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5. Radar
O capítulo completo do radar: da operação básica e comparação do radar ao radar de pulso, doppler, CW/FMCW, radar passivo, antenas e resolução.
5.1Funcionamento básico do radar
Radar significa que Detecção de RAdio E Ranging : detectar e medir distância com ondas de rádio. O princípio básico é surpreendentemente simples — e desde a década de 1930 sem alterações:
§5.1 →5.2Componentes do sistema radar
Cada radar de pulso consiste nos mesmos blocos funcionais:
§5.2 →5.3Polarização da onda eletromagnética
Polarização é a direção em que o campo elétrico de uma onda EM vibra. A antena determina a polarização do sinal transmitido — e uma antena recebe ondas com a polarização "errada" ruim ou não.
§5.3 →5.4Efeito Doppler
A efeito doppler Sabes pela ambulância: O tom é mais alto à medida que se aproxima, mais baixo à medida que se afasta. O mesmo acontece com as ondas de rádio. Reflecte um sinal de radar numa em movimento alvo, então a frequência dos…
§5.4 →5.5Secção transversal do radar
A Secção transversal do radar (RCS, símbolo σ) é a medida de quanta energia de radar um alvo retorna ao radar, expressa em m2. equivalente superfície: um alvo com σ = 5 m2 reflete tanto quanto uma esfera ideal que interceptaria e…
§5.5 →5.6Lei quadrada inversa
A energia que deixa uma antena espalha-se por uma superfície de esfera cada vez maior. Porque a superfície de uma esfera cresce com R2, a densidade de energia diminui com o quadrado distância — em lei quadrada inversa (lei quadrada…
§5.6 →5.20horizonte de radar
O alcance de um radar não só é determinado pela sua capacidade ( Lei quadrada inversa ) mas também pela Curvação da Terra . Porque as ondas de radar se reproduzem virtualmente linearmente (linha de visão, Ondas electromagnéticas ),…
§5.20 →5.23Máscaras de terreno
Além da curvatura ( horizonte de radar ) também bloqueia campo a própria linha de visão. Máscaras de terreno está conscientemente usando montanhas, colinas e vales para ficar fora do alcance de um radar inimigo. É uma das mais antigas e…
§5.23 →5.21Decibéis e logaritmos
Radar e EW grandes têm uma enorme gama: potência de transmissão de megawatts, ecos de femtowatts, ea lei 1/R4 ( Lei quadrada inversa ) trabalhar com milhares de milhões de factores. Tais números não são convenientemente calculados em…
§5.21 →5.7Ganho
Uma antena não pode aumentar a energia. concentrado . Ganho (reforço de antena, G) expressa quão mais forte uma antena irradia em sua direção principal em comparação com uma antena imaginária que distribui toda energia uniformemente em…
§5.7 →5.27A equação de radar completo: ruído, perdas e detecção
A equação de radar simplificada de Lei quadrada inversa diz-te quanta energia volta. Mas um radar não detecta na potência — detecta na diferença entre eco e ruído . Cada receptor gera ruído próprio, e um eco só é útil uma vez que ele sobe…
§5.27 →5.8Faixas de frequência
As frequências de radar são indicadas por faixas de letras. O formato (IEEE) data da Segunda Guerra Mundial, quando as letras foram escolhidas deliberadamente, e ainda é o padrão:
§5.8 →5.9Tipos de radar
Os radares podem ser divididos em vários eixos. A repartição principal é de acordo com função :
§5.9 →5.10Radar de pulso
A radar de pulso é a forma de radar clássica e ainda mais comum: pulso ) e então relativamente longo, enquanto o receptor ouve ecos. A partir da duração de cada eco segue a distância ( Distância do alvo ao radar ). Esta seção trata dos…
§5.10 →5.28O transmissor: do magnetron ao estado sólido
O transmissor ( Componentes do sistema radar ) gera os pulsos de radiofrequência. Existem dois projetos fundamentalmente diferentes para isso, e a diferença determina o que o radar pode fazer:
§5.28 →5.29O receptor: do eco ao gráfico
Um eco a 3 ou 10 GHz é difícil de amplificar e filtrar diretamente. Quase todos os radares ESM o receptor) utiliza, por conseguinte, superheterodina princípio: a misturador combina o eco com um oscilador local (LO) e converte-o em um…
§5.29 →5.30Monitores de radar: A-scope, B-scope e PPI
Os radares modernos mostram símbolos sintéticos em um mapa, mas os tipos de exibição clássicos ainda moldam o jargão — e tornam visível o que a interferência faz a um radar.
§5.30 →5.11radar doppler de pulso e indicador de destino móvel
O maior problema de um radar de pulso acima da terra é a desordem: O eco da superfície da Terra pode ser milhões de vezes mais forte do que o de um avião voador. A solução está contida no efeito doppler ( Efeito Doppler Clutter fica…
§5.11 →5.22Aglomeração do solo
Aglomeração do solo é o eco indesejado da superfície da Terra: colinas, florestas, edifícios, campos e ondas, todos recuperam o sinal do radar. Para um radar terrestre ou um radar de avião de observação, este é o maior problema de…
§5.22 →5.12Radar de ondas contínuas
Uma Radar de ondas contínuas (CW) enviar não em pulsos, mas contínuo Uma frequência constante desligada e recebendo simultaneamente. Como a transmissão e o recebimento são simultâneos, é necessário um transmissor e uma antena de recepção…
§5.12 →5.13Variação no radar CW
A Radar FMCW (Frequency Modulated Continuum Wave) resolve a grande perda do radar CW: medição de distância. O truque: a frequência de transmissão é continuamente variada, geralmente como um balanço triangular ou serra de dentes (sweep). A…
§5.13 →5.24LPI — Baixa Probilidade de Intercepção
Desligado Potência máxima e potência média do radar de pulso segue uma verdade desconfortável para o radar: um receptor ESM capta o sinal uma direção (1/R2) e, consequentemente, geralmente ouve o radar antes que o radar vê o alvo (1/R4).…
§5.24 →5.14Radar passivo
Uma radar passivo (localidade passiva coerente, PCL) nada mesmo Fora. Em vez disso, utiliza canais de terceiros existentes — Radiodifusão FM, transmissores DAB/DVB-T, mastros móveis — como "iluminação". O sistema recebe duas coisas: o…
§5.14 →5.31Radar bistático e multistático
Um radar comum é monostático : transmissor e receptor estão no mesmo lugar e geralmente compartilham uma antena. Em uma bistático radar eles são alguma distância separada, separados por um basal . Com vários receptores (ou transmissores)…
§5.31 →5.25Triangulação
Um receptor captando um sinal só sabe qual direção Está a chegar. — Uma sondagem, uma linha no mapa, não um ponto. Triangulação (cross) resolve isso: medir a mesma fonte a partir de dois ou mais receptores separados espacialmente, em…
§5.25 →5.15Características da antena
Uma antena nunca irradia sua energia perfeitamente em uma direção. O padrão de radiação real consiste em:
§5.15 →5.16radar 2D e 3D
A diferença está no número de coordenadas medidas (ver Azimute, elevação e amplitude ):
§5.16 →5.26Exemplos: técnicas em sistemas contemporâneos
Por exemplo: — Que técnicas estão contidas em sistemas de radar conhecidos descritos em fontes abertas? (Apenas nas linhas principais; desempenho real é muitas vezes classificado.)
§5.26 →5.17Resolução do radar
Resolução é o poder de um radar para dois objetivos que estão próximos como dois Ver alvos em vez de ser um. A resolução é algo diferente da precisão: a precisão diz como você mede bem a posição de um objetivo, resolução ou você pode…
§5.17 →5.18Ambiguidade
Em diferentes lugares neste capítulo os conceitos mergulhados ambíguo (duplo) e Sem ambiguidades Ligado — na gama máxima inequívoca ( Intervalo Máximo Inequívoco ) e as velocidades cegas do MTI ( radar doppler de pulso e indicador de…
§5.18 →5.32Radar de imagem: SLAR, SAR e ISAR
Um radar também pode imagem : o terreno e o que está nele, dia e noite e através da nuvem. O problema é resolução angular ( Resolução angular ): piora com o alcance. A primeira solução foi radar aéreo de aspecto lateral (SLAR): uma antena…
§5.32 →5.33Radar secundário e IFF
Tudo neste capítulo é radar primário : o radar recebe uma reflexão passiva do alvo. A radar secundário funciona de forma diferente. Faz uma pergunta (o interrogatório ), e transponder a bordo da aeronave transmite activamente uma…
§5.33 →5.19Fecho
Este capítulo é o núcleo técnico do curso. As linhas principais:
§5.19 →