Viss, ko dara EW speciālists — Radiolokācijas signāla noteikšana, frekvences pārveidošana, attāluma no ilguma noteikšana — pamatā ir neliels aritmētisko bāzu skaits. Šī nodaļa liek šos pamatus. Kas jēdzieni varenība, Vienība, biežums un kontrolē pilnvaras 10, var sekot jebkuru nākamo nodaļu bez tripping vairāk matemātikas.
Viela tiek apzināti turēta praktiska: nav uzmanības novēršanas, bet formulas un konvertēšanu jūs faktiski izmantot jomā un klasē.
Lielība un vienotība
Viens varenība ir īpašība, jūs varat izmērīt vai aprēķināt: garums, laiks, ātrums, frekvence, jauda, temperatūra. Viens Vienība ir pasākums, kurā jūs izteikt šo diženumu: metrs, otrais, metrs sekundē, hercs, vats, kelvins. Vērtība bez vienotības ir bezjēdzīga — "attālums ir 5" neko neteica, "attālums ir 5 km".
Starptautiska vienošanās sadarboties ar SI sistēma (Système International). EW galvenie daudzumi un to SI mērvienības:
| Izcilība | Simbols | SI mērvienība | Saīsinājums |
|---|---|---|---|
| Garums/attālums | l, d, R | metri | m |
| Laiks | t | sekunde | s |
| Biežums | f | hercs | Hz |
| Ātrums | v | metri sekundē | m/s |
| Jauda | P | vats | W |
| Temperatūra | T | kelvins | K |
| Viļņa garums | λ (lambda) | metri | m |
| Leņķis | θ φ | pakāpe/radiāls | °/rad |
Jebkurā aprēķinā uzrakstiet vienību. Daudzas matemātikas kļūdas praksē ir realitātes vienības kļūdas: Maizes sajaukums ar skaitītājiem, megahercs ar gigahercu.
Biežums
Biežums f) ir periodisku parādību atkārtojumu reižu skaits sekundē. Vienība ir hercs (Hz): 1 Hz = 1 vibrācija sekundē. Attiecībā uz EW frekvence ir centrālais lielums: visu elektromagnētisko spektru klasificē pēc frekvences, un radariem, radio un sūrām ir raksturīga frekvence, kurā tie darbojas.
Vienas pilnas vibrācijas laiku sauc par termiņš (T). Biežums un periods laiks ir viens otra pretējs:
Signāla periods ir 1 ms (0,01 s). Frekvence ir f = 1 / 0,001 = 1000 Hz = 1 kHz. Un otrādi: radaram, kas darbojas 10 GHz frekvencē, laika periods ir T = 1 / 10 miljoni = 0,1 nanosekunde.
Kopējās atvasinātās vienības: 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = miljons Hz, 1 GHz = miljards Hz, 1 THz = triljons Hz. Militārie radari parasti darbojas MHz līdz GHz zonā; Infrasarkanā un gaisma atrodas THz zonā.
Liels skaits, skaits nosaukumu un pilnvaras 10
EM spektrā jūs strādājat ar ārkārtīgi lieliem skaitļiem (gigahertz: 1000 000 000 Hz) un ārkārtīgi maziem (nanosekundes: 0,000000001 s). Atrakstīties ir neveikls un kļūdu jūtīgs, tāpēc mēs izmantojam 10 valstu pilnvaras kā arī SI prefiksi.
| Prefikss | Simbols | Jauda 10 | nerakstīts | Numurs |
|---|---|---|---|---|
| tera | T | 1012 | 1.000.000.000.000 | miljardi |
| giga | G | 109 | 1.000.000.000 | miljardi |
| mega | M | 106 | 1.000.000 | miljonos |
| kilograms | k | 103 | 1.000 | tūkstoši |
| — | — | 100 | 1 | viens |
| mili | m | 10-3 | 0,001 | tūkstošdaļa |
| mikro | µ | 106. | 0,000001 | miljonā |
| nano | n | 10-9 | 0,000000001 | miljardā daļa |
| piko | p | 10-12 | 0,000000000001 | triljons |
Aprēķināšana ar 10 pilnvarām seko diviem vienkāršiem noteikumiem: reizinot, pievieno eksponentus (103 × 106 = 109), daļās jūs atņemat tos viens no otra (109 / 106 = 103).
Radars raida 9.4 GHz frekvencē. Tas ir 9,4 × 109 Hz = 9 400 MHz = 9 400 000 kHz. 1,5 μs impulsa platums ir 1,5 × 106. s.
Holandiešu "miljards" (109) sauc angļu valodā miljardiun holandiešu "miljards" (1012) sauc angļu valodā triljons. Starptautiskajā dokumentācijā un NATO tas ir klasisks kļūdu avots.
Gaismas ātrums
Elektromagnētiskie viļņi — radioviļņi, radars, infrasarkanais, gaisma, lāzers — augi vakuumā un aptuveni arī gaisā ar gaismas ātrums c:
Šis skaitlis AB speciālistam ir tieši praktiski nozīmīgs divu iemeslu dēļ:
- Attāluma noteikšana: radaru un lāzeru tālmēri mēra signāla ilgumu. Jo c ir zināms, ilgums pārveido tieši uz attālumu (skatīt Radiolokators).
- Savienojums starp frekvenci un viļņa garumu: frekvence f un viļņa garums λ ir savienoti ar c.
X joslas radars darbojas 10 GHz frekvencē. viļņa garums ir λ = (3 × 10),8) / (10 × 109) = 0,03 m = 3 cm. VHF radio 150 MHz frekvencē ir λ = (3 × 10)8(150 × 10)6) = 2 m.
Augsta frekvence = īss viļņa garums; zema frekvence = garš viļņa garums. Parocīgs ēzeļu tilts: 300 MHz ↔ 1 m. No turienes var viegli mērīt: 3 GHz ↔ 10 cm, 30 GHz ↔ 1 cm.
Temperatūra
Temperatūra parādās pirmajā acu uzmetienā ir dīvaina pīle EW kursa, bet ir būtiska, lai izprastu infrasarkanais (Infrasarkanais): Jebkurš objekts, kura temperatūra pārsniedz absolūto nulli, izstaro elektromagnētisko starojumu, un tā daudzums un viļņa garums ir tieši atkarīgs no temperatūras.
Ir trīs bļodas, jums vajadzētu zināt:
| Mērogs | Simbols | Nulles punkts | Lietot |
|---|---|---|---|
| Celsija | °C | ledus kušanas temperatūra | lietošanai katru dienu |
| Kelvina | K | Absolūtā nulle (-273,15 °C) | zinātne un tehnoloģija, IR aprēķini |
| Ogas un sīkie augļi | °F | — | ASV dokumentācija |
gadā absolūtais nulles punkts (0 K = −273,15 °C) ir zemākā iespējamā temperatūra; Tur visas molekulārās kustības ir nekustīgas un objekts vairs neizdala siltuma starojumu. Viss augšā spīd — cilvēks (~310 K), transportlīdzekļa dzinējs (~350–400 K), reaktīvā dzinēja izplūdes (~700–1000 K). Jo karstāks objekts, jo lielāks IR starojums un jo īsāks smailā viļņa garums. Tas ir fizikāls princips aiz siltuma attēlu kamerām un IR vadāmām raķetēm.
627 °C izplūdes gāzu stabs ir 627 + 273 = 900 K. Infrasarkanais Jūs redzat, ka šāds avots maksimumu ap 3,2 μm — Tieši daudzu karstumkāršo raķešu jomā.
Azimuts, pacēlums un diapazons
Lai uztvertu mērķa pozīciju attiecībā pret sensoru, mēs izmantojam trīs koordinātas — kopā spuldzes koordinātu sistēma radara pasaulē:
- Azimuts (Az): horizontālais virziens virzienā uz mērķi, mērot pulksteņa rādītāja virzienā grādos no ziemeļiem (000° = uz ziemeļiem, 090° = uz austrumiem, 180° = uz dienvidiem, 270° = uz rietumiem).
- Paaugstinājums (El): vertikālais leņķis pret mērķi, ko mēra no horizontālās plaknes. 0° = horizonts, 90° = tieši virs sensora.
- Diapazons (R): slīpums (slīduma diapazons) no sensora līdz mērķim pa taisno redzes līniju.
Izmantojot šīs trīs vērtības, mērķa pozīcija ir pilnībā noteikta. 2D radars mēra tikai azimutu un diapazonu; 3D radars mēra arī pacēlumu un var aprēķināt mērķa augstumu (sk. 2D un 3D radars).
Ziņojumos Azimuts vienmēr ir dots ar trīs cipariem: "mērķis 045, 12 kilometru diapazonā". Atcerieties, ka diapazons Nogāzes attālums: mērķis 10 km attālumā un 30° augstumā mēra uz zemes tuvāk par 10 km.
Radiālais ātrums
gadā radiālais ātrums vr) ir mērķa ātruma sastāvdaļa pa redzes līniju sensors — ātrums, kādā mērķvērtība sasniedz vai izstājas no sensora. Tas atšķiras no mērķa faktiskā (zemes) ātruma.
Mērķī, kas lido taisni uz radaru, radiālais ātrums ir vienāds ar tā faktisko ātrumu. Mērķī, kas lido tieši pāri redzes līnijai (tangenciāls) ir radiāls ātrums nulle — Nav svarīgi, cik grūti.
Kāpēc tas ir svarīgi? Tā kā Doplera radari (Doplera efekts kā arī Pulsa doplera radars un kustīgā mērķa indikators) mēra tikai radiālo ātrumu. Lidmašīna, kas lido ponenciāli nerada doplera nobīdi un līdz ar to var "izzust" no impulsa-dopplera radara ātruma filtriem. — Princips, ko praksē izmanto t. s. Ierobots- vai starojums- Manevrs.