EMS mācību vide · Pārskats · 5 · English version
5. Radiolokators
pilna radara nodaļa: no pamata darbības un radara salīdzinājuma līdz impulsu radaram, dopleram, CW/FMCW, pasīvajam radaram, antenām un izšķirtspējai.
5.1Radara pamatdarbība
Radiolokators nozīmē RAdio noteikšana Un niknums : noteikt un izmērīt attālumu ar radioviļņiem. Pamatprincips ir pārsteidzoši vienkāršs — un kopš 20. gadsimta 30. gadiem nemainās:
§5.1 →5.2Radara sistēmas sastāvdaļas
Katrs impulsa radars sastāv no tiem pašiem funkcionālajiem blokiem:
§5.2 →5.3Elektromagnētiskā viļņa polarizācija
Polarizācija ir virziens, kurā EM viļņa elektriskais lauks vibrē. Antena nosaka pārraidītā signāla polarizāciju — un antena saņem viļņus ar "nepareizu" polarizāciju slikti vai nav vispār.
§5.3 →5.4Doplera efekts
gadā doplerefekts Tu zini no ātrās palīdzības dienesta: Tonis ir augstāks tuvojoties, zemāks, kad tas aizbrauc prom. Tas pats notiek ar radioviļņiem. Atstaro radara signālu kustīgs mērķis, tad biežums eho nobīdes:
§5.4 →5.5Radiolokācijas šķērsgriezums
gadā Radiolokācijas šķērsgriezums (RCS, simbols σ) ir mērs, cik daudz radara enerģijas mērķa atlēcieni atpakaļ uz radaru, izteikts m2. ekvivalents virsma: mērķis ar σ = 5 m2 atspoguļo tikpat daudz kā ideāla sfēra, kas pārtvertu un…
§5.5 →5.6Apgriezti kvadrātveida tiesību akti
Enerģija, kas atstāj antenu, izplatās pa arvien lielāku sfēras virsmu. Jo sfēras virsmas aug ar R2, jaudas blīvums samazinās līdz ar kvadrāts attālums — dienas apgriezti kvadrātveida tiesību akti (apgriezti kvadrāta likumi):
§5.6 →5.20Radiolokācijas horizonts
Cik tālu radars sasniedz, nosaka ne tikai tā spēja ( Apgriezti kvadrātveida tiesību akti ) bet arī Zemes izliekums . Jo radara viļņi vairojas praktiski lineāri (line-of-skats, Elektromagnētiskie viļņi ), pazūd zemu lidojošs mērķis…
§5.20 →5.23Teritorijas maskēšana
Papildus izliekumu ( Radiolokācijas horizonts ) arī bloķē to lauks pati redzes līnija. Teritorijas maskēšana apzināti izmanto kalnus, paugurus un ielejas, lai paliktu ārpus ienaidnieka radara sasniedzamības. Tā ir viena no vecākajām un…
§5.23 →5.21Decibeli un logaritmi
Radiolokatoram un EW lieliem ir milzīgs diapazons: megavatu pārraides jauda, femtovatu atbalsis un 1/R4 likums ( Apgriezti kvadrātveida tiesību akti ) strādā ar miljardiem faktoru. Šādi skaitļi nav ērti aprēķināti "normālās" vienībās.…
§5.21 →5.7Gain
Antena nevar palielināt enerģiju, lai gan koncentrāts . Gain (antenna pastiprinājums, G) izsaka, cik daudz spēcīgāk antena izstaro tās galvenajā virzienā, salīdzinot ar iedomātu antenu, kas vienmērīgi sadala visu enerģiju visos virzienos…
§5.7 →5.27Pilns radara vienādojums: troksnis, zudumi un noteikšana
Vienkāršotais radara vienādojums no Apgriezti kvadrātveida tiesību akti stāsta, cik daudz enerģijas nāk atpakaļ. Bet radars neatklāj pie varas — tā konstatē atšķirību starp atbalss un troksnis . Katrs uztvērējs rada troksni savu, un…
§5.27 →5.8Frekvenču joslas
Radiolokācijas frekvences norāda burtu joslas. (IEEE) formāts ir datējams ar 2. pasaules kara, kad burti tika apzināti kriptiski izvēlēts, un joprojām ir noklusējuma:
§5.8 →5.9Radara tipi
Radarus var iedalīt vairākās asīs. Galvenais dalījums ir saskaņā ar Funkcija :
§5.9 →5.10Pulsa radars
gadā pulsa radars ir klasiskā un joprojām visbiežāk radara forma: raidītājs ir ļoti īss (the pulss ) un tad salīdzinoši ilgi, bet uztvērējs klausās atbalsi. No katra atbalss ilgums seko attālumu ( Attālums no mērķa līdz radaram ). Šī…
§5.10 →5.28raidītājs: no magnetronu uz cietvielu
Radioraidītājs ( Radara sistēmas sastāvdaļas ) rada radiofrekvences impulsus. Tam ir divi būtiski atšķirīgi modeļi, un atšķirība nosaka, ko radars var darīt:
§5.28 →5.29Uztvērējs: no atbalss līdz grafikam
Atbalss 3 vai 10 GHz frekvencē ir grūti palielināms un tieši filtrējams. Gandrīz katrs radars (un katrs ESM saņēmējs) tāpēc izmanto superheterodēns princips: a maisītājs apvieno atbalss ar vietējo oscilatoru (LO un pārvērš to fiksētā,…
§5.29 →5.30Radiolokācijas displeji: A-scope, B-scope un PPI
Mūsdienu radari kartē rāda sintētiskus simbolus, bet klasiskie displeja veidi joprojām veido žargonu — un viņi padara redzamu to, kas traucē radaram.
§5.30 →5.11Pulsa doplera radars un kustīgā mērķa indikators
Lielākā pulsa radara problēma virs zemes ir klusinātājs: Zemes virsmas atbalss var būt miljoniem reižu spēcīgāka nekā zemu lidojošai lidmašīnai. Šķīdums ir doplerefektā ( Doplera efekts ): Klūteris stāv, mērķi kustas. Divas saistītas…
§5.11 →5.22Zemes bezkrāsa
Zemes bezkrāsa ir nevēlama atbalss Zemes virsmas: pakalni, meži, ēkas, lauki un viļņi visi atvairīt radara signālu. Zemes radaram vai novērošanas gaisa kuģa radaram tā ir lielākā atklāšanas problēma, kas pastāv — skrajš atbalss var 40…
§5.22 →5.12Nepārtraukto viļņu radars
Viens Nepārtraukto viļņu (CW) radars nesūti pulsus, bet nepārtraukta Viena konstanta frekvence izslēgta un saņem vienlaicīgi. Tā kā pārraide un uztveršana notiek vienlaicīgi, nepieciešams atsevišķs raidītājs un saņemošā antena (vai ļoti…
§5.12 →5.13Izmaiņas CW radarā
gadā FMCW radars (Frekvenču modulētais nepārtrauktais vilnis) atrisina lielo CW radara zudumu: attāluma mērīšanu. Triks: pārraides frekvence ir nepārtraukti dažāda, parasti kā trīsstūrveida vai zāģa zobu šūpoles (slaucīt). Pati frekvence…
§5.13 →5.24ZPI — Zema uztveres spēja
Izslēgts Maksimālā jauda un vidējā impulsa radara jauda seko neērtai patiesībai attiecībā uz radaru: ESM uztvērējs uztver signālu vienā virzienā (1/R2) un tādējādi parasti dzird radaru pirms radars redz mērķi (1/R4). Viens ZPI radars (Low…
§5.24 →5.14Pasīvais radars
Viens pasīvais radars (pasīva koherenta atrašanās vieta, PCL) nekas Ārā. Tā vietā viņš izmanto esošos trešo pušu kanālus — FM apraide, DAB/DVB-T raidītāji, mobilie masti — kā "apgaismojums". Sistēma saņem divas lietas: tiešo signālu no…
§5.14 →5.31Biostatiskais un multistatiskais radars
Parasts radars ir monostatiska : raidītājs un uztvērējs ir vienā vietā un parasti ir kopīga viena antena. ği bistatiska radars tie ir daži attālumi, kas atdalīti ar bāzlīnija . Ar vairākiem uztvērējiem (vai raidītājiem) to sauc…
§5.31 →5.25Triangulācija
Viens uztvērējs uztver signālu tikai zina, kurš virziens Tas nāk — aptauja, līnija kartē, nevis punkts. Triangulācija (cross) atrisina, ka: izmērīt to pašu avotu no divi vai vairāk telpiski atdalīti uztvērēji, tad aptaujas pārgriež viens…
§5.25 →5.15Antenas raksturlielumi
Antena nekad nestartē savu enerģiju perfekti vienā virzienā. Faktisko starojuma veidu veido:
§5.15 →5.162D un 3D radars
Starpība ir izmērīto koordinātu skaits (sk. Azimuts, pacēlums un diapazons ):
§5.16 →5.26Piemēri: metodes mūsdienu sistēmās
Piemēram: — Kādi paņēmieni ir ietverti zināmajās radaru sistēmās, kas aprakstītas atklātos avotos? (Tikai galvenajās līnijās; faktiskais sniegums bieži tiek klasificēts.)
§5.26 →5.17Radara izšķirtspēja
Rezolūcija radara spēks uz diviem mērķiem, kas ir tuvu kopā kā divi skatīt mērķus, nevis būt viens. Izšķirtspēja ir kas cits nekā precizitāte: precizitāte saka, cik labi jūs izmērīt pozīciju viena mērķa, izšķirtspēja vai jūs varat atdalīt…
§5.17 →5.18Acīmredzamība
Dažādās vietās šajā nodaļā jēdzieni šķir neskaidra (dubults) un Neskaidri Par — maksimālajā nepārprotamajā diapazonā ( Maksimālais nepārredzamais diapazons ( Pulsa doplera radars un kustīgā mērķa indikators ). Šis punkts izvirza jēdzienu…
§5.18 →5.32Attēlu radars: SLAR, SAR kā arī ISAR
Radiolokators var arī attēls : reljefu un to, kas stāv uz tā, dienu un nakti un caur mākoni. Problēma ir leņķiskā izšķirtspēja ( Leņķiskā izšķirtspēja ): kļūst sliktāk ar diapazonu. Pirmais risinājums bija: lidaparāta sānskata radars…
§5.32 →5.33Sekundārais radars un IFF
Līdz šim viss šajā nodaļā ir primārais radars : radars saņem pasīvu atstarojumu no mērķa. A sekundārs radars darbojas atšķirīgi. Tā uzdod jautājumu ( Nopratināšana ) un transponders gaisa kuģī aktīvi nosūta atbildi. Militārajā to sauc par…
§5.33 →5.19Slēgšana
Šī nodaļa ir kursa tehniskais kodols. Galvenās līnijas:
§5.19 →