EMS tanulási környezet · Összefoglaló · 2 · §2.1 · English version

§2.1 Bevezetés

Kezdés

Minden, amit egy EW specialista tesz — Radarjel azonosítása, frekvencia konvertálása, az időtartamtól való távolság meghatározása — kis számú számtani bázison alapul. Ez a fejezet lefekteti ezeket az alapokat. Ki a koncepció? nagyság, egység, gyakoriság és szabályozza a hatalom 10, követheti a következő fejezetet anélkül, hogy megbotlik a matematika.

Az anyag szándékosan praktikus marad: nincsenek zavaró tényezők, de a képletek és átalakítások, amelyeket ténylegesen használni a területen és az osztályban.

Nagyszerűség és egység

Egy nagyság olyan ingatlan, amelyet meg lehet mérni vagy ki lehet számítani: hossz, idő, sebesség, frekvencia, teljesítmény, hőmérséklet. Egy egység Ez az a mérték, amelyben kifejezi ezt a nagyságot: méter, második, méter per másodperc, hertz, watt, kelvin. Az egység nélküli érték értelmetlen. — "A távolság 5", nem mond semmit, "a távolság 5 km".

Nemzetközi megállapodás a SI rendszer (Système International). Az EW fő mennyiségei és SI egységei:

NagyságSzimbólumSI egységRövidítés
Hosszúság / távolságl, d, Rméterm
Időtmásodiks
GyakoriságfhertzHz
Sebességvméter / másodpercm/s
TeljesítményPwattW
HőmérsékletTKelvinK
Wavelurusλ (lambda)méterm
SzögekêGrade / Radial° / rad
Emlékezz!

Minden számítás esetén írja le az egységet. A gyakorlatban sok matematikai hiba van a valóságban: Méretösszetévesztés méterekkel, megahertz gigahertz-szel.

Gyakoriság

Gyakoriság f) az időszakos jelenség másodpercenkénti ismétlődésének száma. Az egység hertz (Hz): 1 Hz = 1 rezgés másodpercenként. Az EW esetében a frekvencia a központi mennyiség: az egész elektromágneses spektrumot frekvencia szerint osztályozzák, és a radarokat, rádiókat és siklókat a működésük gyakorisága jellemzi.

Az idő egy teljes vibráció nevezik a időszak (T). A gyakoriság és a periódus egymás ellentéte:

f = 1 / T és T = 1 / f ahol: f = frekvencia hertzben (Hz)T = időszak másodperc (ok) ban
Előnézet

A jel időtartama 1 ms (0,01 s). A frekvencia f = 1 / 0,001 = 1000 Hz = 1 kHz. Ezzel szemben: a 10 GHz-es frekvencián működő radar időtartama T = 1 / 10 millió = 0,1 nanoszekundum.

T (időszak) amplitúdó
Egy T periódus egy szinuszos jel. Minél rövidebb a T, annál nagyobb az f frekvencia.

Közös származtatott egységek: 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = millió Hz, 1 GHz = milliárd Hz, 1 THz = billió Hz. A katonai radarok jellemzően a MHz-től a GHz-ig terjedő területen működnek; az infravörös és a fény a THZ területén van.

Nagy számok, szám nevek és hatáskörök 10

Az EM spektrumban rendkívül nagy számokkal (gigahertz: 1,000,000,000 Hz) és rendkívül kicsi (nanoszekundum: 0,000000001 s). A leiratkozás ügyetlen és hibaszintű, ezért használjuk Hatáskörök 10 és SI Előtagok.

ElőtagSzimbólumTeljesítmény 10ÍratlanNév
teraT10121.000.000.000.000milliárd
gigaG1091.000.000.000milliárd
megaM1061.000.000millió
kilok1031.000ezer
——1001egy
millim10- 30,001ezredik
mikroµ10- 60,000001millió
nanon10- 90,000000001billion
picop10- 120,000000000001trillion

A 10-es képességgel számolva két egyszerű szabályt követünk: szorzáskor adjuk hozzá a kitevőket (103 × 106 = 109), részben kivonjuk őket egymástól (109 / 106 = 103).

Előnézet

A radar 9.4 GHz-en sugároz. Ez 9.4 × 10.9 Hz = 9,400 MHz = 9,400,000 kHz. 1,5 μs impulzus szélesség 1,5 × 10- 6 c.

Figyelem!

A holland "milliárd" (109) hívott angolul milliárd, és a holland "milliárd" (1012) hívott angolul billió. A nemzetközi dokumentáció és a NATO, ez egy klasszikus forrása a hiba.

Fénysebesség

Elektromágneses hullámok — rádióhullámok, radar, infravörös, fény, lézer — növények vákuumban, és körülbelül is a levegőben a fénysebesség c:

c8 m / s = 300.000 km / s pontos érték: 299.792.458 m / s — Számításokhoz 3 × 10 elegendő8 m / s

Ez a szám közvetlen gyakorlati jelentőséggel bír az EW-szakértő számára, két okból kifolyólag:

c = f × λ ahol: c = fénysebesség8 m / sf = frekvencia Hz-benλ = hullámhossz m-ben
Előnézet

Az X-sáv radar 10 GHz-en működik. A hullámhossz λ = (3 × 108) / (10 × 109) = 0,03 m = 3 cm. A VHF rádió 150 MHz-en λ = (3 × 108(150 × 10)6) = 2 m.

A hüvelykujj szabálya

Magas frekvencia = rövid hullámhossz; alacsony frekvencia = hosszú hullámhossz. Hasznos szamárhíd: 300 MHz ↔ 1 m. Innen könnyen skálázhatsz: 3 GHz ↔ 10 cm, 30 GHz ↔ 1 cm.

Hőmérséklet

Hőmérséklet tűnik első látásra egy furcsa kacsa egy EW kurzus, de elengedhetetlen a megértéshez infravörös (Infravörös): Minden olyan objektum, amelynek hőmérséklete meghaladja az abszolút nullát, elektromágneses sugárzást bocsát ki, és mennyisége és hullámhossza közvetlenül a hőmérséklettől függ.

Három tálat kell tudnod:

MéretSzimbólumNulla pontFelhasználás
Celsius°Colvadáspont jégnapi
KelvinKAbszolút nulla (-273,15 ° C)tudomány és technológia, IR számítások
Fahrenheit°F—US Dokumentáció
T (K) = T (° C) + 273.15 konverziós Fahrenheit: T (° C) = (T (° F) -32) × 5 / 9

A abszolút nulla pont (0 K = -273,15 ° C) a lehető legalacsonyabb hőmérséklet; Minden molekuláris mozgás mozdulatlan, és egy tárgy már nem bocsát ki hősugárzást. Ott fent minden ragyog. — egy ember (~ 310 K), egy jármű motorja (~ 350–400 K), sugárhajtómű-kipufogó (~ 700–1000 K). Minél melegebb az objektum, annál több IR sugárzás és annál rövidebb a csúcshullám hossza. Ez a fizikai alapelv a hőkamera és az IR- irányított rakéták mögött.

Előnézet

A 627 ° C-os kipufogógáz-plume 627 + 273 = 900 K Infravörös Látod, hogy egy ilyen forrás 3,2 μm körüli csúcsot ér el? — Pontosan sok hőkereső rakéta területén.

Azimut, magasság és tartomány

A célpont pozíciójának érzékelőhöz viszonyított meghatározásához három koordinátát használunk. — együtt bura koordináta rendszer a radarvilág:

észak cél Az El R tartomány radar
Azimut (vízszintes szög északra), magasság (a horizont felett) és tartomány (lejtési távolság) együttesen rögzíti a célpont helyzetét.

Ezzel a három értékkel a cél helyzetét teljesen meghatároztuk. A 2D radar csak az azimutot és a tartományt méri; a 3D radar a magasságot is méri, és ki tudja számítani a cél magasságát (lásd 2D és 3D radar).

Gyakorlás

Az Azimuth-ot a jelentésekben mindig három számjeggyel jelölik: "célérték 045-ben, 12 km-es tartományban". Ne feledje, hogy a tartomány a Slope távolság: 10 km-nél közelebb van a talajhoz, és 30 ° -os magasságot mérnek.

Radiális sebesség

A radiális sebesség (vm) a cél sebességének összetevője a látási vonal mentén érzékelő — az a sebesség, amellyel a célpont jön vagy megy ki a szenzorból. Ez eltér a célpont tényleges (földi) sebességétől.

A radar felé repülő célpont sugársebessége megegyezik a tényleges sebességével. A cél, hogy repül pontosan a látóvonal (tangenciális) egy radiális sebesség nulla — Nem számít, milyen nehéz.

vm = v × cos (α) ahol: vm = sugársebesség (m / s)v = tényleges célsebesség (m / s)α = a célpont mozgási iránya és a radar felé vezető látóvonal közötti szög
radar látási vonal v v · cos α = v r
Csak a sebesség komponens mentén a látóvonal (zöld) számít radiális sebesség.

Miért fontos ez? Mert Doppler radar (Doppler-hatás és Impulzusdoppler radar és mozgó céljelző) csak a radiális sebességet méri. A pangenciálisan repülő repülőgép nem termel doppler eltolódást, és így "eltűnhet" a pulse- doppler radar sebességszűrőiből. — A gyakorlatban az úgynevezett beosztás- vagy sugárzás- Manőver.