Radar - nó ... Định nghĩa, chủng loại, nguyên lý hoạt động. radar

Radar - một tập hợp các phương pháp khoa học và các phương tiện phục vụ cho việc xác định nguồn gốc và đặc điểm của đối tượng bằng sóng vô tuyến. Cơ sở thử nghiệm thường được gọi là mục tiêu radar (hoặc một mục tiêu).

nguyên tắc radar

thiết bị phát thanh và các phương tiện nhằm thực hiện nhiệm vụ radar này được gọi là hệ thống radar, hoặc các thiết bị (radar hoặc RLN). Nguyên tắc cơ bản của radar dựa trên những hiện tượng và tính chất vật lý sau:

• Môi trường truyền sóng radio, gặp phải các đối tượng có đặc tính điện khác nhau, nằm rải rác trên chúng. Sóng phản xạ từ mục tiêu (hoặc ánh sáng riêng của mình), cho phép một hệ thống radar để phát hiện và xác định các mục tiêu.
• Ở những khoảng cách lớn Tuyên truyền đưa thẳng tại một tốc độ không đổi trong một môi trường được biết đến. Giả định này làm cho nó có thể để đo khoảng cách tới mục tiêu và tọa độ góc của nó (với một số lỗi).
• Trên cơ sở của hiệu ứng Doppler, tần số của tín hiệu phản ánh nhận được tính toán vận tốc xuyên tâm của các điểm bức xạ tương đối RLN.

thông tin lịch sử

Vào khả năng sóng radio để đẩy lùi chỉ ra các nhà vật lý vĩ đại H. Hertz và kỹ sư điện Nga AS Popov trong thế kỷ XIX muộn. Theo bằng sáng chế từ năm 1904, radar đầu tiên thiết lập một kỹ sư người Đức Karl Hyulmayer. Các thiết bị, mà ông gọi là telemobiloskopom, được sử dụng trong tàu, chạy dọc sông Rhine. Trong mối liên hệ với sự phát triển của kỹ thuật máy bay radar sử dụng trông rất hứa hẹn là một yếu tố bảo vệ. Nghiên cứu trong lĩnh vực này là những chuyên gia hàng đầu ở nhiều nước.

Năm 1932, các nguyên tắc cơ bản của radar được mô tả trong nghiên cứu tác phẩm của ông Leningrad Viện Electrophysics (Viện Electrophysical Leningrad) Pavel Kondratevich Oschepkov. Б.К. Ông cũng có, phối hợp với các đồng nghiệp BK Shembel và VV Tsimbalinym mùa hè năm 1934 đã bị radar nguyên mẫu, mục tiêu nằm ở độ cao 150 m với khoảng cách 600 m. Công việc tiếp theo về sự cải thiện của radar là để tăng phạm vi hoạt động của mình và cải thiện tính chính xác của việc xác định vị trí mục tiêu.

loại radar

Bản chất của các mục tiêu bức xạ điện từ cho thấy một số loại radar:

• Một radar thụ động khám phá những bức xạ nội tại (nhiệt, điện từ và các loại tương tự), mà tạo ra một mục tiêu (tên lửa, máy bay, các đối tượng không gian).
• Tích cực thực hiện với phản ứng tích cực trong trường hợp này, nếu đối tượng được trang bị máy phát riêng của mình và sự tương tác với họ diễn ra trên các thuật toán "yêu cầu - phản ứng".
• phản ứng thụ động hoạt động liên quan đến việc nghiên cứu thứ vô tuyến (phản ánh). Radar trong trường hợp này bao gồm một máy phát và một máy thu.
• Radar bán chủ động - là một trường hợp đặc biệt hoạt động, trong trường hợp máy dò bức xạ phản ánh nằm radar (ví dụ, một yếu tố cấu trúc tên lửa dẫn đường).

Mỗi loại có những ưu điểm vốn có và nhược điểm.

Phương pháp và thiết bị

Tất cả các cơ sở radar trên phương pháp sử dụng để chia sẻ một radar bức xạ liên tục và xung.

Đầu tiên chứa trong thành phần của nó một máy phát và một máy thu bức xạ hoạt động đồng thời và liên tục. Theo nguyên tắc này, các thiết bị radar đầu tiên đã được tạo ra. Một ví dụ về một hệ thống như vậy có thể phục vụ radioaltimetr (thiết bị hàng không xác định loại bỏ các máy bay từ mặt đất) hoặc được biết đến tất cả người lái xe radar để xác định giới hạn tốc độ của xe.

Khi phương pháp xung năng lượng điện từ được phát ra ở xung ngắn của một vài micro giây. Sau khi tạo một trạm tín hiệu đang làm việc chỉ tiếp nhận. Sau khi thu thập và đăng ký radiowaves radar phản ánh truyền một xung mới và các chu kỳ được lặp lại.

chế độ radar

Có hai chế độ cơ bản của hoạt động của các trạm radar và các thiết bị. Xuất xứ - quét không gian. Nó được thực hiện nghiêm chỉnh theo một hệ thống xác định trước. Trong bài đánh giá liên tục di chuyển chùm tia radar có thể được các hình tròn, xoắn ốc, hình nón, nhân vật ngành gồm. Ví dụ, các mảng ăng ten có thể được luân chuyển chậm chạp trong một vòng tròn (ở góc phương vị) trong khi quét ở độ cao (nghiêng lên xuống). Trong bảng xếp hạng radar quét chùm tia song song thực hiện tia. Mỗi đã nhận riêng của mình được xử lý nhiều dòng thông tin.

chế độ theo dõi có nghĩa là định hướng liên tục của ăng-ten để đối tượng được chọn. Đến lượt nó, phù hợp với quỹ đạo của một mục tiêu di động, sử dụng hệ thống theo dõi tự động đặc biệt.

Các thuật toán để xác định phạm vi và phương hướng

Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong khí quyển là 300 ngàn. Km / s. Do đó, biết rằng thời gian dành cho tín hiệu phát sóng để trang trải các khoảng cách từ nhà ga đến mục tiêu và trở lại, nó rất dễ dàng để tính toán khoảng cách của đối tượng. Để thực hiện điều này, bạn phải ghi lại một cách chính xác thời điểm gửi các xung và thời gian của việc thông qua các tín hiệu phản xạ.

Để biết thông tin về vị trí của mục tiêu sử dụng Beaming radar. Xác định góc phương vị và độ cao (độ cao hoặc độ cao) của đối tượng sản xuất với một chùm ăng ten hẹp. radar hiện đại sử dụng cho điều này anten mảng theo từng giai đoạn (PAR) có khả năng để thiết lập một chùm hẹp hơn, và đặc trưng bởi một tốc độ quay cao. Thông thường, không gian quá trình quét được thực hiện bởi ít nhất hai dầm.

Các thông số chính của hệ thống

Từ đặc điểm chiến thuật và kỹ thuật của các thiết bị nó phụ thuộc phần lớn vào hiệu quả và chất lượng công việc.

Đối với chỉ số radar chiến thuật xếp hạng:

• lĩnh vực xem, hạn chế tối thiểu và phạm vi tối đa phát hiện mục tiêu, góc phương vị hợp lệ và góc ngẩng.
• Nghị quyết trong phạm vi, phương vị, độ cao và tốc độ (khả năng để xác định các thông số của mục tiêu liền kề).
• Độ chính xác đo lường, được đo bằng sự hiện diện của tổng, có hệ thống hoặc ngẫu nhiên lỗi.
• khả năng chống ồn và độ tin cậy.
• Mức độ tự động hóa thu hồi và xử lý các luồng dữ liệu đến thông tin.

Các đặc tính chiến thuật quy định đặt tại thiết kế các thiết bị bởi các thông số kỹ thuật nhất định, trong đó có:

• tần số sóng mang, và điều chế của các dao động được tạo ra;
• mô hình ăng ten;
• truyền điện và các thiết bị nhận;
• kích thước và trọng lượng của hệ thống.

Thi hành nhiệm vụ

Radar - là một công cụ đa năng đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực quân sự, khoa học và nền kinh tế. Việc sử dụng được liên tục mở rộng nhờ vào sự phát triển và cải tiến các thiết bị đo lường và công nghệ kỹ thuật.

Việc sử dụng các radar trong lĩnh vực quân sự có thể giải quyết vấn đề quan trọng của việc rà soát, giám sát của không gian, phát hiện của không khí, đất và các mục tiêu di động nước. Nếu không có radar là không thể tưởng tượng các thiết bị phục vụ thông báo cho hệ thống định vị và hệ thống điều khiển hỏa lực.

căn cứ radar quân sự là một phần của cảnh báo chiến lược của cuộc tấn công tên lửa và phòng thủ tên lửa tích hợp.

Radioastronomy

Gửi bởi sóng vô tuyến từ mặt đất và được phản xạ từ vật thể trong không gian gần trong và bên ngoài, cũng như trên Trái đất kết thúc. Nhiều đối tượng không gian là không thể để điều tra đầy đủ chỉ với việc sử dụng các dụng cụ quang học, và chỉ việc sử dụng các kỹ thuật radar trong thiên văn học mang lại rất nhiều thông tin về bản chất và cấu trúc của chúng. Đây là lần đầu tiên một radar thụ động để thám hiểm Mặt trăng đã được sử dụng bởi các nhà thiên văn Mỹ và Hungary vào năm 1946. Khoảng thời, nó đã được thực hiện một cách ngẫu nhiên và tín hiệu vô tuyến từ vũ trụ.

kính viễn vọng hiện đại nhận ăng ten có hình dạng của một cái bát hình cầu lõm lớn (như một tấm gương của các phản xạ quang học). Các đường kính lớn hơn, các yếu tín hiệu ăng-ten có thể mất. kính thiên văn radio làm việc thường phức tạp, kết hợp không chỉ các thiết bị nằm gần nhau, nhưng trên các châu lục khác nhau. Trong số các nhiệm vụ quan trọng nhất của thiên văn học hiện đại - nghiên cứu pulsar và thiên hà với hạt nhân hoạt động, nghiên cứu của môi trường giữa các vì sao.

các ứng dụng dân sự

Trong nông nghiệp và lâm nghiệp, các thiết bị radar không thể thiếu cho việc thu thập thông tin về sự phân bố và mật độ của mảng thực vật, nghiên cứu các cấu trúc, các thông số và các loại đất, phát hiện kịp thời các vụ cháy. Trong địa lý và địa chất radar được sử dụng để thực hiện các công trình địa hình, địa mạo, xác định cấu trúc và thành phần của các loại đá, tìm mỏ khoáng sản. Các phương pháp radar thủy văn và hải dương học được giám sát đường thủy chính của đất nước, tuyết và băng, lập bản đồ bờ biển.

Radar - là một trợ lý không thể thiếu để nhà khí tượng học. Radar dễ dàng tìm ra trạng thái của khí quyển ở khoảng cách hàng chục cây số, và trên việc phân tích các dữ liệu, một thay đổi dự báo trong điều kiện thời tiết ở một số vùng.

triển vọng phát triển

Đối với radar hiện đại tiêu chí đánh giá chính là tỷ lệ hiệu quả và chất lượng. Hiệu quả đề cập đến những đặc điểm chiến thuật và kỹ thuật tổng quát của thiết bị. Tạo một radar hoàn hảo - một kỹ thuật phức tạp và vấn đề khoa học-kỹ thuật, việc thực hiện mà có thể chỉ với việc sử dụng những thành tựu mới nhất của Cơ điện và điện tử, tin học và sức mạnh tính toán.

Các chuyên gia dự đoán rằng trong tương lai gần, các đơn vị chức năng chính của trạm cấp độ khác nhau của sự phức tạp và mục đích là trạng thái rắn hoạt động (mảng theo từng giai đoạn) phased array, mà chuyển đổi tín hiệu analog sang kỹ thuật số. Sự phát triển của hệ thống máy tính sẽ hoàn toàn tự động hóa công tác quản lý và các chức năng cơ bản của radar, cung cấp cho khách hàng cuối một phân tích toàn diện các thông tin nhận được.