EMS vzdelávacie prostredie · Prehľad · 5 · English version

5. Radar

Celá kapitola o radare: od základnej prevádzky a radarového porovnania s pulzným radarom, dopplerom, CW/FMCW, pasívnym radarom, anténami a rozlíšením.

Začiatok

5.1Základná prevádzka radaru

Radar znamená RAdio Detection A zvonenie : zistiť a merať vzdialenosť s rádiovými vlnami. Základný princíp je neuveriteľne jednoduchý — a od 30. rokov 20. storočia nezmenené:

§5.1 →

5.2Komponenty radarového systému

Každý impulzný radar pozostáva z rovnakých funkčných blokov:

§5.2 →

5.3Polarizácia elektromagnetickej vlny

Polarizácia je smer, ktorým vibruje elektrické pole EM vlny. Anténa určuje polarizáciu vysielaného signálu — a anténa prijíma vlny s "nesprávnou" polarizáciou zlé alebo vôbec.

§5.3 →

5.4Dopplerov efekt

The Dopplerov efekt Viete to zo sanitky: Tón je vyšší, ako sa blíži, nižšie, ako to odháňa preč. To isté sa stáva rádiovým vlnám. Odráža radarový signál na a pohyb cieľová frekvencia echo posunov:

§5.4 →

5.5Radarový prierez

The Radarový prierez (RCS, symbol σ) je miera, koľko radarovej energie cieľ odrazí späť do radaru, vyjadrené v m2. ekvivalent povrch: cieľ s σ = 5 m2 odráža rovnako ako ideálna guľa, ktorá by zachytávala a rovnomerne rozptyľovala 5 m2…

§5.5 →

5.6Inverzné právo štvorca

Energia zanechávajúca anténu sa rozprestiera na čoraz väčšom povrchu gule. Pretože povrch gule rastie s R2, hustota výkonu klesá s štvorec vzdialenosť — on právo inverzného štvorca (reverzné právo):

§5.6 →

5.20Radarový horizont

Ako ďaleko radar dosiahne, nie je určený len jeho schopnosťou ( Inverzné právo štvorca ), ale aj Zakrivenie Zeme Pretože radarové vlny sa množia prakticky lineárne (priamka pohľadu, Elektromagnetické vlny ), zmizne nízkolietavý cieľ v…

§5.20 →

5.23Maskovanie terénu

Okrem zakrivenia ( Radarový horizont ) tiež blokuje pole sám o líniu výhľadu. Maskovanie terénu vedome využíva hory, kopce a údolia, aby sa udržali mimo dosahu nepriateľského radaru. Je to jedna z najstarších a najúčinnejších pozemných…

§5.23 →

5.21Decibely a logaritmy

Radar a EW velikáni majú obrovský rozsah: prenosový výkon megawattov, ozveny femtowattov a 1/R4 zákon ( Inverzné právo štvorca ) pracovať s miliardami faktorov. Takéto čísla nie sú pohodlne vypočítané v "normálnych" jednotkách. Preto celá…

§5.21 →

5.7Zisk

Anténa nemôže zvýšiť energiu, hoci koncentrát . Zisk (posilnenie antény, G) vyjadruje, ako silnejšia anténa vyžaruje vo svojom hlavnom smere v porovnaní s imaginárnou anténou, ktorá distribuuje všetku energiu rovnomerne vo všetkých…

§5.7 →

5.27Úplná radarová rovnica: hluk, straty a detekcia

Zjednodušená radarová rovnica Inverzné právo štvorca povie, koľko energie sa vráti. Ale radar nedetekuje výkon — zistí rozdiel medzi ozvenou a hluk, . Každý prijímač vytvára zvuk svojho vlastného, a echo je užitočné len vtedy, keď stúpa…

§5.27 →

5.8Frekvenčné pásma

Radarové frekvencie sú označené písmenami. Formát (IEEE) pochádza z druhej svetovej vojny, kedy boli písmená zámerne tajne vybrané, a je stále predvolený:

§5.8 →

5.9Druhy radaru

Radary možno rozdeliť do niekoľkých osí. Hlavné členenie je podľa funkcia :

§5.9 →

5.10Pulzný radar

The pulzný radar, je klasická a stále najčastejšie radarová forma: vysielač je na veľmi krátke ( pulz ) a potom pomerne dlho, zatiaľ čo prijímač počúva ozveny. Od trvania každej echo nasleduje vzdialenosť ( Vzdialenosť od cieľa k radaru…

§5.10 →

5.28Vysielač: od magnetrónu po pevný

Vysielač ( Komponenty radarového systému ) generuje rádiofrekvenčné impulzy. Existujú dva zásadne odlišné vzory pre to, a rozdiel určuje, čo radar môže urobiť:

§5.28 →

5.29Prijímač: od echo po graf

Ozvena pri 3 alebo 10 GHz je ťažké zosilniť a priamo filtrovať. Takmer každý radar (a každý ESM príjemca) preto používa superheterodyn zásada: a mixér kombinuje echo s lokálnym oscilátorom (LO) a konvertuje ho na pevný, nižší stredná…

§5.29 →

5.30Radarové displeje: A-skop, B-skop a PPI

Moderné radary zobrazujú na mape syntetické symboly, ale klasické typy displejov stále formujú žargón — a zviditeľňujú, čo rušenie robí s radarom.

§5.30 →

5.11Palubný radar a indikátor pohybujúceho sa cieľa

Najväčším problémom pulzného radaru nad zemou je neporiadok: Ozvena zemského povrchu môže byť miliónkrát silnejšia ako ozvena nízko lietajúceho lietadla. Roztok je obsiahnutý v dopplerovom účinku ( Dopplerov efekt ): Clutter stojí, ciele…

§5.11 →

5.22Pozemný neporiadok

Pozemný neporiadok je neželaná ozvena zemského povrchu: kopce, lesy, budovy, polia a vlny všetky odrazia radarový signál. Pre pozemný radar alebo radar s rozhľadňami je to najväčší problém s detekciou. — echo neporiadok môže 40 až 70 dB…

§5.22 →

5.12Radar so stálou vlnou

Jeden. radar so stálou vlnou (CW) posielať nie v pulzoch, ale kontinuálne Jedna konštantná frekvencia vypnutá a prijímať súčasne. Keďže prenos a prijímanie sú simultánne, je potrebný samostatný vysielač a prijímacia anténa (alebo veľmi…

§5.12 →

5.13Zmena na radare CW

The FMCW radar (Frekvencia modulovaná kontinuálna vlna) rieši veľkú stratu CW radar: meranie vzdialenosti. Trik: vysielacia frekvencia je neustále rozmanitá, zvyčajne ako trojuholník alebo píla zub hojdačka (sweep). Samotná frekvencia sa…

§5.13 →

5.24LPI — Nízka schopnosť interceptu

Vypnuté Maximálny výkon a priemerný výkon pulzového radaru sleduje nepríjemnú pravdu pre radar: ESM prijímač zachytáva signál jedným smerom (1/R2) a následne zvyčajne počuje radar predtým, ako tento radar vidí cieľ (1/R4). Jeden. LPI…

§5.24 →

5.14Pasívny radar

Jeden. pasívny radar (pasívna koherentná poloha, PCL) vôbec nič. Von. Namiesto toho používa existujúce kanály tretích strán — FM vysielanie, DAB/DVB-T vysielače, mobilné stožiare — ako "osvetlenie." Systém prijíma dve veci: priamy signál…

§5.14 →

5.31Bistatický a multistatický radar

Bežný radar je monostatická : vysielač a prijímač sú na rovnakom mieste a zvyčajne zdieľajú jednu anténu. V bistatická Radar, ktoré sú od seba vzdialené, oddelené východisková . S niekoľkými prijímačmi (alebo vysielačmi) sa nazýva…

§5.31 →

5.25Triangulácia

Jeden prijímač zachytí signál len vie, ktorý smer Už ide. — prieskum, čiara na mape, nie bod. Triangulácia (krížové) rieši, že: merať rovnaký zdroj z dva alebo viac priestorovo oddelené prijímače, potom sa prieskumy navzájom rezali — A…

§5.25 →

5.15Charakteristiky antény

Anténa nikdy nevyžaruje svoju energiu dokonale v jednom smere. Skutočný model žiarenia pozostáva z:

§5.15 →

5.162D a 3D radar

Rozdiel je v počte meraných súradníc (pozri Azimut, elevácia a rozsah ):

§5.16 →

5.26Príklady: techniky v súčasných systémoch

Napríklad: — Aké techniky sú obsiahnuté v známych radarových systémoch opísaných v otvorených zdrojoch? (Iba na hlavných líniách; skutočný výkon je často klasifikovaný.)

§5.26 →

5.17Rozlíšenie radaru

Rozlíšenie je sila radaru na dva ciele, ktoré sú blízko seba ako dva vidieť ciele namiesto toho, aby jeden. Rozlíšenie je niečo iné ako presnosť: presnosť hovorí, ako dobre meriate pozíciu jedného cieľa, rozlíšenie alebo môžete oddeliť…

§5.17 →

5.18Ambiguita

Na rôznych miestach v tejto kapitole pojmy potápané nejednoznačný (dvojité) a Jednotvárna Na — pri maximálnom jednoznačnom rozsahu ( Maximálna medzera ) a slepé rýchlosti MTI ( Palubný radar a indikátor pohybujúceho sa cieľa ). Tento…

§5.18 →

5.32Zobrazovací radar: SLAR, SAR a ISAR

Radar môže tiež obrázok : terén a čo stojí na ňom, deň a noc a cez mrak. Problémom je uhlové rozlíšenie ( Uhlové rozlíšenie ): sa zhoršuje s dosahom. Prvé riešenie bolo letecký radar s bočným výhľadom (SLAR): dlhá anténa pozdĺž trupu…

§5.32 →

5.33sekundárny radar a IFF

Všetko v tejto kapitole zatiaľ je primárny radar : radar prijíma pasívny odraz od cieľa. A sekundárny radar, funguje inak. Kladie otázku Vypočúvanie ) a transpondér na palube lietadla aktívne vysiela odpoveď. V armáde sa to volá IFF…

§5.33 →

5.19Ukončenie

Táto kapitola je technickým jadrom kurzu. Hlavné línie:

§5.19 →