EMS Mediu de învățare · Prezentare generală · 5 · §5.1 · English version

§5.1 Funcționarea de bază a radarului

Start

Introducere

Radar reprezintă Detectarea RAdio # And raging #: detectează și măsoară distanța cu unde radio. Principiul de bază este uimitor de simplu — şi din anii 1930 neschimbat:

  1. Radarul. trimite o energie electromagnetică emisă prin intermediul unei antene dirijate.
  2. Energia călătoreşte cu viteza luminii, loveşte un obiect ( ţintă) și în parte reflectat.
  3. Radarul. primește Acest ecou slab şi măsoară cât timp a fost semnalul pe drum şi din ce direcţie a venit.

Din aceste două date rezultă totul: Durata oferă distanța, direcția antenei oferă azimut (și la altitudinea radarelor 3D), iar schimbarea în frecvența ecoului oferă viteza radială (efectul Doppler, Efect Doppler).

radar puls de transmisie → ← ecou ţintă
Trimiterea, reflectarea, primirea: principiul radarului.

Puterea radarului este în ceea ce este vorba nu necesităţi: fără lumină, fără contrast termic, fără cooperare cu ţinta. Preţul: radarul transmite activ şi, prin urmare, este autodetectiv, iar ecoul este extrem de slab — activul primit este adesea un factor 1018 mai puţin decât puterea emisă. Aproape toate tehnologiile radar din acest capitol se referă la o întrebare: Cum scoţi acel mic ecou din murmur?

Distanța de la țintă la radar

Undele radio călătoresc cu viteza luminii c. Măsurarea duratei radarului Δt între transmisie și primire, apoi semnalul la acel moment are distanța până la țintă de două ori (să vină şi să plece). Distanța (intervalul R) este astfel:

R = (c × Δt) / 2 unde: R = distanța până la țintă (m)c = viteza luminii8 m/sΔt = durata între transmisie și primireDepartamentul la 2: Semnalul merge înainte şi înapoi
Previzualizare

Un radar primeşte un ecou de 200 μs după trimiterea pulsului. R = (3 × 108 × 200 × 10- 6) / 2 = 60.000 / 2 = 30 km.

Regulile pumnului

Undele radio călătoresc ~300 m pe microsecundă. Pentru fiecare perioadă de microsecundă, există o gamă de 150 m. Utilitar: 1 km interval de 6,7 μs maturitate; 150 km

Această formulă simplă este inima fiecărui radar puls. Orice deranjează sincronizarea. — pulsul următor prematur (Distanţa maximă neclară), un ecou țintă care intră în timp ce transmițătorul este încă pe (Intervalul minim) — Întrerupeţi distanţa imediat.

Clutter și zgomot

Ecoul ţintei nu este singurul lucru care intră în receptor. Două categorii de semnale nedorite determină dacă o țintă este vizibilă:

Zgomot

Zgomot este o energie electrică aleatorie, generată în mare parte în receptorul propriu-zis (zgomot termic) și parțial din mediu și univers. Zgomotul este întotdeauna acolo și pe toate frecvențele. Un ecou țintă nu este detectabil până când nu este suficient deasupra nivelului sonor; raportul dintre puterea semnalului și puterea acustică se numește raportul semnal-zgomot (SNR). Detectarea este în cele din urmă un joc statistic: pragul (Prag, rata de alarmă falsă constantă și controlul automat al câștigului) ar trebui să fie suficient de mare pentru a nu vedea în mod constant zgomot pentru obiective, și suficient de scăzut pentru a nu pierde obiectivele reale.

Clutter

Clutter este format din ecouri reale de obiecte în care nu sunteți interesat: suprafața Pământului, valuri de mare, ploaie, grindină, roiuri de păsări, mori de vânt, clădiri. Clutter poate fi de multe ori mai puternic decât ecoul unui avion — O pantă de munte reflectă de milioane de ori mai multă energie decât un avion de vânătoare.

SpecieSursăCaracteristiciControl
Tulburare la solterenuri, clădirifoarte puternic, încăMTI / Filtrare Doppler (Pulse Doppler radar și în mișcare indicator țintă)
Mizeria măriiValuri de mareSe mişcă încet, durCFAR, polarizare, Doppler
Vremea dezordineploaie, grindină, zăpadăvoluminoase, în mișcare cu vântpolarizare circulară (Polarizarea valului electromagnetic), doppler
Îngeripăsări, insectemic, lentFiltre de viteză

Diferenţa esenţială: Zgomotul este aleatoriu și peste tot; dezordine este o reflexie reală cu un loc fix sau propria viteză. Prin urmare, acestea sunt luptate diferit: lupta zgomot cu mai multă putere, receptoare mai bune și integrare (Compresia pulsului şi integrarea pulsului); lupte de dezordine cu filtre care disting prin viteză (doppler/MTI) și cu praguri adaptive (CFAR; Prag, rata de alarmă falsă constantă și controlul automat al câștigului).

Relevanța EW

Blocarea adaugă "zgomot" artificial sau ecouri false și, prin urmare, cade exact în această luptă: Păcatul încearcă să distrugă SNR-ul radarului, radarul încearcă să vadă ţinta cu filtrarea, schimbările de frecvenţă şi funcţionarea semnalului.