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.
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 →