EMS mācību vide · Pārskats · 2 · §2.1 · English version

§2.1 Ievads

Sākums

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:

IzcilībaSimbolsSI mērvienībaSaīsinājums
Garums/attālumsl, d, Rmetrim
Laikstsekundes
BiežumsfhercsHz
Ātrumsvmetri sekundēm/s
JaudaPvatsW
TemperatūraTkelvinsK
Viļņa garumsλ (lambda)metrim
Leņķisθ φpakāpe/radiāls°/rad
Atcerieties

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:

f = 1/T un T = 1/f kur: F = frekvence hercos (Hz)T = laiks sekundēs (s)
Priekšskatījums

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.

T (periods) amplitūda
Viens sinusa signāla T periods. Jo īsāks T, jo augstāka frekvence f.

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.

PrefikssSimbolsJauda 10nerakstītsNumurs
teraT10121.000.000.000.000miljardi
gigaG1091.000.000.000miljardi
megaM1061.000.000miljonos
kilogramsk1031.000tūkstoši
——1001viens
milim10-30,001tūkstošdaļa
mikroµ106.0,000001miljonā
nanon10-90,000000001miljardā daļa
pikop10-120,000000000001triljons

Aprēķināšana ar 10 pilnvarām seko diviem vienkāršiem noteikumiem: reizinot, pievieno eksponentus (103 × 106 = 109), daļās jūs atņemat tos viens no otra (109 / 106 = 103).

Priekšskatījums

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.

Pievērsiet uzmanību

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:

c ≈ 3 × 108 m/s = 300 000 km/s precīza vērtība: 29972,458 m/s — Aprēķiniem pietiek ar 3 × 108 m/s

Šis skaitlis AB speciālistam ir tieši praktiski nozīmīgs divu iemeslu dēļ:

c = f × λ kavēts λ = c / f un f = c / λ kur: c = gaismas ātrums8 m/sf = frekvence Hz,λ = viļņa garums m
Priekšskatījums

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.

Īkšķa noteikums

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:

MērogsSimbolsNulles punktsLietot
Celsija°Cledus kušanas temperatūralietošanai katru dienu
KelvinaKAbsolūtā nulle (-273,15 °C)zinātne un tehnoloģija, IR aprēķini
Ogas un sīkie augļi°F—ASV dokumentācija
T(K) = T(°C) + 273.15 pārrēķināšana: T(°C) = (T(°F) – 32) × 5/9

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.

Priekšskatījums

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:

ziemeļos mērķis Az El diapazons R radars
Azimuts (horizontālais leņķis uz ziemeļiem), pacēlums (leņķis virs horizonta) un diapazons ( slīpums) kopā uztver mērķa pozīciju.

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).

Prakse

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.

vr = v × cos(α) kur: vr = radiālais ātrums (m/s)v = faktiskais mērķa ātrums (m/s)α = leņķis starp mērķa kustības virzienu un redzamības līniju pret radaru
radars Redzamības līnija v v·cos α = v r
Tikai ātruma komponents pa redzes līniju (zaļš) skaitās kā radiālais ātrums.

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.