Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Radar

Muda mrefu mbalimbali rada antenna , hutumika kufuatilia vitu nafasi na makombora ya masafa marefu.
Radar ya aina inayotumiwa kwa kugundua ndege. Inazunguka kwa kasi, ikitikisa nafasi ya hewa na boriti nyembamba.

Radar ni mfumo wa kugundua vitu ambao hutumia mawimbi ya redio kuamua aina, angle, au kasi ya vitu. Inaweza kutumika kuchunguza ndege , meli , ndege za ndege , miamba iliyoongozwa , magari , mafunzo ya hali ya hewa , na ardhi . Mfumo wa rada lina transmita kuzalisha mawimbi ya umeme katika redio au microwaves kikoa, kupeleka antenna , antenna kupokea (mara nyingi antenna huo ni kutumika kwa sababu ya kutuma na kupokea) na mpokeaji na processor ya kuamua mali ya kitu (s) . Mawimbi ya redio (kupotezwa au kuendelea) kutoka kwa mtumaji huonyesha kitu na kurudi kwa mpokeaji, kutoa taarifa kuhusu eneo la kitu na kasi.

Radar iliundwa kwa siri kwa matumizi ya kijeshi na mataifa kadhaa katika kipindi cha kabla na wakati wa Vita Kuu ya II . Maendeleo muhimu yalikuwa magnetron ya cavity nchini Uingereza, ambayo iliruhusu uundwaji wa mifumo ndogo na ufumbuzi wa mita ndogo. Neno RADAR lilianzishwa mwaka wa 1940 na Navy ya Umoja wa Mataifa kama kifupi cha RA Dio D etection A nd R anging [1] [2] au RA Rao D irection A nd R anging. [3] [4] Neno radar limeingia Kiingereza na lugha nyingine kama jina la kawaida, kupoteza mitaji yote .

Matumizi ya kisasa ya rada yanajumuisha sana, ikiwa ni pamoja na udhibiti wa trafiki wa hewa na duniani, radhi ya radar , mifumo ya ulinzi wa hewa , mifumo ya antimissile , radar ya baharini ili kupata alama na meli nyingine, mifumo ya ndege ya ufuatiliaji , mifumo ya ufuatiliaji wa bahari , mifumo ya ufuatiliaji wa anga na mifumo ya ufanisi , hali ya hewa precipitation ufuatiliaji, altimetry na ndege kudhibiti mifumo , kuongozwa kombora lengo kuuweka mifumo, ardhi-hupenya rada kwa uchunguzi kijiolojia, na aina ya kudhibitiwa rada kwa uchunguzi wa afya ya umma . [5] Mfumo wa juu wa radar unahusishwa na usindikaji wa ishara ya digital , kujifunza mashine na uwezo wa kuchunguza taarifa muhimu kutokana na viwango vya juu sana vya kelele .

Mifumo mingine inayofanana na rada hutumia sehemu nyingine za wigo wa umeme . Mfano mmoja ni " lidar ", ambayo hutumia mwanga mkubwa wa infrared kutoka kwa lasers badala ya mawimbi ya redio.

Yaliyomo

Historia

Majaribio ya kwanza

Mwanzoni mwa 1886, mwanafizikia wa Ujerumani Heinrich Hertz alionyesha kwamba mawimbi ya redio yanaweza kuonekana kutoka kwa vitu vilivyo imara. Mnamo mwaka wa 1895, Alexander Popov , mwalimu wa fizikia katika shule ya Imperial Russian Navy huko Kronstadt , alianzisha vifaa kwa kutumia tube ya ushirikiano kwa kuchunguza mgomo wa umeme wa mbali. Mwaka ujao, aliongeza transmitter ya pingu . Mnamo mwaka wa 1897, wakati wa kupima vifaa hivi vya kuzungumza kati ya meli mbili katika bahari ya Baltic , alichunguza kupigwa kwa kuingilia kati kunasababishwa na kifungu cha chombo cha tatu. Katika ripoti yake, Popov aliandika kuwa jambo hili linaweza kutumiwa kwa kuchunguza vitu, lakini hakufanya chochote zaidi kwa uchunguzi huu. [6]

Mvumbuzi wa Ujerumani Mkristo Hülsmeyer ndiye wa kwanza kutumia mawimbi ya redio kuchunguza "kuwepo kwa vitu vya chuma vya mbali". Mnamo 1904, alionyesha uwezekano wa kuchunguza meli katika ukungu mno, lakini sio umbali wake kutoka kwa mtumaji. [7] Alipata patent [8] kwa kifaa chake cha kugundua mwezi wa Aprili 1904 na baadaye patent [9] kwa marekebisho kuhusiana na kukadiria umbali wa meli. Pia alikuwa na hati miliki ya Uingereza mnamo Septemba 23, 1904 [10] kwa mfumo kamili wa rada, ambayo aliiita telemobiloscope . Iliendeshwa kwa urefu wa 50 cm na ishara ya rada ya pulsed iliundwa kupitia pengo la pingu. Mfumo wake tayari umetumia upangilio wa antenna wa kinga ya antenna na pendekezo la kimapenzi na uliwasilishwa kwa viongozi wa kijeshi wa Ujerumani katika vipimo vya vitendo katika bandari ya Cologne na Rotterdam lakini ilikataliwa. [11]

Mwaka wa 1915, Robert Watson-Watt alitumia teknolojia ya redio kutoa ushauri wa mapema kwa airmen [12] na wakati wa miaka ya 1920 iliongoza uanzishwaji wa utafiti wa Uingereza kufanya maendeleo mengi kutumia mbinu za redio, ikiwa ni pamoja na uchunguzi wa ionosphere na kutambua umeme kwa umbali mrefu. Kwa njia ya majaribio yake ya umeme, Watson-Watt akawa mtaalam juu ya matumizi ya uongozi wa redio kabla ya kugeuza uchunguzi wake kwa maambukizi ya shortwave . Alihitaji mpokeaji mzuri kwa ajili ya masomo kama hayo, aliiambia "kijana kipya" Arnold Frederic Wilkins kufanya upitio wa kina wa vitengo vya shortwave zilizopo. Wilkins angechagua mfano wa Ofisi ya General Post baada ya kutambua maelezo yake ya mwongozo wa athari ya "kupungua" (muda wa kawaida wa kuingiliwa wakati huo) wakati ndege ilipungua.

Kwenye Atlantiki mnamo 1922, baada ya kuweka mtoaji na mpokeaji kwa pande tofauti za Mto wa Potomac , watafiti wa Marekani wa Navy A. Hoyt Taylor na Leo C. Young waligundua kuwa meli iliyopita kupitia njia ya boriti ilisababisha ishara iliyopokea ili kuingia na nje. Taylor aliwasilisha ripoti, akionyesha kwamba jambo hili linaweza kutumiwa kuchunguza kuwepo kwa meli kwa kuonekana chini, lakini Navy haikuendelea kazi hiyo mara moja. Miaka minane baadaye, Lawrence A. Hyland katika Maabara ya Utafiti wa Navy (NRL) aliona madhara sawa ya kuharibika kutokana na kupitisha ndege; ufunuo huu ulisababisha maombi ya patent [13] pamoja na pendekezo la utafiti mkubwa zaidi juu ya ishara za redio-echo kutoka kwa malengo ya kusonga mbele ya NRL, ambapo Taylor na Young walikuwa wakiwa wakati huo huo. [14]

Kabla ya Vita Kuu ya II ya

Antenna ya radar ya majaribio, Maabara ya Utafiti wa Maabara ya Marekani , Anacostia, DC, mwishoni mwa miaka ya 1930

Kabla ya Vita Kuu ya Pili ya Dunia , watafiti nchini Uingereza , Ufaransa , Ujerumani , Italia , Japani , Uholanzi , Umoja wa Soviet , na Umoja wa Mataifa , kwa kujitegemea na kwa siri kubwa, walitengeneza teknolojia zinazosababisha toleo la kisasa la rada. Australia , Canada , New Zealand , na Afrika Kusini walifuatilia maendeleo ya radar ya Uingereza, na Hungary ilizalisha teknolojia ya rada wakati wa vita. [15]

Ufaransa mnamo mwaka wa 1934, kufuatia utafiti wa utaratibu wa Split Anode Magnetron , tawi la utafiti la Compagnie Générale de Telegraphie Sans Fil (CSF) lililoongozwa na Maurice Ponte na Henri Gutton, Sylvain Berline na M. Hugon, walianza kuanzisha redio ya kuzuia vifaa, vipengele vyake vilivyowekwa kwenye kitambaa cha baharini Normandie mwaka wa 1935. [16] [17]

Katika kipindi hicho, mhandisi wa kijeshi wa Soviet PK Oshchepkov , kwa kushirikiana na Taasisi ya Electrophysical ya Leningrad , alitoa vifaa vya majaribio, RAPID, mwenye uwezo wa kuchunguza ndege ndani ya kilomita 3 ya mpokeaji. [18] Soviet zilizalisha radar zao za kwanza za uzalishaji RUS-1 na RUS-2 Redut mwaka 1939 lakini maendeleo zaidi yalipungua baada ya kukamatwa kwa Oshchepkov na hukumu yake ya baadaye ya gulag . Kwa jumla, vituo 607 vya Redut vilivyotengenezwa wakati wa vita. Radi ya kwanza ya Kirusi iliyopigwa hewa, Gneiss-2, ilianza kutumika mnamo Juni 1943 juu ya wapiganaji wa Pe-2 . Vyombo vya zaidi ya 230 vya Gneiss-2 vilizalishwa mwishoni mwa 1944. [19] Mifumo ya Ufaransa na Soviet, hata hivyo, ilionyesha utendaji wa wimbi unaoendelea ambao haukutoa utendaji kamili na hatimaye sawa na mifumo ya rada ya kisasa.

Radi kamili imebadilishwa kama mfumo wa pulsed, na vifaa vya kwanza vya msingi vile vilionyeshwa mnamo Desemba 1934 na Marekani Robert M. Page , akifanya kazi katika Maabara ya Utafiti wa Naval . [20] Mwaka uliofuata, Jeshi la Umoja wa Mataifa limejaribu kupima radar ya uso kwa uso kwa lengo la kutafuta tafuta za betri usiku. [21] Mpangilio huu ulifuatiwa na mfumo wa kupoteza ulionyeshwa Mei 1935 na Rudolf Kühnhold na kampuni ya GEMA nchini Ujerumani na mwingine mwezi wa Juni 1935 na timu ya Wizara ya Air iliyoongozwa na Robert A. Watson-Watt huko Uingereza.

Kitengo cha kwanza kilichojengwa na Robert Watson-Watt na timu yake
Nyumba ya Chain Home mnara Mkuu wa Baddow, Essex, Uingereza
Eneo la kumbukumbu lililokumbuka Robert Watson-Watt na Arnold Wilkins

Mnamo mwaka wa 1935, Watson-Watt aliulizwa kuhukumu ripoti za hivi karibuni za radi ya kifo cha Ujerumani na akageuza ombi hilo kwa Wilkins. Wilkins akarudi seti ya hesabu inayoonyesha kwamba mfumo haukuwezekani. Wakati Watson-Watt alipouliza basi mfumo huo unaweza kufanya nini, Wilkins alikumbuka ripoti ya awali kuhusu ndege zinazosababishwa na redio. Ufunuo huu ulisababisha Jaribio la Daventry la 26 Februari 1935, kwa kutumia nguvu ya BBC shortwave transmitter kama chanzo na mpangilio wao wa GPO kuanzisha katika shamba wakati mshambuliaji anaruka karibu na tovuti. Wakati ndege ilionekana wazi, Hugh Dowding , Mwanachama wa Air kwa Ugavi na Utafiti alishangaa sana na uwezo na mifumo ya mfumo wao mara moja zinazotolewa kwa ajili ya maendeleo zaidi ya uendeshaji. [22] Timu ya Watson-Watt ilithibitisha kifaa katika GB593017. [23] [24] [25]

Maendeleo ya rada yaliongezeka kwa kiasi kikubwa mnamo 1 Septemba 1936 wakati Watson-Watt akawa Msimamizi wa uanzishwaji mpya chini ya Wizara ya Air Air , Bawdsey Research Station iliyoko Bawdsey Manor , karibu na Felixstowe, Suffolk. Kazi huko ilisababisha kubuni na ufungaji wa vituo vya kugundua na kufuatilia ndege inayoitwa " Chain Home " kando ya eneo la Mashariki na Kusini mwa England wakati wa kuzuka kwa Vita Kuu ya II mwaka 1939. Mfumo huu ulitoa maelezo muhimu ya mapema yaliyomsaidia Royal Jeshi la Air linashinda vita vya Uingereza ; bila hiyo, idadi kubwa ya ndege ya wapiganaji ingekuwa daima inahitaji kuwa katika hewa ili kujibu haraka iwezekanavyo ikiwa kugundua ndege ya adui inategemea tu juu ya uchunguzi wa watu binafsi. Pia muhimu ilikuwa " Mfumo wa Dowding " wa kutoa ripoti na uratibu wa kutumia vizuri zaidi taarifa za rada wakati wa vipimo vya kupelekwa mapema ya rada mwaka wa 1936 na 1937.

Kutokana na msaada wote unaohitajika na usaidizi wa maendeleo, timu ilitoa mifumo ya rada ya kazi mwaka 1935 na ilianza kupelekwa. Mnamo mwaka wa 1936, mifumo ya kwanza ya Chain Home (CH) ilikuwa ya kazi na mwaka wa 1940 ilizunguka Uingereza nzima ikiwa ni pamoja na Ireland ya Kaskazini. Hata kwa viwango vya zama, CH ilikuwa mbaya; badala ya kutangaza na kupokea kutoka kwa antenna yenye lengo, CH inatangaza ishara inayozidi kuangaza eneo lote mbele yake, na kisha ilitumia mojawapo ya watoaji wa redio wa Watson-Watt mwenyewe ili kuamua mwelekeo wa echoes zilizorejeshwa. Ukweli huu unamaanisha kuwa wahamisho wa CH walikuwa na nguvu zaidi na kuwa na antenna bora zaidi kuliko mifumo ya ushindani lakini waliruhusu kuanzishwa kwake kwa haraka kutumia teknolojia zilizopo.

Wakati wa Vita Kuu ya II

Maendeleo muhimu yalikuwa magnetron ya cavity nchini Uingereza, ambayo iliruhusu uundwaji wa mifumo ndogo na ufumbuzi wa mita ndogo. Uingereza ilishiriki teknolojia na Marekani wakati wa 1940 Tizard Mission . [26] [27]

Mnamo Aprili 1940, Sayansi maarufu ilionyesha mfano wa kitengo cha rada kwa kutumia hati ya Watson-Watt katika makala juu ya ulinzi wa hewa. [28] Pia, mwishoni mwa mwaka wa 1941 Mitambo maarufu zilikuwa na makala ambayo mwanasayansi wa Marekani alitoa mawazo juu ya mfumo wa onyo la mapema wa Uingereza kwenye pwani ya Mashariki ya Kiingereza na akakaribia kile kilichokuwa na jinsi ilivyofanya kazi. [29] Watson-Watt alitumwa kwa Marekani mwaka 1941 ili kushauri juu ya ulinzi wa hewa baada ya shambulio la Japan kwenye Bandari la Pearl . [30] Alfred Lee Loomis aliandaa Maabara ya Radiation huko Cambridge, Massachusetts ambayo iliendeleza teknolojia katika miaka ya 1941-45. Baadaye, mwaka wa 1943, Ukurasa umeboresha sana radar na mbinu ya monopulse ambayo ilitumiwa kwa miaka mingi katika maombi mengi ya rada. [31]

Vita ilienea utafiti ili kupata azimio bora zaidi, uwezekano mkubwa zaidi, na vipengele zaidi vya rada, ikiwa ni pamoja na mifumo ya urambazaji ya ziada kama Oboe iliyotumiwa na Pathfinder ya RAF .

Maombi

Antenna ya rada ya kibiashara. Antenna inayozunguka huangaza boriti yenye shaba ya shabiki.

Taarifa iliyotolewa na rada inajumuisha kuzaa na aina nyingi (na kwa hiyo nafasi) ya kitu kutoka kwa sarafu ya rada. Kwa hiyo hutumiwa katika maeneo mbalimbali ambapo haja ya nafasi hiyo ni muhimu. Matumizi ya kwanza ya rada ilikuwa ya madhumuni ya kijeshi: Ili kupata malengo ya hewa, ardhi na baharini. Hii ilibadilika katika uwanja wa kiraia katika maombi ya ndege, meli, na barabara.

Kwa angalau , ndege inaweza kuwa na vifaa vya rada vinavyoonya kuhusu ndege au vikwazo vingine au vinavyokaribia njia yao, maelezo ya hewa ya hali ya hewa, na kutoa usomaji sahihi wa urefu. Kifaa cha kwanza cha kibiashara kilichofungwa kwa ndege kilikuwa kitengo cha Labani cha 1938 cha Ndege za Umoja wa Ndege wa Umoja wa Mataifa . [29] Ndege zinaweza kukabiliana na ukungu kwenye viwanja vya ndege vilivyo na mifumo ya njia inayosimamiwa na radar ambayo nafasi ya ndege inazingatiwa kwenye skrini za rada na waendeshaji ambao maelekezo ya uendeshaji wa redio kwa mjaribio, kuhifadhi ndege kwa njia iliyoeleweka ya njia barabara. Ndege ya wapiganaji wa kijeshi kawaida hutengenezwa na radar za kulenga air-to-air, kuchunguza na kulenga ndege ya adui. Aidha, ndege kubwa ya kijeshi hubeba radar za nguvu za hewa kufuatilia trafiki ya hewa juu ya kanda pana na ndege moja kwa moja ya ndege kuelekea malengo.

Rangi ya baharini hutumiwa kupima kuzaa na umbali wa meli ili kuzuia mgongano na meli nyingine, safari, na kurekebisha msimamo wao baharini wakati wa pwani mbalimbali au marejeo mengine yanayopangwa kama vile visiwa, buoys, na taa. Katika bandari au bandari, mifumo ya rada ya huduma za trafiki hutumika kufuatilia na kusimamia harakati za meli katika maji mengi.

Meteorologists kutumia rada kufuatilia mvua na upepo. Imekuwa chombo cha msingi kwa utabiri wa muda mfupi wa hali ya hewa na kuangalia hali ya hewa kali kama vile mvua za mvua , nyingu za mvua , mvua za baridi , aina za mvua, nk. Wataalamu wa geolojia hutumia radar zilizopatikana chini ya ardhi ili kupiga ramani ya muundo wa Dunia . Vikosi vya polisi hutumia bunduki za rada kufuatilia kasi ya gari barabara. Mifumo ya rada ndogo hutumiwa kuchunguza harakati za binadamu . Mifano ni kutambua muundo wa kupumua kwa ufuatiliaji wa usingizi [32] na kugundua mkono na kidole kwa ushirikiano wa kompyuta. [33] Ufungashaji wa mlango wa moja kwa moja, uanzishaji wa mwanga na uingizaji wa intruder pia ni wa kawaida.

Kanuni

Rarari signal

Mfumo wa rada una mtoaji ambao hutoa mawimbi ya redio inayoitwa ishara ya rada katika maagizo yaliyotanguliwa. Wakati hawa wanawasiliana na kitu ambacho huwa kinaonekana au kutawanyika kwa njia nyingi. Lakini baadhi yao hupata na kupenya kwenye lengo kwa kiwango fulani. Ishara za rada zinaonekana vizuri sana na vifaa vya conductivity kubwa ya umeme- hasa na metali nyingi, na maji ya bahari na kwa ardhi ya mvua. Baadhi ya hizi hufanya matumizi ya ratimar radar iwezekanavyo. Ishara za rada ambazo zimejitokeza nyuma kuelekea transmitter ni zinazohitajika zinazofanya kazi ya rada. Ikiwa kitu kinahamia kuelekea au mbali na mtoaji, kuna mabadiliko sawa sawa katika mzunguko wa mawimbi ya redio, unaosababishwa na athari ya Doppler .

Watazamaji wa rada kawaida, lakini sio kila wakati, katika eneo moja kama mtoaji. Ijapokuwa alama za radar zinazolengwa na antenna ya kupokea huwa dhaifu sana, zinaweza kuimarishwa na amplifiers za elektroniki . Mbinu za kisasa zaidi za usindikaji wa ishara hutumiwa pia ili kurejesha ishara za radar muhimu.

Upungufu dhaifu wa mawimbi ya redio kwa kati ambayo hupita ni nini kinachowezesha seti ya rada ili kuchunguza vitu katika viwango vya muda mrefu ambavyo vingine vya umeme vya umeme, kama vile nuru inayoonekana , mwanga wa infrared , na mwanga wa ultraviolet , huathiriwa sana. Vile hali ya hali ya hewa kama ukungu, mawingu, mvua, theluji inayoanguka, na sleet inayozuia nuru inayoonekana ni kawaida kwa uwazi kwa mawimbi ya redio. Baadhi ya masafa ya redio ambayo yamepatikana au yaliyotawanyika na mvuke wa mvua, mvua za mvua, au gesi za anga (hasa oksijeni) zinaepukwa katika kubuni rada, ila wakati kugundua kwao kunalenga.

Illumination

Radar inategemea uingizaji wake mwenyewe badala ya mwanga kutoka kwa jua au mwezi , au kutoka mawimbi ya umeme yanayotokana na vitu wenyewe, kama vile wavelengths ya joto (joto). Utaratibu huu wa kuongoza mawimbi ya redio ya bandia kuelekea vitu inaitwa mwangaza , ingawa mawimbi ya redio hayaonekani kwa jicho la binadamu au kamera za macho.

kutafakari

Ukali unaweza kuonyesha kutafakari kama hii ya picha ya radar ya hali ya hewa ya 1960 (ya Hurricane Abby ). Mzunguko wa rada, fomu ya pigo, polarization, usindikaji wa ishara, na antenna kuamua nini inaweza kuchunguza.

Ikiwa mawimbi ya umeme hupitia nyenzo moja hukutana na nyenzo nyingine, kwa kuwa na mara kwa mara tofauti ya dielectric au daima ya upepo kutoka kwa kwanza, mawimbi yataonyesha au kugawa kutoka mpaka kati ya vifaa. Hii inamaanisha kwamba kitu kilicho imara katika hewa au kwenye utupu , au mabadiliko makubwa ya wiani wa atomiki kati ya kitu na kile kilichozunguka, mara nyingi hutandaza mawimbi ya rada (redio) kutoka kwenye uso wake. Hii ni kweli kwa vifaa vya umeme vya uendeshaji kama vile chuma na nyuzi za kaboni, na kufanya radar inafaa kwa kutambua ndege na meli. Radar kunyonya nyenzo , zenye vitu vya kupumua na wakati mwingine magnetic , hutumiwa kwenye magari ya kijeshi kupunguza uchunguzi wa rada . Hii ni sawa na redio ya uchoraji kitu cha rangi ya giza ili isiweze kuonekana kwa jicho usiku.

Mawimbi ya rada yanatayarisha kwa njia mbalimbali kulingana na ukubwa (wavelength) ya wimbi la redio na sura ya lengo. Ikiwa wavelength ni mfupi sana kuliko ukubwa wa lengo, wimbi litavunja mbali kwa namna inayofanana na njia ya mwanga inavyoonekana na kioo . Ikiwa wavelength ni muda mrefu sana kuliko ukubwa wa lengo, lengo hilo haliwezi kuonekana kwa sababu ya kutafakari maskini. Teknolojia ya rada ya chini-frequency hutegemea resonances kwa kutambua, lakini sio kutambua, ya malengo. Hii inaelezwa na kueneza kwa Rayleigh , athari ambayo huunda anga ya bluu ya Dunia na jua nyekundu. Wakati vipimo viwili vya urefu vinavyofanana, kunaweza kuwa na resonances . Radi za mwanzo zilizotumia muda mrefu sana ambazo zilikuwa kubwa zaidi kuliko malengo na hivyo zilipata ishara isiyoeleweka, ambapo mifumo ya kisasa nyingi hutumia wavelengths machache ( sentimita chache au chini) ambazo zinaweza kuchora vitu kama ndogo kama mkate.

Mawimbi mafupi ya redio yanaonyesha kutoka kwa makondo na pembe kwa njia inayofanana na glint kutoka kwenye kipande cha kioo. Malengo ya kutafakari zaidi ya muda mrefu wa vidonge yana pembe 90 ° kati ya nyuso za kutafakari . Mtazamaji wa kona ina nyuso tatu za gorofa mkutano kama kona ya ndani ya sanduku. Mfumo utaonyesha mawimbi kuingia ufunguzi wake moja kwa moja nyuma kwenye chanzo. Wao hutumiwa kwa kawaida kama wachapishaji wa rada kufanya vitu vinginevyo vigumu-kuchunguza rahisi kuchunguza. Wafanyabiashara wa kona kwenye boti, kwa mfano, huwafanya waweze kuchunguza zaidi ili kuepuka mgongano au wakati wa uokoaji. Kwa sababu zinazofanana, vitu vyenye kuepuka kugundua havikuwa na pembe za ndani au nyuso na pande zote kwa mwelekeo wa kutambua uwezekano, unaosababisha ndege isiyo "ya kawaida" ya kuangalia ndege mbaya . Tahadhari hizi hazizima kabisa kutafakari kwa sababu ya diffraction , hasa kwa muda mrefu wa wavelengths. Nusu ya waya mrefu mrefu au vipande vya kuendesha vifaa, kama vile makapi , hutafakari sana lakini sio kuelekeza nishati iliyotawanyika kurudi kwenye chanzo. Kiwango ambacho kitu kinachoonyesha au kinasawanya mawimbi ya redio kinaitwa sehemu yake ya msalaba wa rada .

Ulinganisho wa rada

Nguvu P r kurudi kwenye antenna ya kupokea inatolewa na equation:

wapi

  • P t = nguvu ya kupitisha
  • G t = faida ya antenna ya kupeleka
  • R = ufanisi aperture (eneo) ya kupokea antenna, hii inaweza pia kufanywa kama , wapi
  • = wavelength iliyopitishwa
  • G r = faida ya kupokea antenna [34]
  • σ = sehemu ya msalaba wa rada , au mgawanyiko wa mgawo, wa lengo
  • F = sababu ya uenezi wa muundo
  • R t = umbali kutoka kwa mtumaji hadi lengo
  • R r = umbali kutoka kwa lengo la mpokeaji.

Katika kesi ya kawaida ambapo mtoaji na mpokeaji wanapo katika eneo moja, R t = R r na neno R t ² R r ² inaweza kubadilishwa na R 4 , ambapo R ni upeo. Mavuno haya:

Hii inaonyesha kwamba nguvu iliyopokea inapungua kama nguvu ya nne ya upeo, ambayo ina maana kwamba nguvu zilizopo kutoka kwa malengo ya mbali ni ndogo sana.

Ufuatiliaji wa ziada na ushirikiano wa vurugu hubadilishana usawa wa rada kidogo kwa utendaji wa rada ya vurugu-Doppler , ambayo inaweza kutumika kuongeza ukubwa wa kugundua na kupunguza nguvu ya kupeleka.

The equation hapo juu na F = 1 ni rahisi kwa maambukizi katika utupu bila kuingiliwa. Sababu ya uenezi husababisha madhara ya kuzidisha na kuvua na inategemea maelezo ya mazingira. Katika hali halisi ya dunia, pathloss madhara lazima pia kuzingatiwa.

Doppler athari

Kubadilisha mara kwa mara husababishwa na mwendo unaobadilika idadi ya wavelengths kati ya kutafakari na rada. Hii inaweza kuharibu au kuimarisha utendaji wa rada kulingana na jinsi inavyoathiri mchakato wa kugundua. Kwa mfano, Dalili ya Taratibu ya Kuhamia inaweza kuingiliana na Doppler ili kuzalisha kufuta kwa ishara kwa kasi fulani za radial, ambazo zinaharibu utendaji.

Mifumo ya rada ya bahari, rada ya nusu ya kazi , hoda ya rada ya kazi , rada ya hali ya hewa , ndege ya kijeshi, na rasi ya radar hutegemea athari ya Doppler ili kuboresha utendaji. Hii hutoa taarifa kuhusu kasi ya lengo wakati wa mchakato wa kugundua. Hii pia inaruhusu vitu vidogo vidogokewe katika mazingira yenye vitu vingi vya karibu vyenye kusonga mbele.

Kubadilisha doppler inategemea kama urekebishaji wa rada unatumika au usiofaa. Radi ya kazi inatumia ishara ambayo inaonekana nyuma kwa mpokeaji. Radi isiyo ya kawaida inategemea kitu cha kutuma ishara kwa mpokeaji.

Kubadilika kwa mzunguko wa Doppler kwa rada ya kazi ni kama ifuatavyo, wapi ni mzunguko wa Doppler, ni kusambaza mzunguko, ni kasi ya radial, na ni kasi ya mwanga: [35]

.

Radi isiyo ya kawaida hutumika kwa njia za elektroniki na astronomy ya redio kama ifuatavyo:

.

Tu sehemu ya radial ya kasi ni muhimu. Wakati kutazama ni kusonga kwa pembeni sahihi kwa boriti ya rada, haina kasi ya jamaa. Magari na hali ya hewa kusonga sambamba na boriti ya rada huzalisha upeo wa Doppler frequency shift.

Wakati mzunguko wa kusambaza ( ) ni pulsed, kwa kutumia frequency kurudia frequency ya , wigo wa mzunguko utakuwa na mzunguko wa harmonic hapo juu na chini na umbali wa . Matokeo yake, kipimo cha Doppler sio kinachojulikana kama mabadiliko ya mzunguko wa Doppler ni chini ya nusu ya , inayoitwa mzunguko wa Nyquist , kwa vile vurugu iliyorudi vinginevyo haiwezi kutofautishwa na kuhama kwa mzunguko wa harmonic hapo juu au chini, na hivyo kuhitaji:

Au unapochagua :

Kwa mfano, radar ya Doppler ya hali ya hewa na kiwango cha pigo cha 2 kHz na kupitisha mzunguko wa GHz 1 inaweza kutegemea hali ya hewa kasi hadi zaidi ya 150 m / s (340 mph), hivyo haiwezi kuamua kasi ya radial ya kusonga ndege 1,000 m / s (2,200 mph).

ubaguzi

Katika mionzi yote ya umeme, shamba la umeme ni perpendicular kwa mwelekeo wa propagation, na mwelekeo wa uwanja wa umeme ni polarization ya wimbi. Kwa ishara ya rada ya kupitishwa, polarization inaweza kudhibitiwa ili kutoa athari tofauti. Madawa hutumia utaratibu usio na usawa, wima, mstari, na mviringo ili kuchunguza aina tofauti za tafakari. Kwa mfano, polarization ya mviringo hutumiwa kupunguza uingiliaji unaosababishwa na mvua. Ushawishi wa mraba unarudi kwa kawaida huonyesha nyuso za chuma. Ucheleweshaji wa kawaida unarudi mara nyingi huonyesha uso mkali , kama miamba au udongo, na hutumiwa na rada za urambazaji.

Sababu zilizopunguza

Njia ya pembe na aina ya

Echo urefu juu ya ardhi

Rangi ya rada ingefuata njia ya mstari katika utupu, lakini kwa kweli inafuata njia fulani iliyopigwa katika anga kwa sababu ya tofauti ya index ya refractive ya hewa, inayoitwa upeo wa rada . Hata wakati boriti imetolewa sawa na ardhi, itaongezeka juu yake kama Curvature ya Dunia inapoweka chini ya upeo wa macho. Zaidi ya hayo, ishara hiyo inakabiliwa na misalaba ya kati, na boriti hutawanywa.

Mipaka ya kiwango cha rada ya kawaida inaweza kupunguzwa na sababu kadhaa:

  • Mstari wa macho, ambayo inategemea urefu juu ya ardhi. Hii inamaanisha bila mstari wa moja kwa moja wa njia ya boriti imezuiwa.
  • Upeo wa upeo usio na utata, unaojulikana na frequency ya kurudia vurugu . Upeo wa kiwango usio na utata ni umbali ambao pembe inaweza kusafiri na kurudi kabla ya vurugu inayofuata.
  • Uwezo wa rada na nguvu ya ishara ya kurudi ikiwa imehesabiwa katika usawa wa rada. Hii inajumuisha mambo kama vile hali ya mazingira na ukubwa (au sehemu ya msalaba wa rada) ya lengo.

kelele

Kelele ya ishara ni chanzo cha ndani cha tofauti za random katika ishara, ambayo yanazalishwa na vipengele vyote vya elektroniki.

Ishara zilizofikiri hupungua kwa haraka kama umbali unavyoongezeka, hivyo kelele huanzisha upeo wa radar. Ghorofa ya kelele na uwiano wa ishara kwa kelele ni hatua mbili tofauti za utendaji zinazoathiri utendaji mbalimbali. Watazamaji ambao ni mbali sana hutoa ishara ndogo sana ili kuzidi sakafu ya kelele na hauwezi kugunduliwa. Kuchunguza inahitaji ishara inayozidi sakafu ya kelele na angalau uwiano wa ishara kwa kelele .

Sauti huwa inaonekana kama mabadiliko ya random yaliyotokana na ishara inayotaka echo iliyopatikana katika mpokeaji wa rada. Kupunguza nguvu ya ishara inayotaka, ni vigumu zaidi kutambua kutoka kwa kelele. Takwimu ya kelele ni kipimo cha kelele zinazozalishwa na mpokeaji ikilinganishwa na mpokeaji bora, na hii inahitaji kupunguzwa.

Holele ya risasi ni zinazozalishwa na elektroni katika usafiri katika discontinuity, ambayo hutokea katika detectors wote. Sauti ya sauti ni chanzo kikubwa katika wapokeaji wengi. Pia kutakuwa na kelele ya kupiga kelele inayotokana na electron transit kupitia vifaa vya amplification, ambayo inapunguzwa kwa kutumia amplification ya heterodyne . Sababu nyingine ya usindikaji wa heterodyne ni kwamba kwa bandwidth fasta fractional, bandwidth instantaneous huongezeka linearly katika mzunguko. Hii inaruhusu ufumbuzi wa kuboresha. Ufafanuzi wa kipekee kwa mifumo ya rada ya heterodyne (downconversion) ni rada ya ultra-wideband . Hapa mzunguko mmoja, au wimbi la muda mfupi, linatumiwa sawa na mawasiliano ya UWB, angalia Orodha ya vituo vya UWB .

Sauti ni pia yanayotokana na vyanzo vya nje, muhimu zaidi mionzi ya asili ya joto ya asili inayozunguka lengo la riba. Katika mifumo ya rada ya kisasa, kelele ya ndani ni kawaida juu ya sawa au chini kuliko kelele ya nje. Kitu cha ubaguzi ni kama rada inalenga juu ya angani wazi, ambapo eneo ni "baridi" kwamba huzalisha kelele kidogo sana ya mafuta . Kelele ya mafuta hutolewa na k B TB , ambapo T ni joto, B ni bandwidth (filter iliyofananishwa na filter) na k B ni mara kwa mara ya Boltzmann . Kuna tafsiri ya kuvutia ya uhusiano huu katika rada. Kuchuja kufuta inaruhusu nishati nzima kupokea kutoka kwa lengo la kuwa compressed katika bin moja (kuwa ni mbalimbali, Doppler, elevation, au bin azimuth). Juu ya uso ingeonekana kuwa basi ndani ya wakati uliowekwa wa muda mmoja anaweza kupata kamilifu, hitilafu bila malipo, kutambua. Kufanya hivyo hupunguza nguvu zote katika kipande cha muda usio na kipimo. Nini mipaka ya njia hii katika ulimwengu wa kweli ni kwamba, wakati wakati ni kugawanyika kiholela, sasa sio. Wengi wa nishati ya umeme ni electron, na hivyo bora anayeweza kufanya ni mechi filter wote nishati katika elektroni moja. Kwa kuwa elektroni inahamia kwenye joto fulani (wigo wa plank) chanzo hiki cha kelele hawezi kuharibiwa tena. Tunaona basi rada hiyo, kama vyombo vingi vilivyomo, inathiriwa sana na nadharia ya quantum.

Sauti ya sauti ni random na lengo sio. Usindikaji wa ishara unaweza kutumia fursa hii ili kupunguza sakafu ya kelele kwa kutumia mikakati miwili. Aina ya ushirikiano wa ishara inayotumiwa na dalili ya kusonga mbele inaweza kuboresha kelele hadi kwa kila hatua. Ishara inaweza pia kupasuliwa kati ya filters nyingi kwa usindikaji wa signal ya pulse-Doppler , ambayo inapunguza sakafu ya kelele kwa idadi ya filters. Maboresho haya yanategemea usawa .

Ufafanuzi wa

Mifumo ya rada inapaswa kushinda ishara zisizohitajika ili kuzingatia malengo ya riba. Ishara hizi zisizohitajika zinaweza kuzalisha kutoka kwa vyanzo vya nje na vya nje, vyote vilivyo hai na vinavyofanya kazi. Uwezo wa mfumo wa rada kuondokana na ishara zisizohitajika hufafanua uwiano wake wa signal-to-noise (SNR). SNR inaelezewa kama uwiano wa nguvu ya ishara kwa nguvu ya kelele ndani ya ishara inayotakiwa; inalinganisha kiwango cha ishara inayotakiwa kwa kiwango cha kelele ya asili (kelele ya anga na kelele zinazozalishwa ndani ya mpokeaji). SNR ya juu ya mfumo ni bora katika kubagua malengo halisi kutokana na ishara za kelele.

clutter

Machapisho inahusu rekodi za mzunguko wa redio (RF) zilizorejeshwa kutoka kwa malengo ambayo haijatikani kwa waendeshaji wa rada. Malengo hayo yanajumuisha vitu vya asili kama vile ardhi, baharini, na wakati usiohusika na madhumuni ya hali ya hewa, mvua (mvua, theluji au mvua ya mvua), mvua za mchanga , wanyama (hasa ndege), turbulence ya hewa, na athari nyingine za anga, kama vile tafakari ya ionosphere , barabara za meteor , na msumari mkia . Vipande vinaweza pia kurejeshwa kutoka vitu vinavyotengenezwa na binadamu kama vile majengo na, kwa makusudi, na vipimo vya radar kama vile makapi .

Baadhi clutter pia kusababishwa na muda rada waveguide kati rada transceiver na antenna. Katika mpangilio wa mpangilio wa mpangilio wa mpango (PPI) na mzunguko unaozunguka, hii kwa kawaida itaonekana kama "jua" au "sunburst" katikati ya maonyesho kama mpokeaji anajibu kujiunga na chembe za vumbi na RF isiyopotoka katika wimbi la wimbi . Kurekebisha muda kati ya wakati mtoaji hutuma pigo na wakati hatua ya kupokea inavyoweza kuwezeshwa kwa kawaida itapungua jua bila kuathiri usahihi wa aina, kwa sababu jua nyingi husababishwa na pigo la kupitishwa linalojitokeza kabla ya kuacha antenna. Clutter inachukuliwa kuwa ni chanzo cha kuingiliwa kwa passive, kwani inaonekana tu katika kukabiliana na ishara za rada zinazoletwa na rada.

Clutter inagunduliwa na imetuliwa kwa njia kadhaa. Clutter huelekea kuonekana tu kati ya mifumo ya rada; kwenye hotuba zinazofuata zinazofuata, malengo yenye kuhitajika itaonekana kuhamia, na kila hitilafu za kusimamisha zinaweza kuondolewa. Vipande vya bahari vinaweza kupunguzwa kwa kutumia uhalali wa usawa, wakati mvua inapunguzwa na polarization ya mviringo (kumbuka kuwa radar ya hali ya hewa unataka athari tofauti, na kwa hiyo utumie polarisering linear kuchunguza precipitation). Njia nyingine zinajaribu kuongeza uwiano wa signal-to-clutter.

Mgongo unaendelea na upepo au unasimama. Mikakati miwili ya kawaida ya kuboresha kipimo au utendaji katika mazingira ya maafa ni:

  • Kusonga dalili ya lengo, ambayo huunganisha pulses mfululizo na
  • Usindikaji wa doppler, ambao hutumia filters ili kutenganisha vitu vyenye kuhitajika.

Mbinu nzuri ya kupunguza clutter ni rada ya pulp-Doppler . Doppler hutenganisha mizigo kutoka ndege na spacecraft kwa kutumia wigo wa mzunguko , hivyo ishara za kibinafsi zinaweza kutenganishwa na kutafakari nyingi zilizo katika kiasi sawa kutumia tofauti za kasi. Hii inahitaji mtoaji wa ushirikiano. Mbinu nyingine hutumia kiashiria cha kuhamia lengo ambacho kinaondoa ishara ya kupokea kutoka kwa vidonda viwili vya mfululizo kwa kutumia awamu ili kupunguza ishara kutoka kwa vitu vyenye polepole. Hii inaweza kubadilishwa kwa mifumo isiyo na mchanganyiko mzuri, kama vile radar ya pulse-amplitude ya muda .

Kiwango cha kengele cha uongo cha kawaida , fomu ya udhibiti wa kupata moja kwa moja (AGC), ni njia ambayo inategemea kurudi kwa miguu inarudi mbali mbali na malengo ya riba. Faida ya mpokeaji hurekebishwa kwa moja kwa moja ili kudumisha kiwango cha mara kwa mara cha kipande kinachoonekana inayoonekana. Ingawa hii haikusaidia kugundua malengo yaliyotengwa na nguvu za jirani zenye nguvu, husaidia kusaidia kutofautisha vyanzo vyenye vyenye nguvu. Katika siku za nyuma, AGC ya rada ilikuwa kudhibitiwa kwa umeme na kuathiri faida ya mpokeaji mzima wa rada. Kama rada zilibadilishwa, AGC ikawa programu ya kompyuta-kudhibitiwa na kuathiri faida kwa granularity kubwa katika seli maalum za kugundua.

Radar multipath echoes kutoka lengo kusababisha vizuka kuonekana.

Vipande vinaweza pia kuzalisha kutoka kwa vingi vinavyotokana na malengo halali yanaosababishwa na kutafakari ardhi, ducting ya anga au kutafakari kwa mzunguko wa damu (kwa mfano, uenezi usiofaa ). Aina hii ya bluu ni ya kusumbua hasa kwa sababu inaonekana kuhamia na kuishi kama malengo mengine ya kawaida (ya uhakika) ya riba. Katika hali ya kawaida, echo ya ndege inaonekana kutoka chini chini, inayoonekana kwa mpokeaji kama lengo sawa chini ya sahihi. Rada inaweza kujaribu kuunganisha malengo, kutoa taarifa kwa lengo kwa urefu usio sahihi, au kuitenga kwa misingi ya jitter au haiwezekani kimwili. Terrain huvunja ushujaaji majibu ya jibu hili kwa kuimarisha ishara ya rada na kuiongoza chini. [36] Matatizo haya yanaweza kushinda kwa kuingiza ramani ya chini ya mazingira ya radar na kuondoa echoes zote zinazoonekana kuanzia chini ya ardhi au juu ya urefu fulani. Monopulse inaweza kuboreshwa kwa kubadili algorithm ya mwinuko inayotumiwa katika mwinuko wa chini. Katika vifaa vipya vya rada ya udhibiti wa trafiki ya hewa, taratibu hizi hutumiwa kutambua malengo ya uwongo kwa kulinganisha pembejeo ya sasa kwa wale walio karibu, pamoja na kuhesabu upungufu wa kurudi.

Jamming

Radar jamming inaashiria ishara ya mzunguko wa redio inayotokana na vyanzo vya nje ya rada, ikitumia kwenye mzunguko wa rada na hivyo kushambulia malengo ya riba. Jamming inaweza kuwa na makusudi, kama kwa mbinu ya vita vya umeme , au bila ya kujifanya, kama na vifaa vya uendeshaji vya kirafiki ambavyo hutumia matumizi ya mzunguko huo. Jamming inachukuliwa kuwa chanzo cha kuingiliwa kwa kazi, kwa kuwa imeanzishwa na vipengele nje ya rada na kwa ujumla haihusiani na ishara za rada.

Jamming ni shida kwa radar tangu ishara ya kupiga mbizi inahitaji tu kusafiri njia moja (kutoka kwa kupiga mbizi kwa mpokeaji wa rada) wakati rada inaruhusu kusafiri njia mbili (radar-target-radar) na kwa hiyo imepungua kwa nguvu wakati wa kurudi kwa mpokeaji wa rada. Kwa hivyo, jammers inaweza kuwa na nguvu zaidi kuliko rada zao zilizopigwa na bado malengo ya mask yenye ufanisi pamoja na mstari wa kuona kutoka kwa kupiga mbizi kwa rada ( kusonga jamming ). Jammers zina athari nyingi za kuathiri rada pamoja na njia nyingine za kuona kupitia sidelobes ya mpokeaji wa rada ( sidelobe jamming ).

Kuweka kupiga mbizi kwa ujumla kunaweza kupunguzwa kwa kupunguza nyembamba ya mstari imara na hauwezi kuondolewa kikamilifu wakati unakabiliwa moja kwa moja na jammer ambayo hutumia mzunguko huo na polarization kama rada. Kupakia kwa Sidelobe kunaweza kuondokana na kupunguza sidelobes kupokea muundo wa antenna ya rada na kwa kutumia antenna ya omnidirectional kuchunguza na kukataa ishara zisizo za salama. Mbinu nyingine za kupambana na kupiga mbizi ni mzunguko wa mzunguko na polarization .

Usindikaji wa ishara ya rada

Upimaji wa umbali

wakati wa Transit

Radi ya Pulse: Wakati wa safari ya pande zote kwa pigo la rada ili kufikia lengo na kurudi hupimwa. Umbali ni sawa na wakati huu.
Radi ya kuendelea (CW) radar

Njia moja ya kupata kipimo cha umbali inategemea muda wa kukimbia : kutuma pigo fupi la ishara ya redio (mionzi ya umeme) na kupima muda inachukua ili kutafakari kurudi. Umbali ni nusu ya bidhaa ya safari ya safari ya duru (kwa sababu ishara inasafiri kwa lengo na kisha kurudi kwa mpokeaji) na kasi ya ishara. Kwa kuwa mawimbi ya redio huenda kwa kasi ya mwanga , kipimo cha umbali sahihi kinahitaji umeme wa kasi. Katika hali nyingi, mpokeaji hajui kurudi wakati ishara inavyopitishwa. Kupitia matumizi ya duplexer, rada inachukua kati ya kupeleka na kupokea kwa kiwango kilichopangwa. Athari sawa inaweka kiwango cha juu pia. Ili kuongeza ukubwa, mara nyingi kati ya vidudu inapaswa kutumika, inajulikana kama muda wa kurudia vurugu, au mzunguko wake wa kurudia pigo.

Madhara haya mawili yanaonekana kuwa kinyume na kila mmoja, na si rahisi kuchanganya aina nzuri nzuri na nzuri kwa muda mrefu katika rada moja. Hii ni kwa sababu vidonda vidogo vinahitajika kwa matangazo mazuri ya kiwango cha chini na nishati ya chini ya jumla, na kufanya kurudi kwa kiasi kidogo na lengo lenye kugundua. Hii inaweza kushindwa kwa kutumia vurugu zaidi, lakini hii inaweza kupunguza kiwango cha juu. Hivyo rada kila hutumia aina fulani ya ishara. Radi za muda mrefu hutumikia kutumia vidonda vya muda mrefu na kuchelewesha kwa muda mrefu kati yao, na rada za muda mfupi hutumia vidonda vidogo na muda mdogo kati yao. Kama vifaa vya umeme vimeboresha radar nyingi sasa zinaweza kubadilisha mzunguko wao wa kurudia vurugu, na hivyo kubadilisha ubaguzi wao. Rada mpya zaidi moto wakati wa kiini kimoja, moja kwa muda mfupi (karibu kilomita 10 (6.2 mi)) na ishara tofauti kwa urefu mrefu (karibu kilomita 100 (62 mi)).

Azimio la umbali na sifa za ishara iliyopokea ikilinganishwa na kelele hutegemea sura ya pigo. Pulse mara nyingi hupangwa ili kufikia utendaji bora kwa kutumia mbinu inayojulikana kama compression ya pulsa .

Umbali unaweza pia kupimwa kama kazi ya muda. Mile ya rada ni kiasi cha muda inachukua kwa pigo la rada kusafiri mile moja ya maua , kutafakari lengo, na kurudi kwenye antenna ya rada. Kwa kuwa mile ya nauti inafafanuliwa kama 1,852 m, kisha kugawa umbali huu kwa kasi ya mwanga (299,792,458 m / s), na kisha kuzidisha matokeo kwa 2 hutoa matokeo ya 12.36 μs kwa muda.

Mzunguko wa mzunguko

Aina nyingine ya kupima umbali wa rada ni msingi wa mzunguko wa mzunguko. Ulinganisho wa mara kwa mara kati ya ishara mbili ni sahihi sana, hata kwa umeme wa zamani, kuliko kupima muda. Kwa kupima mzunguko wa ishara iliyorejewa na kulinganisha kwamba kwa asili, tofauti inaweza kupimwa kwa urahisi.

Mbinu hii inaweza kutumika katika rada inayoendelea ya wimbi na mara nyingi hupatikana katika altimeters ya rada za ndege. Katika mifumo hii "signal" radar ishara ni mzunguko modulated kwa njia ya kutabirika, kawaida tofauti na chini na wimbi sine au muundo sawtooth katika frequency audio. Ishara hiyo inatumwa kutoka kwa antenna moja na kupokea kwa mwingine, iko kwenye chini ya ndege, na ishara inaweza kuendelea ikilinganishwa kwa kutumia modulator rahisi ya kupiga kasi inayozalisha sauti ya mzunguko wa sauti kutoka kwa ishara iliyorejeshwa na sehemu ya signal ishara.

Tangu mzunguko wa ishara unabadilika, wakati wakati ishara inarudi kwenye ndege mzunguko wa upepo umesabadilika. Kiwango cha mabadiliko ya mzunguko hutumiwa kupima umbali.

Kiashiria cha moduli kinachopigana na ishara ya kupokea ni sawia na ucheleweshaji wa muda kati ya rada na mtazamaji. Kiasi cha kuwa mabadiliko ya mzunguko huwa mkubwa zaidi na kuchelewa kwa muda zaidi. Kipimo cha kiasi cha mabadiliko ya mzunguko ni sawa sawa na umbali uliosafiri. Umbali huo unaweza kuonyeshwa kwenye chombo, na inaweza pia kupatikana kupitia transponder . Usindikaji huu wa ishara ni sawa na uliotumiwa kwa kasi ya kuchunguza rada ya Doppler. Mifumo ya mfano kutumia njia hii ni AZUSA , MISTRAM , na UDOP .

Faida zaidi ni kwamba rada inaweza kufanya kazi kwa ufanisi kwa viwango vya chini. Hii ilikuwa muhimu katika maendeleo ya awali ya aina hii wakati kizazi cha juu cha signal ya mzunguko ilikuwa ngumu au ghali.

Radi ya ardhi hutumia ishara za FM zisizo za nguvu ambazo hufunika upeo mkubwa wa mzunguko. Fikiria nyingi zinachambuliwa hisabati kwa mabadiliko ya muundo na kupita nyingi huunda picha ya usanifu wa kompyuta. Madhara ya doppler hutumiwa ambayo inaruhusu vitu vyenye polepole vinavyotambulika na kuondokana na kiasi kikubwa cha "kelele" kutoka kwenye nyuso za maji.

Kiwango cha kasi cha

Kasi ni mabadiliko katika umbali na kitu kwa heshima na wakati. Kwa hivyo mfumo uliopo wa kupima umbali, pamoja na uwezo wa kukumbuka ili kuona lengo ambalo lilikuwa mwisho, ni wa kutosha kupima kasi. Wakati mmoja kumbukumbu ilijumuisha mtumiaji kufanya alama za penseli za greisi kwenye skrini ya rada na kisha kuhesabu kasi kwa kutumia utawala wa slide . Mfumo wa rada wa kisasa hufanya operesheni sawa sawa na kwa usahihi kutumia kompyuta.

Ikiwa pato la transmitter ni thabiti (awamu iliyochanganishwa), kuna athari nyingine ambayo inaweza kutumika kufanya vipimo vya kasi ya haraka (hakuna kumbukumbu inahitajika), inayojulikana kama athari ya Doppler . Mifumo ya kisasa ya rada kutumia kanuni hii katika Doppler rada na mapigo-Doppler rada wa ( hali ya hewa ya rada , rada ya kijeshi). Doppler athari inaweza tu kutambua kasi ya jamaa ya lengo pamoja na mstari wa kuona kutoka rada hadi lengo. Sehemu yoyote ya velocity lengo perpendicular kwa mstari wa kuona haiwezi kuamua kwa kutumia athari Doppler peke yake, lakini inaweza kuamua kwa kufuatilia azimuth lengo kwa muda.

Inawezekana kufanya radar ya Doppler bila pulsing yoyote, inayojulikana kama radar ya wimbi-kuendelea (rada ya CW), kwa kutuma ishara safi sana ya mzunguko unaojulikana. Rada ya CW ni bora kwa ajili ya kuamua sehemu ya radial ya kasi ya lengo. Radi ya CW hutumiwa na utekelezaji wa trafiki kupima kasi ya gari haraka na kwa usahihi ambapo tofauti si muhimu.

Wakati wa kutumia radar iliyopigwa, tofauti kati ya awamu ya kurudi kwa kurudi hutoa umbali lengo limehamia kati ya vurugu, na hivyo kasi yake inaweza kuhesabiwa. Maendeleo mengine ya hisabati katika usindikaji wa ishara ya rada ni pamoja na uchambuzi wa wakati wa frequency (Weyl Heisenberg au wavelet ), pamoja na mabadiliko ya chirplet ambayo hutumia mabadiliko ya mzunguko wa kurudi kutoka kwa malengo ya kusonga ("chirp").

Usindikaji wa ishara ya Pulse-Doppler

Usindikaji wa ishara ya Pulse-Doppler. Mhimili wa Mfano wa Rangi huwakilisha sampuli za mtu binafsi zilizochukuliwa kati ya kila pigo la kupeleka. Axe ya Muingiliano wa Mipangilio inawakilisha kila muda wa kupitisha pigo wakati wa sampuli ambazo zinachukuliwa. Mchakato wa Mabadiliko ya Fast Fourier hubadilisha sampuli za muda wa muda katika wigo wa kikoa cha mzunguko. Wakati mwingine huitwa kitanda cha misumari .

Usindikaji wa ishara ya Pulse-Doppler ni pamoja na kuchuja mzunguko katika mchakato wa kugundua. Nafasi kati ya kila pigo ya kupitisha imegawanywa katika seli nyingi au milango mbalimbali. Kila kiini huchujwa kwa kujitegemea sana kama mchakato uliotumiwa na analyzer ya wigo ili kuzalisha kuonyesha kuonyesha frequency tofauti. Kila umbali tofauti hutoa wigo tofauti. Mtazamo huu hutumiwa kufanya mchakato wa kugundua. Hii inahitajika ili kufikia utendaji wa kukubalika katika mazingira ya chuki yanayohusisha hali ya hewa, ardhi, na mitambo ya umeme.

Kusudi la msingi ni kupima wote ukubwa na mzunguko wa ishara ya jumla iliyojitokeza kutoka umbali mrefu. Hii hutumiwa na rada ya hali ya hewa ili kupima kasi ya upepo wa upepo na kiwango cha mvua kwa kiasi kikubwa cha hewa. Hii imeunganishwa na mifumo ya kompyuta ili kuzalisha ramani halisi ya hali ya hewa ya umeme wakati. Usalama wa ndege unategemea upatikanaji unaoendelea wa taarifa sahihi za hali ya hewa ambayo hutumiwa kuzuia majeraha na ajali. Radi ya hewa hutumia PRF ya chini . Mahitaji ya ushirikiano sio kali kama yale ya mifumo ya kijeshi kwa sababu ishara za kibinafsi hazihitaji kugawanyika. Uchujaji wa chini wa kisasa unahitajika, na usindikaji wa kutofautiana kwa kawaida haunahitajika kwa rada ya hali ya hewa ikilinganishwa na rada ya kijeshi iliyopangwa kufuatilia magari ya hewa.

Madhumuni mbadala ni uwezo wa " kuangalia-down / shoot-down " unahitajika ili kuboresha maisha ya kijeshi kupambana na uhai. Pulse-Doppler pia hutumiwa kwa radar ya msingi ya ufuatiliaji inayotakiwa kutetea wafanyakazi na magari. [37] [38] Usindikaji wa ishara ya Pulse-Doppler huongeza umbali wa kiwango cha kugundua kwa kutumia mionzi kidogo karibu na wapiganaji wa ndege, wafanyakazi wa meli, watoto wachanga na silaha. Kutafakari kutoka eneo la ardhi, maji, na hali ya hewa huzalisha ishara kubwa zaidi kuliko ndege na makombora, ambayo inaruhusu magari ya haraka kusonga kujificha kwa kutumia mbinu za kuruka duniani na teknolojia ya ujinga ili kuepuka kugundua mpaka gari la kushambulia ni karibu sana kuharibu. Usindikaji wa ishara ya Pulse-Doppler inashirikisha uchujaji wa kisasa zaidi wa umeme unao salama aina hii ya udhaifu. Hii inahitaji matumizi ya frequency ya mara kwa mara ya mara kwa mara na vifaa vya awamu ya uwiano ambayo ina kiwango kikubwa cha nguvu. Maombi ya kijeshi yanahitaji kati ya PRF ambayo huzuia kutofautiana kwa moja kwa moja, na usindikaji wa ufumbuzi wa utata unahitajika kutambua aina ya kweli ya ishara zote zilizojitokeza. Harakati ya radi kawaida huhusishwa na mzunguko wa Doppler ili kuzalisha ishara ya lock ambayo haiwezi kuzalishwa na ishara za kupiga mbizi za rada. Usindikaji wa ishara ya Pulse-Doppler pia hutoa ishara zilizosikilizwa ambazo zinaweza kutumiwa kwa kitambulisho cha tishio. [37]

Kupunguza kuingiliwa madhara

Usindikaji wa ishara hutumika katika mifumo ya rada ili kupunguza madhara ya kuingiliwa kwa rada . Mbinu za usindikaji wa ishara ni pamoja na kusonga dalili ya lengo , usindikaji wa ishara ya Pulse-Doppler , kusonga mbele wasindikaji wa lengo, uwiano na malengo ya radar ya ufuatiliaji , usindikaji wa muda wa muda , na kufuatilia-kabla ya kuchunguza . Kiwango cha kengele cha uongo cha kawaida na usindikaji wa mfano wa ardhi ya ardhi pia hutumiwa katika mazingira ya makundi.

Plot na wimbo uchimbaji

Algorithm ya kufuatilia ni mkakati wa kuimarisha utendaji wa rada. Hifadhi ya ufuatiliaji hutoa uwezo wa kutabiri nafasi ya baadaye ya vitu vyenye kusonga kwa kuzingatia historia ya nafasi za kibinafsi zilizoripotiwa na mifumo ya sensor.

Maelezo ya kihistoria hukusanywa na kutumiwa kutabiri msimamo wa baadaye kwa matumizi na udhibiti wa trafiki wa hewa, makadirio ya tishio, mafundisho ya mfumo wa kupambana na vita, lengo la bunduki, na uongozi wa missile. Data ya nafasi ni kukusanya sensorer radar juu ya muda wa dakika chache.

Kuna nne algorithms kufuatilia kawaida. [39]

  • Jirani ya algorithm iliyo karibu
  • Probabilistic Data Association
  • Ufuatiliaji wa Hypothesis nyingi
  • Mchanganyiko wa Multiple Model (IMM)

Radi video inarudi kutoka ndege inaweza kuwa chini ya mchakato wa uchimbaji wa njama ambapo ishara na kuingilia ishara ni kuondolewa. Mlolongo wa kurudi kwa lengo unaweza kufuatiliwa kwa njia ya kifaa kinachojulikana kama extractor ya njama.

Inarudi wakati halisi wa kurudi inaweza kuondolewa kwenye taarifa iliyoonyeshwa na shamba moja limeonyeshwa. Katika mifumo mingine ya rada, au kwa njia ya amri na mfumo wa kudhibiti ambayo radar imeunganishwa, tracker ya rada hutumiwa kuhusisha mlolongo wa viwanja vya malengo ya mtu binafsi na kukadiria vichwa vya malengo na kasi.

Uhandisi

Vipengele vya rada

Sehemu za rada ni:

  • Mtozaji huzalisha ishara ya redio na oscillator kama vile klystron au magnetron na hudhibiti muda wake kwa modulator .
  • Waveguide kwamba viungo transmitter na antenna.
  • A duplexer ambayo hutumiwa kama kubadili kati ya antenna na mtoaji au mpokeaji kwa ishara wakati antenna inatumiwa katika hali zote mbili.
  • Mpokeaji . Kujua sura ya ishara inayotakiwa inayotumiwa (pigo), mpokeaji bora anaweza kutengenezwa kwa kutumia filter inayoendana .
  • Programu ya kuonyesha kuzalisha ishara kwa vifaa vya pato vinavyoweza kusoma.
  • Sehemu ya elektroniki inayodhibiti vifaa vyote na antenna ili kufanya sarafu ya rada iliyoamriwa na programu.
  • Kiungo kwa vifaa vya mwisho na maonyesho ya mtumiaji.

Uundo wa Antenna

Ralili za redio zinazotangaza kutoka kwa antenna moja zitatambazwa kwa njia zote, na hivyo pia antenna moja itapokea ishara sawasawa na pande zote. Hii inachagua rada na tatizo la kuamua wapi kitu kilichopangwa.

Mifumo ya mapema ilipenda kutumia antenna za utangazaji wa omnidirectional , pamoja na antenna za kupokeza ambazo zilielezwa kwa njia mbalimbali. Kwa mfano, mfumo wa kwanza unaotumiwa, Nyumbani ya Chain, imetumia antenna mbili moja kwa moja kwenye pembe za kulia kwa ajili ya mapokezi, kila mmoja kwa kuonyesha tofauti. Kurudi kwa kiwango cha juu utaonekana kwa antenna kwenye pembe za kulia kwa lengo, na kiwango cha chini na antenna kilielekezwa moja kwa moja (mwisho). Operesheni inaweza kuamua mwelekeo kwa lengo kwa kugeuza antenna hivyo kuonyesha moja ilionyesha kiwango cha juu wakati nyingine ilionyesha kiwango cha chini. Kikwazo kimoja kikubwa na aina hii ya ufumbuzi ni kwamba matangazo yanatumwa kwa pande zote, hivyo kiasi cha nishati katika mwelekeo unaozingatiwa ni sehemu ndogo ya hiyo zinazotumiwa. Ili kupata kiasi kikubwa cha nguvu kwenye "lengo", angani ya kupeleka inapaswa pia kuwa mwelekeo.

kutafakari

Mifumo ya kisasa zaidi hutumia "sahani" yenye ufanisi ili kuunda boriti ya kutangaza sana, kwa kawaida kutumia sahani sawa kama mpokeaji. Mifumo hiyo mara nyingi huchanganya mizunguko miwili ya rada katika antenna moja ili kuruhusu uendeshaji wa moja kwa moja, au lock ya rada .

Wafanyakazi wa kimapenzi wanaweza kuwa parabolas tofauti au vifungo vya uharibifu: Antenna za kimapenzi za kimapenzi hutoa boriti nyembamba "penseli" katika vipimo vyote vya X na Y na hivyo hupata faida kubwa. Rangi ya hali ya hewa ya Pulse-Doppler ya NEXRAD hutumia antenna ya ulinganifu ili kufanya scans ya kina ya anga. Antennas zilizopangwa kwa uharibifu hutoa boriti nyembamba katika mwelekeo mmoja na boriti pana katika nyingine. Kipengele hiki ni muhimu kama kutambua lengo juu ya pembe mbalimbali ni muhimu zaidi kuliko lengo lengo katika vipimo vitatu. Radi nyingi za ufuatiliaji 2D hutumia antenna yenye uharibifu yenye uharibifu na mwamba mwembamba wa azimutali na upana wa wima wa wima. Configuration ya boriti inaruhusu operator wa rada kuchunguza ndege kwa azimuth maalum lakini kwa urefu usio na kipimo. Kinyume chake, kile kinachojulikana kama "kichwa" urefu wa kutafuta rada hutumia sahani yenye beamwidth ya wima nyembamba na upana wa mvua ya azimuthali ili kuchunguza ndege kwa urefu fulani lakini kwa usahihi wa chini wa azimuthali.

Antenna radar ya ufuatiliaji

Aina ya Scan

  • Scan ya msingi: mbinu ya skanning ambapo anerial kuu ya aneri inahamishwa kuzalisha boriti ya skanning, mifano ni pamoja na saruji, skanning sector, nk.
  • Scan ya Sekondari: mbinu ya skanning ambako malisho ya antenna huhamishwa kuzalisha boriti ya skanning, mifano hujumuisha scan conical, scanning unidirectional sector, lobe switching, nk.
  • Scan Palmer: Mbinu ya skanning inayozalisha boriti ya skanning kwa kusonga antenna kuu na kulisha kwake. Scan Palmer ni mchanganyiko wa Scan ya Msingi na Scan ya Sekondari.
  • Skanning Conical : boriti ya rada inazunguka kwenye mzunguko mdogo karibu na mzunguko wa "boresight", unaoelezwa kwenye lengo.

Alifunga waveguide

Antenna iliyopangwa ya wimbi

Inatumika sawasawa na kutafakari, mpangilio wa wimbi uliotengwa unasimamishwa kwa usahihi na hufaa kwa mifumo isiyo ya kufuatilia uso, ambapo muundo wa wima unaweza kubaki mara kwa mara. Kwa sababu ya gharama zake za chini na upepo mdogo wa upepo, meli, uwanja wa uwanja wa ndege, na rada za ufuatiliaji wa bandari sasa hutumia mbinu hii kwa kupendeza na antenna ya kimapenzi.

Safu safu ya

Safu ya safu : Sio antenna zote za rada zinapaswa kuzunguka ili zione anga.

Njia nyingine ya uendeshaji hutumiwa katika rada ya safu iliyopangwa.

Antenna safu zilizopangwa zinajumuisha vipengele vilivyofanana vya antenna, kama vile aerials au safu ya mwongozo wa wimbi. Kila kipengele cha antenna au kikundi cha vipengele vya antenna kinahusisha mabadiliko ya awamu ya wazi inayozalisha kipengee cha awamu kwenye safu. Kwa mfano, vipengele vyenye kuzalisha awamu ya kiwango cha 5 kwa kila urefu wa uso katika uso wa safu utazalisha boriti ilielezea digrii 5 mbali na mstari wa msingi kwa uso wa safu. Ishara za kusafiri pamoja na boriti hiyo zitaimarishwa. Ishara zilizokatwa kutoka kwenye boriti hiyo zitafutwa. Kiasi cha kuimarisha ni faida ya antenna . Kiasi cha kufuta ni ukandamizaji wa lobe. [40]

Radi za safu zilizopangwa zimekuwa zimekuwa zimeatumika tangu miaka ya kwanza ya rada katika Vita Kuu ya Dunia ( Mammut radar ), lakini uharibifu wa vifaa vya elektroniki ulipelekea utendaji mbaya. Rasili za safu zilizopangwa zilifanywa awali kwa ajili ya ulinzi wa missile (tazama kwa mfano Programu ya Kulinda ). Wao ni moyo wa mfumo wa Aegis Combat System na meli ya Patriot Missile System . Redundancy kubwa inayohusishwa na kuwa na idadi kubwa ya vipengele vya safu huongeza kuegemea kwa gharama ya uharibifu wa utendaji taratibu unaofanyika kama vipengele vya awamu ya mtu binafsi inashindwa. Kwa kiwango cha chini, rada za safu zilizopangwa zimetumiwa katika Ufuatiliaji wa Hali ya hewa . Kufikia mwaka wa 2017, NOAA ina mpango wa kutekeleza mtandao wa kitaifa wa rada za aina nyingi za Kazi za Utekelezaji nchini Marekani ndani ya miaka 10, kwa ajili ya masomo ya hali ya hewa na ufuatiliaji wa ndege. [41]

Antenna safu ya safu inaweza kujengwa ili kuendana na maumbo maalum, kama makombora, magari ya usaidizi wa watoto wachanga, meli, na ndege.

Kama bei ya umeme imeshuka, rada za safu zilizopangwa zimekuwa za kawaida zaidi. Karibu mifumo yote ya kisasa ya kijeshi ya radar inategemea vitu vyenye kupitishwa, ambapo gharama ndogo za ziada zinakabiliwa na uaminifu wa mfumo wa kutosha sehemu. Miundo ya asili ya kusonga-antenna bado hutumika sana katika majukumu ambapo gharama ni jambo muhimu kama ufuatiliaji wa trafiki wa hewa na mifumo sawa.

Rasiba za safu zilizopigwa ni thamani ya matumizi katika ndege tangu wanaweza kufuatilia malengo mengi. Ndege ya kwanza ya kutumia rada ya safu iliyopangwa ni B-1B Lancer . Ndege ya kwanza ya wapiganaji kutumia radar ya safu iliyowekwa ni Mikoyan MiG-31 . SBI-16 ya MiG-31M ya SBI-16 ya Zaslon isiyokuwa ya umeme yenyewe iliyoonekana kuwa ya radar yenye nguvu zaidi duniani, [42] mpaka safu ya AN / APG-77 iliyopatikana kwa umeme imeanzishwa kwenye Lockheed Martin F-22 Raptor .

Mbinu za awali za interferometry au za kufungua , kwa kutumia safu tofauti za sahani ambazo zimewekwa ndani ya kufungua moja kwa moja, sio kawaida kwa ajili ya maombi ya rada, ingawa hutumika sana katika redio ya redio . Kwa sababu ya laana ya safu nyembamba, safu nyingi za kufungua, wakati zinazotumiwa kwa watayarishaji, husababisha mihimili nyembamba kwa gharama ya kupunguza jumla ya nguvu iliyotumiwa kwenye lengo. Kimsingi, mbinu hizo zinaweza kuongeza azimio la anga, lakini nguvu ya chini ina maana kwamba hii kwa ujumla haifai.

Uvumbuzi wa kufuta kwa data ya usindikaji baada ya usindikaji kutoka chanzo moja cha kusonga, kwa upande mwingine, hutumiwa sana katika mifumo ya radar ya nafasi na hewa .

Bendi za frequency

Majina ya bendi ya jadi yaliyotokana na majina ya kificho wakati wa Vita Kuu ya II na bado ni katika matumizi ya kijeshi na aviation duniani kote. Wamekubaliwa nchini Marekani na Taasisi ya Wahandisi wa Umeme na Umeme na kimataifa na Umoja wa Kimataifa wa Mawasiliano . Nchi nyingi zina kanuni za ziada za kudhibiti ambayo sehemu za kila bendi zinapatikana kwa matumizi ya kiraia au ya kijeshi.

Wengine watumiaji wa wigo wa redio, kama vile utangazaji na viwanda vya kupigana na umeme , wamebadilisha majarida ya jadi ya jadi na mifumo yao wenyewe.

Rangi za mzunguko wa rada
Jina la bendi Aina ya frequency Wavelength mbalimbali Vidokezo
HF 3-30 MHz 10-100 m Mifumo ya rada ya pwani, rada ya radar (OTH) juu ya upeo wa juu ; 'high frequency'
VHF 30-300 MHz 1-10 m Urefu mrefu sana, ardhi inakaribia; 'high frequency'
P <300 MHz > 1 m 'P' kwa 'zamani', imetumiwa retrospectively kwa mifumo ya rada mapema; kimsingi HF + VHF
UHF 300-1000 MHz 0.3-1 m Muda mrefu sana (kwa mfano mshale wa ballistic onyo mapema ), ardhi inakaribia, majani kupenya; 'ultra frequency high'
L 1-2 GHz 15-30 cm Udhibiti wa trafiki wa hewa mrefu na ufuatiliaji ; 'L' kwa 'muda mrefu'
S 2-4 GHz 7.5-15 cm Ufuatiliaji wa kiwango cha wastani, Udhibiti wa trafiki wa hewa ya muda mrefu, hali ya hewa ya muda mrefu, rada ya baharini; S 'kwa' short '
C 4-8 GHz 3.75-7.5 cm Wasambazaji wa Satellite; maelewano (kwa hiyo 'C') kati ya bendi za X na S; hali ya hewa; kufuatilia kwa muda mrefu
X 8-12 GHz Cm 2.5-3.75 Uongozi wa missile , radar ya baharini , hali ya hewa, ramani ya azimio kati na ufuatiliaji wa ardhi; nchini Marekani pande nyembamba 10,525 GHz ± 25 MHz hutumiwa kwa rada ya uwanja wa ndege ; kufuatilia mfupi. Aitwaye bandari ya X kwa sababu mzunguko ulikuwa siri wakati wa WW2.
K u 12-18 GHz 1.67-2.5 cm High-resolution, pia kutumika kwa transponders satellite, frequency chini ya bandari K (hivyo 'u')
K 18-24 GHz 1.11-1.67 cm Kutoka kwa kurz ya Ujerumani , maana ya 'mfupi'; matumizi madogo kutokana na ngozi na mvuke wa maji , hivyo K u na K a zilitumika badala ya uchunguzi. K-bendi hutumiwa kuchunguza mawingu na meteorologists, na kwa polisi kwa kuchunguza kasi ya magari. Bunduki za bendi za K-band hufanya kazi saa 24.150 ± 0.100 GHz.
K a 24-40 GHz Cm 0.75-1.11 Ramani, ufupi, ufuatiliaji wa uwanja wa ndege; frequency tu juu ya bandari ya K (hivyo 'a') Picha ya radar, inayotumiwa kuchochea kamera ambazo zinachukua picha za sahani za leseni za magari zinazoua taa nyekundu, zinafanya kazi saa 34.300 ± 0.100 GHz.
mm 40-300 GHz 1.0-7.5 mm Millimeter bendi , imegawanywa kama ilivyo hapo chini. Mipangilio ya mzunguko hutegemea ukubwa wa wimbi. Barua nyingi zinapewa bendi hizi kwa vikundi tofauti. Hizi zinatoka Baytron, kampuni ya sasa ya udanganyifu iliyofanya vifaa vya kupima.
V 40-75 GHz 4.0-7.5 mm Sana sana kufyonzwa na oksijeni ya anga, ambayo hupunguza saa 60 GHz.
W 75-110 GHz 2.7-4.0 mm Imetumika kama sensor ya kuona kwa magari ya uhuru wa majaribio, uchunguzi wa juu wa hali ya hewa na uchunguzi.

Wasimamizi wa rada

Wafanyabiashara hufanya kazi ya kutoa wimbi la RF-pulse. Kuna miundo miwili ya radar ya modulator:

  • Kugeuka kwa voltage kwa nguvu zisizo za kuunganishwa na nguvu za oscillators [43] Hatua hizi zinajumuisha jenereta ya nguvu ya voltage inayotengenezwa kutoka kwa usambazaji wa juu wa voltage, mtandao wa pigo , na kubadili voltage kama vile thyratron . Wao huzalisha vidonda vidogo vya nguvu ya kulisha, kwa mfano, magnetron , aina maalum ya tube ya utupu ambayo inabadilika DC (kawaida hutumiwa) ndani ya microwaves. Teknolojia hii inajulikana kama nguvu inayotumiwa . Kwa njia hii, pigo la kuambukizwa la mionzi ya RF huhifadhiwa kwa muda ulioelezwa na wa kawaida sana.
  • Mixers Hybrid, [44] kulishwa na waveform jenereta na exciter kwa ajili ya tata lakini thabiti waveform. Fomu hii ya wimbi inaweza kuzalishwa na ishara ya chini / nguvu ya chini ya pembejeo. Katika kesi hiyo rashiri ya rada lazima iwe nguvu-amplifier, kwa mfano, tube ya klystron au transmitter imara hali. Kwa njia hii, pigo la kuambukizwa linatengenezwa kwa njia ya kuambukizwa na mpokeaji wa rada lazima atumie mbinu za ukandamizaji wa vurugu .

Radar coolant

Vipimo vya microwave vyenye uendeshaji zaidi ya pato la microwave 1,000 za Watts, kama vile vijito vya wimbi vya mawimbi na klystrons , vinahitaji baridi ya maji. Msako wa elektroni lazima uwe na nguvu zaidi ya mara 10 hadi 10 kuliko pato la microwave, ambayo inaweza kuzalisha joto la kutosha ili kuzalisha plasma. Hii plasma inapita kutoka kwa mtoza kuelekea cathode. Mchanganyiko ule huo unaozingatia kwamba unaongoza vikosi vya elektroni vilivyo na plasma kwenye njia ya boriti ya elektroni lakini inapita katika mwelekeo tofauti. Hii huanzisha utaratibu wa FM ambao huharibu utendaji wa Doppler. Ili kuzuia hili, baridi ya kioevu na shinikizo la chini na kiwango cha mtiririko inahitajika, na maji deionized kawaida hutumiwa katika mifumo ya juu ya nguvu ya rada ya uso ambayo inatumia usindikaji wa Doppler. [45]

Coolanol ( ester silicate ) ilitumika katika rada kadhaa za kijeshi katika miaka ya 1970. Hata hivyo, ni hygroscopic , na kusababisha hydrolysis na malezi ya pombe yenye kuwaka. Kupoteza kwa ndege ya Navy ya Marekani mwaka 1978 ilihusishwa na moto wa silika ya ester. [46] Coolanol pia ni ghali na sumu. Navy ya Marekani imeanzisha mpango unaoitwa Kuzuia Uchafuzi (P2) ili kuondoa au kupunguza kiasi na sumu ya taka, hewa na uzalishaji wa maji. Kwa sababu hii, Coolanol hutumiwa mara nyingi chini leo.

Kanuni

Radar (pia: RADAR ) inatafanuliwa na makala 1.100 ya Kanuni za Radi za Umoja wa Kimataifa za Mawasiliano ya Umoja wa Mataifa (ITU) kama: [47]

Mfumo wa radiodetermination kulingana na kulinganisha kwa ishara za rejea na ishara za redio zilijitokeza, au kurudiwa, kutoka kwa nafasi ya kuamua. Kila mfumo wa radiodetermination utawekwa na huduma ya radiocommunication ambayo inafanya kazi kwa kudumu au kwa muda. Matumizi ya rada ya kawaida ni rada ya msingi na radar ya sekondari , haya yanaweza kufanya kazi katika huduma ya radiolocation au huduma ya radiolocation-satellite .

Angalia pia

  • Imaging ya rada
  • Rangi urambazaji
  • Radi ya mzunguko
  • Maonyesho na vifupisho katika avionics
Ufafanuzi
  • Ukilinganishaji wa upimaji wa ukubwa
  • Kiwango cha kengele cha uongo mara kwa mara
  • Udhibiti wa wakati wa utambuzi
Maombi
  • Ufikiaji wa karibu
Vifaa
  • Magnetron ya cavity
  • Iliyovuka msaidizi wa shamba
  • Gallium arsenide
  • Klystron
  • Teknolojia ya Omniview
  • Maelezo ya uhandisi wa rada
  • Radar mnara
  • Radi
  • Kusafiri-wimbi tube
Kujua sawa na njia zilizopo
Radi za kihistoria
  • Orodha ya rada
  • Chain Nyumbani na Chain Home Chini
  • Hohentwiel radar
  • Rada ya H2S
  • Rada ya SCR-270

Vidokezo na kumbukumbu

  1. ^ Ofisi ya Tafsiri (2013). "Ufafanuzi wa rada" . Ujenzi wa Umma na Huduma za Serikali Canada . Iliondolewa Novemba 8, 2013 .
  2. ^ McGraw-Hill kamusi ya maneno ya sayansi na kiufundi / Daniel N. Lapedes, mhariri mkuu. Kuondoka, Daniel N. New York; Montreal: McGraw-Hill, 1976. [xv], 1634, A26 p.
  3. ^ "MAFUNZO NA ACRONYMS" . Navy dot MIL . Navy ya Marekani . Iliondolewa Januari 9, 2017 .
  4. ^ "Rasilimali ndogo na za muda mfupi" . CRC Net Base . Iliondolewa Januari 9, 2017 .
  5. ^ LL, Mbunge, MS, MR, nk (2011). "Kugundua moja kwa moja kuzingatia Doppler radar mwendo saini" . IEEE PervasiveHealth.
  6. ^ Kostenko, AA, AI Nosich, na IA Tishchenko, "Historia ya Rada, Soviet Side," Proc. ya IEEE APS Mkutano wa Kimataifa wa 2001, vol.4. p. 44, 2003
  7. ^ "Christian Huelsmeyer, mvumbuzi" . radarworld.org .
  8. ^ Patent DE165546; Mchapishaji maelezo Mipangilio ya Gegenstände mitambo elektrischer Wellen einem Beobachter zu melden.
  9. ... Mchapishaji maelezo Metallischen Gegenständen (Schiffen o. Dgl.), Kutoka Gegenwart kwa muda mrefu na Patent 16556 festgestellt wird.
  10. ^ GB 13170 Telemobiloscope
  11. ^ "gdr_zeichnungpatent.jpg" . Iliondolewa Februari 24, 2015 .
  12. ^ "Kufanya mawimbi: Robert Watson-Watt, mpainia wa rada" . BBC. 16 Februari 2017.
  13. ^ Hyland, LA, AH Taylor, na LC Young; "Mfumo wa kuchunguza vitu na redio," Patent ya Marekani No. 1981884, iliyotolewa 27 Novemba 1934
  14. ^ Anasema, Linwood S .; "Radar," Ch. XXXVIII katika Historia ya Mawasiliano -Kujibika katika Navy ya Marekani , 1963; Radar
  15. ^ Watson, Raymond C., Jr. (2009-11-25). Origins ya Rada Kote duniani: Historia ya Mageuzi Yake katika Mataifa 13 Kupitia Vita Kuu ya II . Trafford Publishing. ISBN 978-1-4269-2111-7 .
  16. ^ Magazeti ya Hearst (Desemba 1935). Mechanics maarufu . Magazeti ya Hearst. p. 844.
  17. ^ Frederick Seitz, Norman G. Einspruch, Electronic Genie: Historia Tangled ya Silicon - 1998 - ukurasa 104
  18. ^ John Erickson. Eneo la Redio na Matatizo ya Ulinzi wa Air: Design na Maendeleo ya Radar Soviet. Mafunzo ya Sayansi , vol. 2, hapana. 3 (Julai, 1972), pp. 241-263
  19. ^ "Historia ya rada, kutoka kwa detectors za redio za ndege kwa rada ya hewa" . kret.com . Februari 17, 2015 . Iliondolewa Aprili 28, 2015 .
  20. ^ Ukurasa, Robert Morris, Mwanzo wa Radar , Anchor ya Doubleday, New York, 1962, p. 66
  21. ^ Bonnier Corporation (Oktoba 1935). Sayansi maarufu . Bonnier Corporation. p. 29.
  22. ^ Alan Dower Blumlein (2002). "Hadithi ya Maendeleo ya RADAR" . Imehifadhiwa kutoka kwa asili ya tarehe 10 Julai 2011 . Ilipatikana 2011-05-06 .
  23. ^ (Kifaransa) Copy of Patents Kikwazo-Kupata Vifaa vya Rasilimali zilizohifadhiwa Machi 16 Januari 2009 kwenye Wayback Machine . kwenye www.radar-france.fr
  24. ^ Mwanamume wa Uingereza anaanza kwanza tovuti rasmi ya Ofisi ya Patent iliyoandikwa 19 Julai 2006 katika Wayback Machine .
  25. ^ GB 593017 Uboreshwaji au unaohusiana na mifumo ya wireless
  26. ^ Angela Hind (Februari 5, 2007). "Briefcase 'kwamba iliyopita dunia" . BBC News . Ilifutwa 2007-08-16 . Haibadilisha tu kipindi cha vita kwa kuturuhusu kuendeleza mifumo ya rada ya hewa, bado ni kipande muhimu cha teknolojia ambayo iko katikati ya tanuri yako ya microwave leo. Uvumbuzi wa magnetron wa cavity ulibadilisha ulimwengu.
  27. ^ Harford, Tim (9 Oktoba 2017). "Jinsi tafuta ya" ray ya kifo "imesababisha rada" . BBC World Service . Iliondolewa Oktoba 9, 2017 . Lakini mwaka wa 1940, ni Waingereza ambao walikuwa wamefanya mafanikio ya kushangaza: magnetron ya resonant, radar transmitter yenye nguvu zaidi kuliko watangulizi wake .... Magnetron alishangaa Wamarekani. Utafiti wao ulikuwa miaka mbali na kasi.
  28. ^ Bonnier Corporation (Desemba 1941). Sayansi maarufu . Bonnier Corporation. p. 56.
  29. ^ B Hearst Magazeti (Septemba 1941). Mechanics maarufu . Magazeti ya Hearst. p. 26.
  30. ^ "Shujaa mdogo wa Scotland wa WwII ambaye alisaidia kuwapiga Luftwaffe kwa uvumbuzi wa rada iliyowekwa kuwa haikufa katika filamu" . Rekodi ya Kila siku. 16 Februari 2017.
  31. ^ Goebel, Greg (2007-01-01). "Vita ya mchawi: WW2 & Mwanzo wa Radar" . Ilifutwa 2007-03-24 .
  32. ^ "Teknolojia ya nyuma ya S +" . Kulala.mysplus.com . Iliondolewa Oktoba 29 2017 .
  33. ^ "Mradi wa Soli" . Atap.google.com . Iliondolewa Oktoba 29 2017 .
  34. ^ Stimson, George (1998). Utangulizi wa Radar ya Ndege . SciTech Publishing Inc. p. 98. ISBN 1-891121-01-4 .
  35. ^ M. Castelaz. "Uchunguzi: Athari ya Doppler". Taasisi ya Utafiti wa Astronomical Astronomical.
  36. ^ Strasser, Nancy C. "Upelelezi wa Terrain Bounce Electronic Countermeasure" . DTIC.
  37. ^ B "Ground Uchunguzi Radars na Military Intelligence" (PDF). Shirika la Utafiti wa Syracuse; Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts.
  38. ^ "Rasilimali ya PV / 5 ya PPS-5" . YouTube; Kituo cha jaglavaksoldier.
  39. ^ "Muhimu wa kufuatilia rada" . Taasisi ya Teknolojia ya Applied. Imehifadhiwa kutoka kwa asili ya Agosti 24, 2011.
  40. ^ "Upungufu wa Lobe" . MIT.
  41. ^ Maabara ya Mavumbi ya Taifa ya Mavumbi . "Mradi wa Multi-function Phased Array Radar (MPAR)" . NOAA . Iliondolewa Februari 8, 2017 .
  42. ^ John Pike. "MiG-31 FOXHOUND" . globalsecurity.org .
  43. ^ "Radi Modulator" . radartutorial.eu .
  44. ^ "Radar kamilifu" . radartutorial.eu .
  45. ^ JL de Segovia. "Fizikia ya Kuondoka" (PDF) . Madrid, Hispania: Instituto de Física Aplicada, CETEF "L. Torres Quevedo ", CSIC . Ilifutwa 2012-08-12 .
  46. ^ Stropki, Michael A. (1992). "Polyalphaolefins: Gharama mpya ya Kuboresha Ufanisi wa Rasili ya Ndege" (PDF) . Melbourne, Australia: Maabara ya Utafiti wa Aeronautical, Shirika la Sayansi na Teknolojia ya Ulinzi, Idara ya Ulinzi . Ilifutwa 2010-03-18 .
  47. ^ Kanuni za Redio za ITU, Sehemu ya IV. Vituo vya Redio na Systems - Kifungu cha 1.100, ufafanuzi: rada / RADAR

Maandishi

References

General

  • Reg Batt (1991). The radar army: winning the war of the airwaves . ISBN 978-0-7090-4508-3 .
  • E. G. Bowen (1998-01-01). Radar Days . Taylor & Francis. ISBN 978-0-7503-0586-0 .
  • Michael Bragg (2002-05-01). RDF1: The Location of Aircraft by Radio Methods 1935–1945 . Twayne Publishers. ISBN 978-0-9531544-0-1 .
  • Louis Brown (1999). A radar history of World War II: technical and military imperatives . Taylor & Francis. ISBN 978-0-7503-0659-1 .
  • Robert Buderi (1996). The invention that changed the world: how a small group of radar pioneers won the Second World War and launched a technological revolution . ISBN 978-0-684-81021-8 .
  • Burch, David F., Radar For Mariners , McGraw Hill, 2005, ISBN 978-0-07-139867-1 .
  • Ian Goult (2011). Secret Location: A witness to the Birth of Radar and its Postwar Influence . History Press. ISBN 978-0-7524-5776-5 .
  • Peter S. Hall (March 1991). Radar . Potomac Books Inc. ISBN 978-0-08-037711-7 .
  • Derek Howse; Naval Radar Trust (February 1993). Radar at sea: the royal Navy in World War 2 . Naval Institute Press. ISBN 978-1-55750-704-4 .
  • R. V. Jones (August 1998). Most Secret War . Wordsworth Editions Ltd. ISBN 978-1-85326-699-7 .
  • Kaiser, Gerald, Chapter 10 in "A Friendly Guide to Wavelets", Birkhauser, Boston, 1994.
  • Kouemou, Guy (Ed.): Radar Technology. InTech, 2010, ISBN 978-953-307-029-2 , ( Radar Technology - Free Open Access Book | InTechOpen ).
  • Colin Latham; Anne Stobbs (January 1997). Radar: A Wartime Miracle . Sutton Pub Ltd. ISBN 978-0-7509-1643-1 .
  • François Le Chevalier (2002). Principles of radar and sonar signal processing . Artech House Publishers. ISBN 978-1-58053-338-6 .
  • David Pritchard (August 1989). The radar war: Germany's pioneering achievement 1904-45 . Harpercollins. ISBN 978-1-85260-246-8 .
  • Merrill Ivan Skolnik (1980-12-01). Introduction to radar systems . ISBN 978-0-07-066572-9 .
  • Merrill Ivan Skolnik (1990). Radar handbook . McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-057913-2 .
  • George W. Stimson (1998). Introduction to airborne radar . SciTech Publishing. ISBN 978-1-891121-01-2 .
  • Younghusband, Eileen., Not an Ordinary Life. How Changing Times Brought Historical Events into my Life , Cardiff Centre for Lifelong Learning, Cardiff, 2009., ISBN 9780956115690 (Pages 36–67 contain the experiences of a WAAF radar plotter in WWII.)
  • Younghusband, Eileen., One Woman's War . Cardiff. Candy Jar Books. 2011. ISBN 978-0-9566826-2-8
  • David Zimmerman (February 2001). Britain's shield: radar and the defeat of the Luftwaffe . Sutton Pub Ltd. ISBN 978-0-7509-1799-5 .

Technical reading

  • Skolnik, M I. RADAR HANDBOOK. McGraw-Hill, 1970.
  • Nadav Levanon, and Eli Mozeson. Radar signals. Wiley. com, 2004.
  • Hao He, Jian Li, and Petre Stoica. Waveform design for active sensing systems: a computational approach . Cambridge University Press, 2012.
  • Solomon W. Golomb, and Guang Gong. Signal design for good correlation: for wireless communication, cryptography, and radar . Cambridge University Press, 2005.
  • M. Soltanalian. Signal Design for Active Sensing and Communications . Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology (printed by Elanders Sverige AB), 2014.
  • Fulvio Gini, Antonio De Maio, and Lee Patton, eds. Waveform design and diversity for advanced radar systems. Institution of engineering and technology, 2012.
  • E. Fishler, A. Haimovich, R. Blum, D. Chizhik, L. Cimini, R. Valenzuela, "MIMO radar: an idea whose time has come," IEEE Radar Conference, 2004.
  • Mark R. Bell, "Information theory and radar waveform design." IEEE Transactions on Information Theory, 39.5 (1993): 1578–1597.
  • Robert Calderbank, S. Howard, and Bill Moran. "Waveform diversity in radar signal processing." IEEE Signal Processing Magazine, 26.1 (2009): 32–41.

Viungo vya nje