'un avion à basse altitude. La solution est contenue dans l'effet…
§5.11 →5.22Encombrement au sol
Encombrement au sol est l'écho indésirable de la surface de la Terre: collines, forêts, bâtiments, champs et vagues rebondissent tous le signal radar. Pour un radar au sol ou un radar d'avion de recherche, c'est le plus gros problème de…
§5.22 →5.12radar à ondes continues
Une radar à ondes continues envoyer pas dans les impulsions mais continu Une fréquence constante éteinte et recevant simultanément. Étant donné que la transmission et la réception sont simultanées, un émetteur séparé et une antenne de…
§5.12 →5.13Variation au radar CW
Les radar FMCW (Fréquence Modulée En continu) résout la grande perte du radar CW: mesure de distance. L'astuce: la fréquence de transmission est constamment variée, généralement comme une balançoire triangulaire ou sciée. La fréquence…
§5.13 →5.24LPI — Faible probabilité d'interception
Arrêt Puissance maximale et puissance moyenne du radar à impulsions suit une vérité inconfortable pour le radar: un récepteur ESM capture le signal dans une direction (1/R2) et, par conséquent, entend généralement le radar avant que ce…
§5.24 →5.14Radar passif
Une radar passif (emplacement passif cohérent, PCL) rien du tout Dehors. Au lieu de cela, il utilise les canaux tiers existants — Radiodiffusion FM, émetteurs DAB/DVB-T, mâts mobiles — comme "l'éclairage". Le système reçoit deux choses:…
§5.14 →5.31Radar bistatique et multistatique
Un radar ordinaire est monostatique : émetteur et récepteur sont au même endroit et partagent généralement une antenne. Dans une bistatique radar ils sont à une certaine distance, séparés par un référence . Avec plusieurs récepteurs (ou…
§5.31 →5.25Triangulation
Un récepteur captant un signal sait seulement lequel direction Ça vient. — un sondage, une ligne sur la carte, pas un point. Triangulation (cross) résout que: mesure la même source à partir deux ou plus récepteurs séparés spatialement,…
§5.25 →5.15Caractéristiques de l'antenne
Une antenne ne rayonne jamais parfaitement dans une seule direction. Le schéma de rayonnement réel consiste en:
§5.15 →5.16radar 2D et 3D
La différence est le nombre de coordonnées mesurées (voir Azimuth, élévation et portée ):
§5.16 →5.26Exemples: techniques dans les systèmes contemporains
Par exemple: — Quelles techniques sont contenues dans les systèmes radar connus décrits dans les sources ouvertes? (Seuls les lignes principales; les performances réelles sont souvent classifiées.)
§5.26 →5.17Résolution radar
Résolution est la puissance d'un radar à deux buts qui sont proches deux voir les cibles au lieu d'être une. La résolution est autre chose que la précision: la précision indique à quel point vous mesurez la position d'un objectif, la…
§5.17 →5.18Ambiguïté
Dans différents endroits dans ce chapitre les concepts plongent ambigu (double) et Sans ambiguïté À — au maximum sans ambiguïté ( Gamme maximale peu ambitieuse ) et les vitesses aveugles du MTI ( radar Pulse doppler et indicateur de la…
§5.18 →5.32radar d'imagerie: SLAR, SAR et ISAR
Un radar peut aussi image : le terrain et ce qui s'y trouve, jour et nuit et à travers le nuage. Le problème est la résolution angulaire ( Résolution angulaire ): ça empire avec la portée. La première solution a été radar aérien latéral…
§5.32 →5.33radar secondaire et IFF
Tout dans ce chapitre jusqu'à présent est radar primaire : le radar reçoit une réflexion passive de la cible. A radar secondaire fonctionne différemment. Il pose une question interrogatoire ), et un transpondeur à bord de l'aéronef…
§5.33 →5.19Fermeture
Ce chapitre est le cœur technique du cours. Les lignes principales:
§5.19 →