Všetko, čo robí špecialista EW — Identifikácia radarového signálu, prevod frekvencie, určenie vzdialenosti od trvania — je založený na malom počte aritmetických základov. Táto kapitola kladie tieto základy. Kto sú pojmy veľkosť, jednotka, frekvencia a kontroluje schopnosti 10, môže sledovať akúkoľvek ďalšiu kapitolu bez zakopnutia cez matematiku.
Látka je zámerne udržiavaná v praxi: žiadne rozptýlenie, ale vzorce a konverzie skutočne používate v teréne a v triede.
Veľkosť a jednota
Jeden. veľkosť je vlastnosť, ktorú môžete merať alebo vypočítať: dĺžka, čas, rýchlosť, frekvencia, výkon, teplota. Jeden. jednotka je miera, v ktorej vyjadrujete túto veľkosť: meter, druhý, meter za sekundu, hertz, watt, kelvin. Hodnota bez jednoty nemá zmysel — "vzdialenosť je 5" nič nehovorí, "vzdialenosť je 5 km."
Medzinárodne súhlasil s prácou Systém SI (Système International). Hlavné množstvá EW a ich jednotky SI:
| Veľkosť | Symbol | Jednotka SI | Skratka |
|---|---|---|---|
| Dĺžka / vzdialenosť | l, d, R | merače | m |
| Čas | up | druhá | s |
| Frekvencia | f | hertz | Hz |
| Rýchlosť | v | merače za sekundu | m/s |
| Výkon | P | watt | W |
| Teplota | T | kelvin | K |
| Vlnová dĺžka | λ (lambda) | merače | m |
| Uhol | θ φ | Stupeň / Radiálna | °/rad |
Pri každom výpočte zapíšte jednotku. Mnoho chýb matematiky v praxi sú v skutočnosti jednotkové chyby: Mileage zmätok s metrami, megahertz s gigahertz.
Frekvencia
Frekvencia f) je počet opakovaní periodického javu za sekundu. Jednotka je hertz (Hz): 1 Hz = 1 vibrácie za sekundu. Pre EW je frekvencia ústredným množstvom: celé elektromagnetické spektrum je klasifikované podľa frekvencie a radary, rádiá a lamenty sú charakterizované frekvenciou, pri ktorej fungujú.
Čas jedného kompletného vibrácie sa nazýva termín (T) Frekvencia a čas sú navzájom opakom:
Signál má dobu 1 ms (0,01 s). Frekvencia je f = 1 / 0,001 = 1000 Hz = 1 kHz. Naopak: radar pracujúci v 10 GHz má dobu T = 1 / 10 miliónov = 0,1 nanosekunda.
Spoločné odvodené jednotky: 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = milión Hz, 1 GHz = miliarda Hz, 1 THz = bilión Hz. Vojenské radary zvyčajne pracujú v oblasti MHz až GHz; Infračervené a svetelné sú v oblasti THz.
Veľké čísla, názvy čísel a právomoci 10
V EM spektre pracujete s extrémne veľkým počtom (gigahertz: 1000 000 000 Hz) a extrémne malým (nanosekundy: 0.00000001 s). Odhlásenie je nemotorné a citlivé na chyby; preto používame Výkony 10 a SI Prefixy.
| Predpona | Symbol | Výkon 10 | Nepísané | Názov čísla |
|---|---|---|---|---|
| tera | T | 1012 | 1.000.000.000.000 | miliardy |
| giga | G | 109 | 1.000.000.000 | miliardy |
| mega | M | 106 | 1.000.000 | v miliónoch |
| kg | k | 103 | 1.000 | 1000 |
| — | — | 100 | 1 | jedna |
| mili | m | 10- 3 | 0,001 | tisíc. |
| mikro | µ | 10- 6 | 0,000001 | miliónth |
| nano | n | 10- 9 | 0,000000001 | miliarda |
| pico | p | 10- 12 | 0,000000000001 | biliónth |
Výpočet s mocou 10 sa riadi dvoma jednoduchými pravidlami: pri násobení sa pripočítajú exponenty (103 × 106 = 109), v častiach odčítate od seba (109 10 / 106 = 103).
Radar vysiela na 9,4 GHz. 9,4 × 109 Hz = 9 400 MHz = 9 400 000 kHz. Šírka impulzu 1,5 μs je 1,5 × 10- 6 s.
Holandský "miliard" (109) volaný v angličtine miliardya holandský "miliard" (1012) volaný v angličtine bilión. V medzinárodnej dokumentácii a NATO, to je klasický zdroj chýb.
Rýchlosť svetla
Elektromagnetické vlny — rádiové vlny, radar, infračervené, svetlo, laser — rastliny vo vákuu a približne aj vo vzduchu s svetelné otáčky, c:
Tento počet má pre špecialistu EW priamy praktický význam z dvoch dôvodov:
- Určenie vzdialenosti: radary a laserové snímače merajú trvanie signálu. Pretože c je známe, dĺžka trvania sa premieta priamo do vzdialenosti (pozri Radar).
- Spojenie medzi frekvenciou a vlnovou dĺžkou: frekvencia f a vlnová dĺžka λ sú spojené cez c.
Radar s X pásmom pracuje na 10 GHz. vlnová dĺžka je λ = (3 × 108) / (10 × 109) = 0,03 m = 3 cm. Rádio VHF pri 150 MHz má λ = (3 × 10)8(150 × 10)6) = 2 m.
Vysoká frekvencia = krátka vlnová dĺžka; nízka frekvencia = dlhá vlnová dĺžka. Praktický oslík most: 300 MHz ↔ 1 m. Odtiaľ môžete ľahko mierku: 3 GHz ↔ 10 cm, 30 GHz ↔ 1 cm.
Teplota
Teplota sa na prvý pohľad javí ako zvláštna kačica v EW kurze, ale je nevyhnutné pre pochopenie infračervené (Infračervené): Každý objekt s teplotou nad absolútnou nulou vyžaruje elektromagnetické žiarenie a jeho množstvo a vlnová dĺžka závisí priamo od teploty.
Sú tri misy, ktoré by ste mali vedieť:
| Mierka | Symbol | Nulová hodnota | Použitie |
|---|---|---|---|
| Celzia | °C | ľadový bod topenia | denné použitie |
| Kelvin | K | Absolútna nula (-273,15 °C) | veda a technika, výpočty IR |
| FahrenheitCity name (optional, probably does not need a translation) | °F | — | Dokumentácia USA |
The absolútny nulový bod (0 K = -273,15 °C) je najnižšia možná teplota; Celý molekulárny pohyb tam stojí a objekt už neemituje tepelné žiarenie. Všetko tam hore svieti — ľudský (~310 K), motor vozidla (~350)–400 K), výfukový prúdový motor (~700–1000 K). Čím je objekt horúcejší, tým viac IR žiarenia a tým kratšie je dĺžka vrcholovej vlny. Toto je fyzikálny princíp za termálnymi zobrazovacími kamerami a raketami riadenými IR.
Výfuková slivka 627 °C je 627 + 273 = 900 K. Infračervené Vidíte, že takýto zdroj dosahuje vrchol okolo 3,2 μm — Presne v oblasti mnohých tepelných rakiet.
Azimut, elevácia a rozsah
Na zachytenie polohy cieľa vzhľadom na senzor, používame tri súradnice — spolu súradnicový systém žiarovky radarového sveta:
- azimut (Az): horizontálny smer k cieľu meraný v smere hodinových ručičiek v stupňoch od severu (000° = sever, 090° = východ, 180° = juh, 270° = západ).
- Výška (El): vertikálny uhol k cieľu meraný od horizontálnej roviny. 0° = horizont, 90° = priamo nad snímačom.
- Rozsah (R): šikmá vzdialenosť (rozsah slaniny) od snímača po cieľ pozdĺž priamky videnia.
Pri týchto troch hodnotách bola pozícia cieľa úplne určená. 2D radar meria iba azimut a rozsah; 3D radar meria aj výšku a môže vypočítať výšku cieľa (pozri 2D a 3D radar).
Azimut sa vždy uvádza tromi číslicami v správach: "cieľ v 045, rozsah 12 kilometrov." Pamätajte, že rozsah Sklon vzdialenosť je: cieľ v rozsahu 10 km a 30° výška sa meria na zemi bližšie ako 10 km.
Radiálna rýchlosť
The radiálna rýchlosť (vr) je súčasťou rýchlosti cieľa, pozdĺž čiary výhľadu snímač — rýchlosť, ku ktorej cieľ prichádza alebo odchádza zo snímača. To sa líši od skutočnej (prízemnej) rýchlosti cieľa.
Cieľ letiaci priamo k radaru má radiálnu rýchlosť rovnú jeho skutočnej rýchlosti. Cieľ, ktorý letí presne cez čiaru videnia (tangenciálne) má radiálnu rýchlosť nula — Bez ohľadu na to, aké to bude ťažké.
Prečo je to dôležité? Pretože Dopplerove radary (Dopplerov efekt a Palubný radar a indikátor pohybujúceho sa cieľa) iba meranie radiálnej rýchlosti. Lietadlá, ktoré lietajú doslovne, nevytvárajú dopplerovu zmenu, a preto môžu "zmiznúť" z rýchlostných filtrov pulzného dopplera radaru. — Princíp, ktorý v praxi využívajú takzvané zárez- alebo nosenie- Manéver.