Ievads
Radiolokators nozīmē RAdio noteikšana Un niknums: noteikt un izmērīt attālumu ar radioviļņiem. Pamatprincips ir pārsteidzoši vienkāršs — un kopš 20. gadsimta 30. gadiem nemainās:
- Radars sūtīt īss elektromagnētisko enerģiju izstaro caur virzītu antenu.
- Enerģija ceļo ar ātrumu gaismas, hits objektu ( mērķis) un daļēji atspoguļo.
- Radars saņem Šī vājā atbalss un mēra, cik ilgi signāls bija ceļā un no kāda virziena tas nāca.
No šiem diviem datiem seko viss: Ilgums dod attālumu, antenas virziens dod azimutu (un pie 3D radaru pacēluma), un atbalss frekvences maiņa dod radiālo ātrumu (doppler efektu, Doplera efekts).
Radara spēks ir tajā, par ko ir runa nav vajadzības: nav gaismas, nav siltuma kontrasta, nav sadarbības ar mērķi. Cena: radars pārraida aktīvu un tāpēc ir pašnosakāms, un atbalss ir ļoti vājš — saņemtais aktīvs bieži ir faktors 1018 mazāka par emitēto jaudu. Gandrīz visas radara tehnoloģijas šajā nodaļā attiecas uz vienu jautājumu: Kā jūs varat iegūt šo mazo atbalsi no kurnēšanas droši?
Attālums no mērķa līdz radaram
Radioviļņi ceļo ar gaismas ātrumu c. Mēra radara ilgumu Δt starp pārraidi un uztveršanu, tad signālam tajā laikā ir attālums līdz mērķim. divreiz (nākt un iet). Tādējādi attālums (diapazons R) ir:
Radars pēc impulsa nosūtīšanas saņem atbalsi 200 μs. R = (3 × 10)8 × 200 × 106.) / 2 = 60 000 / 2 = 30 km.
Radioviļņi ceļo ~300 m mikrosekundē. Katram mikrosekundes periodam ir 150 m. Noderīgs: 1 km diapazons ≈ 6,7 μs briedums; 150 km
Šī vienkāršā formula ir katra pulsa radara sirds. Jebkas, kas traucē laiku — priekšlaicīgs nākamais pulss (Maksimālais nepārredzamais diapazons(Minimālais diapazons) — Nekavējoties pārtrauc attālumu.
Vājums un troksnis
Mērķa atbalss nav vienīgā lieta, kas nonāk uztvērējā. Divas nevēlamu signālu kategorijas nosaka, vai mērķis ir redzams:
Troksnis
Troksnis ir nejauša elektroenerģija, kas lielā mērā rodas pašā uztvērējā (termiskais troksnis) un daļēji no vides un Visuma. Troksnis vienmēr ir tur un visās frekvencēs. Mērķa atbalss nav nosakāms, kamēr tā nav pietiekami virs trokšņa līmeņa; attiecību starp signāla jaudu un trokšņa jaudu sauc par attiecība starp signālu un troksni (SNR). Noteikšana galu galā ir statistikas spēle: slieksnis (Slieksnis, nemainīgs viltus atgādinājuma ātrums un automātiska gain kontrole) jābūt pietiekami augstam, lai pastāvīgi neredzētu mērķu troksni, un pietiekami zemam, lai nepalaistu garām reālus mērķus.
Clutter
Clutter sastāv no reālām atbalsīm objektiem, kuros jūs neinteresē: Zemes virsma, jūras viļņi, lietus, krusa, putnu bari, vējdzirnavas, ēkas. Clutter var būt daudzas reizes spēcīgāks nekā atbalss lidmašīnas — Kalnu nogāze atstaro miljoniem reižu vairāk enerģijas nekā medību lidmašīna.
| Suga | Avots | Īpašība | Kontrole |
|---|---|---|---|
| Zemes bezkrāsa | zeme, ēkas | ļoti spēcīgs, joprojām | MTI / Doplera filtrēšana (Pulsa doplera radars un kustīgā mērķa indikators) |
| Jūras bezmugurkaulnieks | Jūras viļņi | virzās lēni, raupji | CFAR, polarizācija, doplers |
| Laikapstākļi | Lietus, krusa, sniegs | apjomīgs, kustas ar vēju | cirkulāra polarizācija (Elektromagnētiskā viļņa polarizācija), dopler |
| Eņģeļi | putni, kukaiņi | mazi, lēni | Ātruma filtri |
Būtiskā atšķirība: troksnis ir nejaušs un visur; kņudēšana ir īsta atspulga ar noteiktu vietu vai savu ātrumu. Tāpēc viņi cīnās atšķirīgi: cīnīties pret troksni ar lielāku jaudu, labāku uztvērēju un integrāciju (Pulsa kompresija un impulsu integrācija); plīts cīnās ar filtriem, kas atšķiras pēc ātruma (doppler/MTI) un adaptīvajām robežvērtībām (CFAR, Slieksnis, nemainīgs viltus atgādinājuma ātrums un automātiska gain kontrole).
Jamming pievieno mākslīgu "troksni" vai viltus atbalsi un tādējādi iekrīt tieši šajā cīņā: Žēl, ka mēģina sagraut radara SNR, radars cenšas saskatīt mērķi ar filtrēšanu, frekvences maiņu un signāla darbību.