Wszystko, co robi specjalista EW — Identyfikacja sygnału radarowego, konwertowanie częstotliwości, określanie odległości od czasu trwania — opiera się na niewielkiej liczbie podstaw arytmetycznych. Ten rozdział kładzie te fundamenty. Who the concepts wielkość, jednostka, Częstość występowania i kontroluje uprawnienia 10, może śledzić każdy następny rozdział bez potknięcia się o matematykę.
Substancja jest celowo utrzymywana w praktyce: bez rozpraszania, ale formuły i konwersje, które rzeczywiście używasz w terenie i w klasie.
Wspaniałość i jedność
Jeden wielkość jest właściwością, którą można zmierzyć lub obliczyć: długość, czas, prędkość, częstotliwość, moc, temperatura. Jeden jednostka jest miarą, w której wyrażasz tę wielkość: metr, drugi, metr na sekundę, herc, wat, kelvin. Wartość bez jedności jest bez znaczenia. — "Odległość to 5" nic nie mówi, "odległość to 5 km".
Międzynarodowa zgoda na współpracę z System SI (Systemème International). Główne ilości EW i ich jednostki SI:
| Wspaniałość | Symbol | Jednostka SI | Skrót |
|---|---|---|---|
| Długość / odległość | l, d, R | metry | m |
| Czas | t | drugi | s |
| Częstość występowania | f | hertz | Hz |
| Prędkość | v | metry na sekundę | m/s |
| Moc | P | wat | W |
| Temperatura | T | kelwin | K |
| Wavellendar | λ (lambda) | metry | m |
| Kąt | -------------------------------------------------- | Klasa / Radial | ° / rad |
W każdym obliczeniu należy zapisać jednostkę. Wiele błędów matematycznych w praktyce są w rzeczywistości błędy jednostkowe: Mylenie przebieg z licznikami, megahertz z gigahertz.
Częstość występowania
Częstość występowania f) liczba razy zjawisko okresowe powtarza się na sekundę. Jednostka jest hertz (Hz): 1 Hz = 1 wibracje na sekundę. W przypadku EW częstotliwość jest ilością centralną: całe spektrum elektromagnetyczne klasyfikuje się według częstotliwości, a radary, radia i lamenty charakteryzują się częstotliwością, z jaką działają.
Czas jednego pełnego wibracji nazywa się Termin VI (T) Częstotliwość i okres są wzajemnie odwrotne:
Sygnał ma okres 1 ms (0,01 s). Częstotliwość wynosi f = 1 / 0,001 = 1000 Hz = 1 kHz. Natomiast: radar pracujący na 10 GHz ma okres T = 1 / 10 milionów milionów = 0,1 nanosekundy.
Wspólne jednostki pochodne: 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = milion Hz, 1 GHz = mld Hz, 1 THz = bilion Hz. Radary wojskowe zazwyczaj działają w obszarze MHz do GHz; podczerwień i światło znajdują się w obszarze THz.
Duże liczby, nazwy numerów i uprawnienia 10
W spektrum EM pracujesz z niezwykle dużymi liczbami (gigahertz: 1,000.000.000 Hz) i bardzo małymi (nanosekundy: 0.000000001 s). Wysubskrypcja jest niezdarna i wrażliwa na błędy; dlatego używamy Uprawnienia 10 oraz SI Prefiksy.
| Prefiks | Symbol | Moc 10 | Niezapisane | Nazwa numeru |
|---|---|---|---|---|
| tera | T | 1012 | 1.000.000.000.000 | miliard |
| giga | G | 109 | 1.000.000.000 | miliard |
| mega | M | 106 | 1.000.000 | mln |
| kg | k | 103 | 1.000 | 1000 |
| — | — | 100 | 1 | jeden |
| milli | m | 10-3 | 0,001 | tysięczny |
| mikro | µ | 10- 6 | 0,000001 | Miliard |
| nano | n | 10- 9 | 0,000000001 | miliardowa |
| pico | p | 10- 12 | 0,000000000001 | trylionth |
Obliczanie z mocą 10 następuje po dwóch prostych zasadach: przy mnożeniu, dodać wykładniki (103 × 106 = 109), w częściach odejmujesz je od siebie (109 / 106 = 103).
Radar nadaje na 9,4 GHz. To 9,4 × 109 Hz = 9,400 MHz = 9,400000 kHz. Szerokość impulsu 1,5 μs wynosi 1,5 × 10- 6 d.
Holenderski "miliard" (109) called in English miliard1012) called in English bilion. W międzynarodowej dokumentacji i NATO, jest to klasyczne źródło błędu.
Prędkość światła
Fale elektromagnetyczne — fale radiowe, radar, podczerwień, światło, laser — roślin w próżni i w przybliżeniu również w powietrzu z prędkość światła c:
Liczba ta ma bezpośrednie znaczenie praktyczne dla specjalisty EW z dwóch powodów:
- Określenie odległości: radarowe i laserowe czujniki pomiarowe mierzą czas trwania sygnału. Ponieważ c jest znane, czas trwania przekłada się bezpośrednio na odległość (patrz Radar).
- Połączenia między częstotliwością a długością fali: częstotliwość f i długość fali λ są połączone przez c.
Radar z pasmem X działa na 10 GHz. Długość fali wynosi λ = (3 × 108) / (10 × 109) = 0,03 m = 3 cm. Radio VHF przy 150 MHz ma λ = (3 × 108(150 × 10)6) = 2 m.
Wysoka częstotliwość = krótka długość fali; niska częstotliwość = długa długość fali. Pomocny most osłów: 300 MHz ↔ 1 m. Stamtąd można łatwo skalować: 3 GHz ↔ 10 cm, 30 GHz ↔ 1 cm.
Temperatura
Temperatura na pierwszy rzut oka wydaje się być dziwną kaczką na kursie EW, ale jest niezbędna do zrozumienia podczerwień (Podczerwień): Każdy obiekt o temperaturze powyżej zera absolutnego emituje promieniowanie elektromagnetyczne, a jego ilość i długość fali zależy bezpośrednio od temperatury.
Są trzy miski, które powinieneś wiedzieć:
| Skala | Symbol | Punkt zerowy | Stosowanie |
|---|---|---|---|
| Cesjusz | °C | lód w temperaturze topnienia | dobowe |
| Kelvin Przewodniczący | K | Bezwzględny zerowy (-273,15 ° C) | nauka i technologia, obliczenia IR |
| Fahrenheit Przewodniczący | °F | — | Dokumentacja USA |
W bezwzględny punkt zerowy (0 K = -273,15 ° C) jest najniższą możliwą temperaturą; Tam cały ruch molekularny stoi nieruchomo i obiekt nie emituje już promieniowania cieplnego. Wszystko tam świeci — ludzki (~ 310 K), silnik pojazdu (~ 350–400 K), silnik odrzutowy spalin (~ 700–1000 K). Im gorętszy obiekt, tym więcej promieniowania IR i im krótsza jest długość fali szczytowej. Jest to zasada fizyczna za kamerami termowizyjnymi i pociskami kierowanymi przez IR-.
Płum wydechowy o temperaturze 627 ° C wynosi 627 + 273 = 900 K. Podczerwień Widzicie, że takie źródło szczytuje około 3,2 μm — Dokładnie na polu wielu pocisków szukających ciepła.
Azymut, wysokość i zakres
Aby uchwycić pozycję celu względem czujnika, użyjemy trzech współrzędnych — razem układ współrzędnych żarówki świata radarów:
- Azymut (Az): kierunek poziomy w kierunku celu zmierzony zgodnie z ruchem wskazówek zegara w stopniach od północy (000 ° = północ, 090 ° = wschód, 180 ° = południe, 270 ° = zachód).
- Wysokość (El): kąt pionowy do celu mierzony od płaszczyzny poziomej. 0 ° = horyzont, 90 ° = prosto nad czujnikiem.
- Zakres (R): Odległość skokowa (zakres odchylenia) od czujnika do celu wzdłuż prostej linii widzenia.
Przy tych trzech wartościach pozycja celu została w pełni ustalona. Radar 2D mierzy tylko azymut i zakres; radar 3D mierzy również wysokość i może obliczyć wysokość celu (patrz: Radary 2D i 3D).
Azymut jest zawsze podawany w trzech cyfrach w raportach: "cel w 045, zasięg 12 kilometrów". Pamiętaj, że zakres Nachylenie odległość wynosi: cel w odległości 10 km i 30 ° wysokości mierzony jest na ziemi bliżej niż 10 km.
Prędkość radiowa
W prędkość radialna vdo) jest składnikiem prędkości celu wzdłuż linii wzroku czujnik — prędkość, z jaką cel dochodzi do lub wyłącza czujnik. To różni się od rzeczywistej (naziemnej) prędkości celu.
Cel lecący prosto do radaru ma prędkość radialną równą jego rzeczywistej prędkości. Cel, który lata dokładnie przez linię widzenia (tangential) ma prędkość radialną zero — Bez względu na to, jak ciężko będzie.
Dlaczego to takie ważne? Ponieważ Radary dopplerowskie (Efekt dopplerowski oraz Radar dopplerowski pulsu i ruchomy wskaźnik docelowy) tylko pomiar prędkości radialnej. Samolot, który lata pangenicznie nie powoduje przesunięcia dopplera i w konsekwencji może "zniknąć" z filtrów prędkości radaru pulsu-dopplera. — Zasada, która jest wykorzystywana w praktyce przez tzw. wycięcie- lub beaming- Manewr.