Vse, kar naredi specialist za EW — Identifikacija radarskega signala, pretvorba frekvence, določitev razdalje od trajanja — temelji na majhnem številu aritmetičnih baz. To poglavje postavlja te temelje. Kdo so koncepti? velikost, enota, pogostnost in nadzoruje moči 10, lahko sledi vsako naslednje poglavje, ne da bi se spotaknili nad matematiko.
Snov se namerno ohranja praktično: brez motenj, vendar formule in pretvorbe, ki jih dejansko uporabljate na področju in v razredu.
Veličina in enotnost
Ena. velikost je lastnost, ki jo lahko izmerite ali izračunate: dolžina, čas, hitrost, frekvenca, moč, temperatura. Ena. enota je merilo, v katerem izražate to veličino: meter, sekunda, meter na sekundo, hertz, vat, kelvin. Vrednost brez enotnosti je nesmiselna. — "razdalja je 5" pravi nič, "razdalja je 5 km."
Mednarodna pogodba o sodelovanju z Sistem SI (Système International). Glavne količine EW in njihove enote SI:
| Veličina | Simbol | Enota SI | Kratica |
|---|---|---|---|
| Dolžina / razdalja | I, d, R | števci | m |
| Čas | t | sekunda | s |
| Pogostnost | f | hertz | Hz |
| Hitrost | v | metri na sekundo | m/s |
| Moč | P | vat | W |
| Temperatura | T | kelvin | K |
| Valovna dolžina | λ (lambda) | števci | m |
| Kot | Stopnja / Radial | °/rad |
V vsakem izračunu napišite enoto. Številne matematične napake v praksi so v resnici napake enot: Mileage meter, megahertz z gigahertzom.
Pogostnost
Pogostnost (f) število ponovitev periodičnega pojava na sekundo. Enota je hertz (Hz): 1 Hz = 1 vibracija na sekundo. Za EW je frekvenca osrednja količina: celoten elektromagnetni spekter je razvrščen po frekvencah, za radarje, radije in žalovalce pa je značilna frekvenca, na kateri delujejo.
Čas ene popolne vibracije se imenuje obdobje (T) Frekvenca in čas sta si nasprotna:
Signal ima čas 1 ms (0,01 s). Frekvenca je f = 1 / 0,001 = 1000 Hz = 1 kHz. Nasprotno: radar, ki deluje na 10 GHz ima periodni čas T = 1 / 10 milijonov = 0,1 nanosekunde.
Skupne izpeljane enote: 1 kHz = 1000 Hz, 1 MHz = milijon Hz, 1 GHz = milijarda Hz, 1 THz = bilijon Hz. Vojaški radarji običajno delujejo v območju MHz do GHz; Infrardeča in svetloba sta v območju THz.
Velika števila, številčna imena in pooblastila 10
V EM spektru delate z izjemno velikimi števili (gigahertz: 1.000.000.000 Hz) in izredno majhnimi (nanosekunde: 0,000000001 s). Odjava je nerodna in občutljiva na napake, zato uporabljamo Pristojnosti 10 ter Predpone SI..
| Predpona | Simbol | Moč 10 | Nepisano | Ime številke |
|---|---|---|---|---|
| tera | T | 1012 | 1.000.000.000.000 | milijard |
| giga | G | 109 | 1.000.000.000 | milijard |
| mega | M | 106 | 1.000.000 | milijon |
| kilogram | k | 103 | 1.000 | tisoč |
| — | — | 100 | 1 | ena |
| mili | m | 10-3 | 0,001 | tisoč. |
| mikro | µ | 10-6 | 0,000001 | mio. |
| nano | n | 10-9 | 0,000000001 | milijarda |
| piko | p | 10-12 | 0,000000000001 | trilijon. |
Izračun s pooblastili 10 sledi dvema preprostima praviloma: pri množenju dodajte eksponente (103 × 106 = 109), v delih jih odštejemo drug od drugega (109 / 106 = 103).
radar oddaja 9,4 GHz. 9,4 × 109 Hz = 9400 MHz = 9.400.000 kHz. Širina impulza 1,5 μs je 1,5 × 10-6 s. s.
Nizozemska "milijarda" (109) v angleščini milijardin nizozemski "milijard" (1012) v angleščini trilijon. V mednarodni dokumentaciji in Natu je to klasičen vir napak.
Hitrost svetlobe
Elektromagnetni valovi — radijski valovi, radar, infrardeči, svetloba, laser — rastline v vakuumu in približno tudi v zraku z svetlobna hitrost c:
To število je neposredno praktično pomembno za specialista EW iz dveh razlogov:
- Določanje razdalje: radarski in laserski daljinomeri merijo trajanje signala. Ker je c znano, trajanje pomeni neposredno razdaljo (glej Radar).
- Povezava med frekvenco in valovno dolžino: frekvenca f in valovna dolžina λ sta povezani preko c.
radar X deluje na 10 GHz. valovna dolžina je λ = (3 × 108) / (10 × 109) = 0,03 m = 3 cm. Radio VHF pri 150 MHz ima λ = (3 × 108(150 × 10)6) = 2 m.
Visoka frekvenca = kratka valovna dolžina; nizka frekvenca = dolga valovna dolžina. Priročni oslovski most: 300 MHz ↔ 1 m. Od tam lahko z lahkoto merite: 3 GHz ↔ 10 cm, 30 GHz ↔ 1 cm.
Temperatura
Temperatura se na prvi pogled zdi čudna raca v EW tečaju, vendar je bistvena za razumevanje infrardeča (InfrardečaEksploziv se je začel leta 1979.
Obstajajo tri sklede, ki jih morate vedeti:
| Merilo | Simbol | Ničelna točka | Uporaba |
|---|---|---|---|
| Celzija | °C | led tališča | dnevna uporaba |
| Kelvin | K | Absolutna nič (-273,15 °C) | znanost in tehnologija, izračuni IR |
| Fahrenheit | °F | — | Dokumentacija ZDA |
O absolutna nična točka (0 K = −273,15 °C) je najnižja možna temperatura; Vse molekularno gibanje miruje in objekt ne oddaja več toplotnega sevanja. Vse gori sije. — chlovek (~310 K), motor vozila (~350–400 K), izpuh reaktivnega motorja (~700–1000 K). Bolj kot je predmet vroč, bolj je IR sevanje in krajši je vrh valovne dolžine. To je fizično načelo za termalnimi kamerami in IR-vodenimi izstrelki.
Izpušni sloj 627 °C je 627 + 273 = 900 K. Infrardeča Vidite, da takšen vir naraste okoli 3,2 μm — Točno na področju mnogih izstrelkov, ki iščejo toploto.
Azimut, nadmorska višina in območje
Za zajem položaja tarče glede na senzor uporabljamo tri koordinate. — skupaj koordinatni sistem žarnice radarskega sveta:
- Azimut (Az): vodoravna smer proti cilju, merjena v smeri urinega kazalca v stopinjah od severa (000° = sever, 090° = vzhod, 180° = jug, 270° = zahod).
- Višina (El): navpični kot cilja, izmerjen iz vodoravne ravnine. 0° = horizont, 90° = naravnost nad senzorjem.
- Razpon (R): poševna razdalja (razpon slame) od senzorja do cilja vzdolž ravne vidne črte.
S temi tremi vrednostmi je bil položaj cilja v celoti določen. 2D radar meri samo azimut in doseg; 3D radar meri tudi nadmorsko višino in lahko izračuna višino cilja (glej 2D in 3D radar).
Azimut je vedno naveden v treh številkah v poročilih: "cilj v 045, doseg 12 kilometrov". Ne pozabite, da obseg Name razdalja je: na tleh, ki je bližja od 10 km, se merita cilj na razdalji 10 km in 30°.
Radialna hitrost
O radialna hitrost (v)r) je sestavni del hitrosti cilja vzdolž vidne črte senzor — hitrost, pri kateri tarča pride do senzorja ali ga izklopi. To se razlikuje od dejanske (zemlje) hitrosti cilja.
Tarča, ki leti naravnost proti radarju, ima radialno hitrost, ki je enaka njegovi dejanski hitrosti. Cilj, ki leti točno čez vidno črto (tangentno) ima radialno hitrost nič — Ne glede na to, kako težko bo.
Zakaj je to pomembno? Ker Dopplerjevi radarji (Dopplerjev učinek ter Pulzni dopplerjev radar in kazalnik premikajočega se cilja) samo merjenje radialne hitrosti. Letalo, ki pangencialno leti, ne proizvaja dopplerjevega premika in lahko posledično "izgine" iz filtrov za hitrost radarja impulznega dopplerja. — Načelo, ki ga v praksi izkorišča tako imenovana zareza- ali lepljenjeManeuver.