Ραντάρ - αυτό ... Ορισμός, είδη, αρχή λειτουργίας. ραντάρ

Ραντάρ - μια συλλογή των επιστημονικών μεθόδων και μέσων που χρησιμεύουν για τον προσδιορισμό της προέλευσης και των χαρακτηριστικών του αντικειμένου με τη βοήθεια των ραδιοκυμάτων. Η πειραματική μονάδα αναφέρεται συχνά ως το στόχο ραντάρ (ή ένα στόχο).

αρχή ραντάρ

Ραδιοεξοπλισμός και τα μέσα που προορίζονται για την εκτέλεση των καθηκόντων του ραντάρ ονομάζονται συστήματα ραντάρ, ή συσκευές (ραντάρ ή RLN). Βασικές αρχές της ραντάρ βασίζεται στα ακόλουθα φυσικά φαινόμενα και ιδιότητες:

• Το ραδιόφωνο κύμα διάδοσης περιβάλλον, συναντούν τα αντικείμενα με διαφορετικές ηλεκτρικές ιδιότητες, είναι διάσπαρτα σε αυτά. Κύμα αντανακλάται από το στόχο (ή το δικό του φως), επιτρέπει σε ένα σύστημα ραντάρ για την ανίχνευση και τον εντοπισμό του στόχου.
• Σε μεγάλες αποστάσεις Πολλαπλασιασμός λαμβάνονται κατ 'ευθείαν με σταθερή ταχύτητα σε ένα γνωστό περιβάλλον. Η υπόθεση αυτή καθιστά δυνατή τη μέτρηση της απόστασης από το στόχο και γωνιακή συντεταγμένες του (με κάποια λάθος).
• Βάσει του φαινομένου Doppler, η συχνότητα του λαμβανόμενου ανακλώμενου σήματος υπολογίζονται ακτινική ταχύτητα του σημείου ακτινοβολίας σχετικά RLN.

ιστορικές πληροφορίες

Από την ικανότητα ραδιοκύματα για να αποκρούσει τόνισε τη μεγάλη φυσικός Η Hertz και της Ρωσίας ηλεκτρολόγος μηχανικός AS Popov στα τέλη του ΧΙΧ αιώνα. Σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από το 1904, το πρώτο ραντάρ δημιουργήσει ένα Γερμανό μηχανικό Καρλ Hyulmayer. Η συσκευή, η οποία κάλεσε telemobiloskopom, που χρησιμοποιούνται σε πλοία, που χειρίζεται το Ρήνο. Σε σχέση με την ανάπτυξη των μηχανικών αεροσκαφών ραντάρ χρήση φαίνεται πολύ ελπιδοφόρα ως άμυνα στοιχείου. Η έρευνα στον τομέα αυτό ήταν οι κορυφαίοι ειδικοί σε πολλές χώρες.

Το 1932, η βασική αρχή του ραντάρ περιγράφεται στα γραπτά ερευνητής του Λένινγκραντ Ινστιτούτο ηλεκτροφυσικής (Λένινγκραντ ηλεκτρικές Institute) Pavel Kondratevich Oschepkov. Б.К. Έχει, επίσης, σε συνεργασία με τους συναδέλφους BK Shembel και VV Tsimbalinym καλοκαίρι του 1934 δείχθηκε ένα πρωτότυπο ραντάρ, ο στόχος βρίσκεται σε υψόμετρο 150 m, με απόσταση 600 μ. Περαιτέρω εργασίες για τη βελτίωση των ραντάρ είναι να αυξηθεί το φάσμα των δραστηριοτήτων τους και να βελτιώσουν την ακρίβεια του προσδιορισμού της θέσης στόχου.

τύπους ραντάρ

Φύση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στόχων υποδηλώνει διάφορους τύπους ραντάρ:

• Ένα παθητικό ραντάρ διερευνά την εγγενή ακτινοβολία (θερμική, ηλεκτρομαγνητική και τα παρόμοια), η οποία παράγει ένα στόχο (πύραυλοι, αεροσκάφη, διαστημικών αντικειμένων).
• Ενεργά πραγματοποιείται με την ενεργό ανταπόκριση στην περίπτωση, εάν το αντικείμενο είναι εξοπλισμένη με το δικό της πομπό και η αλληλεπίδραση μαζί τους γίνεται με τον αλγόριθμο «αίτηση - απάντηση».
• Ενεργά παθητική αντίδραση περιλαμβάνει τη μελέτη της δευτερογενούς (αντανακλάται) ραδιόφωνο. Ραντάρ στην περίπτωση αυτή αποτελείται από ένα πομπό και ένα δέκτη.
• Ημι-ενεργού ραντάρ - είναι μια ειδική περίπτωση δραστικό, στην περίπτωση όπου η ανακλώμενη ανιχνευτής ακτινοβολίας βρίσκεται ραντάρ (π.χ., ένα δομικό στοιχείο homing βλήματα).

Κάθε τύπος έχει εγγενή πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Μέθοδοι και εξοπλισμός

Όλες οι εγκαταστάσεις ραντάρ για τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για να μοιραστούν ένα ραντάρ συνεχή και παλμική ακτινοβολία.

Το πρώτο περιέχει στη σύνθεσή του έναν πομπό και ένα δέκτη ακτινοβολίας που ενεργεί ταυτόχρονα και συνεχώς. Σύμφωνα με την αρχή αυτή, οι πρώτες συσκευές ραντάρ έχουν δημιουργηθεί. Ένα παράδειγμα ενός τέτοιου συστήματος μπορεί να χρησιμεύσει radioaltimetr (συσκευή αεροπορίας καθορίζει την απομάκρυνση του αεροσκάφους από την επιφάνεια του εδάφους) ή γνωστά σε όλους τους αυτοκινητιστές ραντάρ για τον καθορισμό του ορίου ταχύτητας του οχήματος.

Όταν η μέθοδος παλμών ηλεκτρομαγνητική ενέργεια εκπέμπεται σε σύντομους παλμούς μερικών μικροδευτερολέπτων. Μετά τη δημιουργία ενός σταθμού σήμα λειτουργεί μόνο για την υποδοχή. Μετά τη συλλογή και την εγγραφή των ανακλώμενων ραδιοκύματα ραντάρ μεταδίδει ένα νέο παλμό και οι κύκλοι επαναλαμβάνονται.

λειτουργίες ραντάρ

Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι λειτουργίας των σταθμών και συσκευών ραντάρ. Προέλευση - σάρωση χώρου. Είναι διεξάγεται αυστηρά σύμφωνα με ένα προκαθορισμένο σύστημα. Σε διαδοχική ανασκόπηση κινείται δέσμη ραντάρ μπορεί να είναι κυκλικής, ελικοειδή, κωνικά, sectored χαρακτήρα. Για παράδειγμα, η διάταξη κεραίας μπορεί να περιστρέφεται αργά σε έναν κύκλο (σε αζιμούθιο) κατά τη σάρωση σε ανύψωση (κλίση πάνω και κάτω). Στις παράλληλες διαγράμματα ραντάρ ακτίνα σάρωσης μεταφέρονται ακτίνες. Καθένα από αυτά έχει τις δικές του δέκτη της υπό επεξεργασία πολλαπλές ροές πληροφοριών.

Λειτουργία Παρακολούθηση σημαίνει σταθερή κατευθυντικότητα της κεραίας στο επιλεγμένο αντικείμενο. Για τη σειρά του, σύμφωνα με την τροχιά ενός κινούμενου στόχου, χρησιμοποιώντας ειδικά αυτοματοποιημένα συστήματα παρακολούθησης.

Ο αλγόριθμος για τον προσδιορισμό της περιοχής και την κατεύθυνση

Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα είναι 300 χιλιάδες. Km / s. Ως εκ τούτου, γνωρίζοντας το χρόνο που δαπανάται σήματος εκπομπής για να καλύψει την απόσταση από το σταθμό προς το στόχο και πίσω, είναι εύκολο να υπολογίσει την απόσταση του αντικειμένου. Για να γίνει αυτό θα πρέπει να καταγράφει με ακρίβεια το χρόνο της αποστολής τον παλμό και τον χρόνο έκδοσης του ανακλώμενου σήματος.

Για πληροφορίες σχετικά με τη θέση του στόχου που χρησιμοποιείται Μεταβίβαση ραντάρ. Προσδιορισμός αζιμουθίου και ανύψωσης (την ανύψωση ή ανύψωση) του αντικειμένου που παράγεται με μία στενή δέσμης της κεραίας. Σύγχρονη ραντάρ που χρησιμοποιούνται για αυτό το κεραίας συστοιχιών κατά φάσεις (PAR) ικανό να θέσει ένα στενότερο δέσμης, και η οποία χαρακτηρίζεται από μια υψηλή ταχύτητα περιστροφής. Τυπικά, η διαδικασία σάρωσης χώρος εκτελείται από τουλάχιστον δύο δοκούς.

Οι κύριες παράμετροι των συστημάτων

Από τακτικής και τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα των εργασιών.

Για τους δείκτες τακτικής ραντάρ κατατάσσονται:

• οπτικό πεδίο, περιορίζεται το ελάχιστο και το μέγιστο εύρος ανίχνευσης στόχου, ένα έγκυρο γωνία αζιμούθιου και γωνίας ανύψωσης.
• Ανάλυση σε εύρος, το αζιμούθιο, ανύψωση και την ταχύτητα (την ικανότητα να καθορίσει τις παραμέτρους των γειτονικών στόχων).
• Ακρίβεια μέτρησης, η οποία μετράται από την παρουσία του ακαθάριστης, συστηματική ή τυχαία σφάλματα.
• ανοσία θορύβου και την αξιοπιστία.
• Ο βαθμός αυτοματοποίησης της ανάκτησης και επεξεργασίας του εισερχόμενου ρεύματος δεδομένων των πληροφοριών.

Οι συγκεκριμένες τακτικές χαρακτηριστικά που στο σχεδιασμό συσκευών από ορισμένες τεχνικές παραμέτρους, μεταξύ των οποίων είναι:

• φέρουσα συχνότητα, και διαμόρφωση των παραγόμενων ταλαντώσεων?
• μοτίβα κεραία?
• μετάδοσης ισχύος και συσκευών που λαμβάνουν?
• διαστάσεις και το βάρος του συστήματος.

Γραμμή του καθήκοντος

Ραντάρ - είναι ένα ευέλικτο εργαλείο που έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στον στρατιωτικό τομέα, της επιστήμης και της οικονομίας. Η χρήση επεκτείνεται σταθερά χάρη στην ανάπτυξη και τη βελτίωση των τεχνικών τεχνολογιών εξοπλισμού και μέτρηση.

Η χρήση του ραντάρ στον στρατιωτικό τομέα μπορεί να λύσει το σημαντικό πρόβλημα του ελέγχου και της παρακολούθησης του χώρου, η ανίχνευση του αέρα, της γης και του νερού κινητό στόχους. Χωρίς ραντάρ είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς τον εξοπλισμό που χρησιμεύει για να ενημερώσει τα συστήματα πλοήγησης και συστήματα ελέγχου πυρών.

Στρατιωτική βάση ραντάρ είναι ένα μέρος της στρατηγικής προειδοποίηση για πυραυλική επίθεση και ολοκληρωμένη αντιπυραυλικής άμυνας.

ραδιοαστρονομία

Εστάλη από ραδιοκύματα από την επιφάνεια του εδάφους και αντανακλώνται από τα αντικείμενα στο εγγύς και απώτερο διάστημα, καθώς και στη Γη τελειώνει. Πολλά διαστημικά αντικείμενα ήταν αδύνατο να διερευνήσει πλήρως μόνο με τη χρήση οπτικών μέσων, και μόνο η χρήση των τεχνικών ραντάρ στην αστρονομία έδωσε έναν πλούτο των πληροφοριών σχετικά με τη φύση και τη δομή τους. Για πρώτη φορά ένα παθητικό ραντάρ για την εξερεύνηση της Σελήνης έχει χρησιμοποιηθεί από την αμερικανική και την ουγγρική αστρονόμοι το 1946. Περίπου την ίδια εποχή, ήταν τυχαία ληφθεί και ραδιοσήματα από το διάστημα.

Σύγχρονη τηλεσκόπια κεραία λήψεως έχει το σχήμα ενός μεγάλου κοίλη σφαιρική κύπελλο (σαν καθρέφτης του οπτικού ανακλαστήρα). Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος, το ασθενέστερο το σήμα η κεραία μπορεί να πάρει. ραδιοτηλεσκόπια εργάζονται συχνά περίπλοκες, που συνδυάζει όχι μόνο τις συσκευές που βρίσκονται κοντά ο ένας στον άλλο, αλλά σε διαφορετικές ηπείρους. Ανάμεσα στα πιο σημαντικά καθήκοντα της σύγχρονης αστρονομίας - τη μελέτη των πάλσαρ και γαλαξίες με ενεργούς πυρήνες, τη μελέτη του διαστρικού μέσου.

αστικές εφαρμογές

Στον τομέα της γεωργίας και της δασοκομίας, συσκευές ραντάρ είναι απαραίτητα για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με την κατανομή και την πυκνότητα των συστοιχιών των φυτών, τη μελέτη της δομής, τις παραμέτρους και τους τύπους των εδαφών, η έγκαιρη ανίχνευση των πυρκαγιών. Στη γεωγραφία και γεωλογία ραντάρ χρησιμοποιείται για την εκτέλεση τοπογραφικών και γεωμορφολογικών έργα, καθορίζουν τη δομή και τη σύνθεση των βράχων, να βρει κοιτάσματα ορυκτών. Οι υδρολογία και ωκεανογραφία μεθόδους ραντάρ παρακολουθείται κύρια πλωτή οδό της χώρας, το χιόνι και τον πάγο, τη χαρτογράφηση της ακτογραμμής.

Ραντάρ - είναι ένα απαραίτητο βοηθός μετεωρολόγοι. Ραντάρ εύκολα να μάθετε την κατάσταση της ατμόσφαιρας σε απόσταση δεκάδων χιλιομέτρων, και από την ανάλυση των δεδομένων, μια πρόβλεψη αλλαγές των καιρικών συνθηκών σε ορισμένες περιοχές.

προοπτικές ανάπτυξης

Για το κριτήριο κύρια αξιολόγηση σύγχρονο ραντάρ είναι ο λόγος της αποτελεσματικότητας και της ποιότητας. Αποδοτικότητα αναφέρεται στις γενικευμένες τακτικής και των τεχνικών χαρακτηριστικών του εξοπλισμού. Δημιουργώντας ένα τέλειο ραντάρ - μια πολύπλοκη τεχνολογία και την επιστημονική-τεχνική πρόβλημα, η εφαρμογή των οποίων είναι δυνατή μόνο με τη χρήση των πιο πρόσφατων επιτευγμάτων της Ηλεκτρομηχανική και ηλεκτρονικών, πληροφορικής και υπολογιστική ισχύ.

Οι ειδικοί προβλέπουν ότι στο εγγύς μέλλον, οι κύριες λειτουργικές μονάδες των σταθμών των διαφόρων επιπέδων της πολυπλοκότητας και του σκοπού είναι στερεάς κατάστασης ενεργό συγχρονισμένες συστοιχίες (σταδιακή συστοιχίες), οι οποίοι μετατρέπουν τα αναλογικά σήματα σε ψηφιακά. Η ανάπτυξη του συστήματος του υπολογιστή θα αυτοματοποιήσει πλήρως τη διαχείριση και τις βασικές λειτουργίες του ραντάρ, παρέχοντας στον τελικό πελάτη μια ολοκληρωμένη ανάλυση των πληροφοριών που έλαβε.