Radiocentrarea este ... Definirea, tipurile, principiul acțiunii. Stație de radare

Radarul reprezintă un set de metode științifice și mijloace tehnice utilizate pentru a determina coordonatele și caracteristicile unui obiect prin unde radio. Obiectul investigat este adesea denumit țintă de radar (sau pur și simplu țintă).

Principiul radarului

Echipamentele și echipamentele radiotehnice concepute pentru a efectua sarcini radare sunt numite sisteme radar sau dispozitive (radar sau radar). Bazele radarului se bazează pe următoarele fenomene fizice și proprietăți:

• În mediul de propagare a undelor radio, când se întâlnesc obiecte cu alte proprietăți electrice, ele sunt împrăștiate pe ele. O undă reflectată de țintă (sau radiația proprie) permite sistemelor radar să detecteze și să identifice ținta.
• La distanțe mari, propagarea undelor radio se presupune a fi rectilinie, cu o viteză constantă într-un mediu cunoscut. Această ipoteză face posibilă măsurarea intervalului la țintă și la coordonatele sale unghiulare (cu o anumită eroare).
• Pe baza efectului Doppler, viteza radială a punctului de radiație relativ la RLL se calculează pe baza frecvenței semnalului reflectat recepționat.

Istoricul istoric

Capacitatea undelor radio de a reflecta a fost indicată de marele fizician H. Hertz și de inginerul electric rus AS Popov înapoi la sfârșitul XIX lea. Conform brevetului din 1904, primul radar a fost creat de inginerul german K. Hulmayer. Dispozitivul, pe care el la numit un telemobileoscop, a fost folosit pe navele care navigau pe Rin. În legătură cu dezvoltarea inginerie aeronautică Utilizarea radarului a fost foarte promițătoare ca element de apărare aeriană. Cercetarea în acest domeniu a fost condusă de experți de vârf din multe țări ale lumii.

În 1932, principalul principiu al detectării radarului a fost descris în lucrările lui Pavel Kondratyevich Oschepkov, cercetător la Institutul de Electrofizică din Leningrad (LEFI). El, de asemenea, în colaborare cu colegii BK Shembel și V.V. Tsimbalinym vara anului 1934 a fost prezentat un radar prototip, obiectivul este situat la o altitudine de 150 m, cu distanța de 600 m. Eforturi suplimentare privind îmbunătățirea radar este de a mări gama activităților lor și pentru a îmbunătăți precizia determinării locului țintă.

Tipuri de radare

Natura radiației electromagnetice a țintei ne permite să vorbim despre mai multe tipuri de radare:

• Radiolocație pasivă investighează propriile sale radiații (termice, electromagnetice etc.), care generează ținte (rachete, avioane, obiecte spațiale).
• Activ cu răspuns activ Dacă obiectul este echipat cu propriul emițător și interacțiunea cu el apare în conformitate cu algoritmul "cerere-răspuns".
• Activați cu răspuns pasiv implică studierea unui semnal radio secundar (reflectat). Radarul în acest caz constă dintr-un transmițător și un receptor.
• Radiolocație semi-activă - acesta este un caz special al unui caz activ, în cazul în care receptorul radiației reflectate este amplasat în afara radarului (de exemplu, acesta este un element constructiv al unei rachete auto-ghidate).

Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje.

Metode și echipamente

Toate mijloacele de radar prin metoda folosită sunt împărțite în radare de radiație continuă și pulsată.

Primul conține un transmițător și un receptor de radiații, care funcționează simultan și continuu. Pe acest principiu, au fost create primele dispozitive radar. Un exemplu de astfel de sistem poate fi un radio-altimetru (un instrument de aeronavă care determină îndepărtarea unei aeronave de la sol) sau un radar cunoscut tuturor conducătorilor auto pentru a determina modul de viteză al vehiculului.

În metoda pulsului, energia electromagnetică este radiată de impulsuri scurte timp de câteva microsecunde. după generarea de semnale stația funcționează numai la recepție. După captarea și înregistrarea undelor radio reflectate, radarul transmite un nou impuls și ciclurile se repetă.

Moduri de operare radar

Există două moduri principale de funcționare pentru stațiile și dispozitivele radar. Primul este scanarea spațială. Ea se desfășoară în conformitate cu un sistem strict definit. Într-un studiu secvențial, mișcarea fasciculului radar poate fi circulară, spirală, conică, sectorială. De exemplu, matricea antenei se poate roti încet într-un cerc (în azimut), în timp ce se scanează unghiul de înălțime (înclinat în sus și în jos). Cu scanarea în paralel, ancheta este efectuată de un fascicul de raze radar. Fiecare are un receptor propriu și mai multe fluxuri de informații sunt procesate simultan.

Modul de urmărire implică direcționarea constantă a antenei către obiectul selectat. Pentru ao transforma, în funcție de traiectoria țintei în mișcare, se utilizează sisteme automate de urmărire automată.

Algoritm pentru determinarea domeniului și a direcției

Viteza propagării undelor electromagnetice în atmosferă este de 300 mii km / s. Prin urmare, știind timpul petrecut de semnalul transmis pentru a depăși distanța de la stația la țintă și înapoi, este ușor să se calculeze distanța obiectului. Pentru a face acest lucru, este necesar să se înregistreze cu precizie timpul de trimitere a impulsului și momentul în care semnalul reflectat este recepționat.

Pentru a obține informații despre locația țintă, se utilizează radar ghidat cu radar. Definiția azimutului și altitudinii (înălțimea sau unghiul de înălțime) a unui obiect se face printr-o antenă cu un fascicul îngust. Radarele moderne utilizează în acest scop antene de tip fazat (FAR), capabile să fixeze un fascicul îngust și să diferențieze viteza mare de rotație. De regulă, procesul de scanare a spațiului este realizat de cel puțin două fascicule.

Principalii parametri ai sistemelor

Din caracteristicile tactice și tehnice ale echipamentului, eficacitatea și calitatea sarcinilor care trebuie rezolvate depinde în mare măsură.

Pentru indicatorii tactici stația de radare:

• Zona de vizionare este limitată de domeniul minim și maxim de detectare a țintă, unghiul admis de azimut și unghiul de înălțime.
• Rezoluția privind raza, azimutul, altitudinea și viteza (capacitatea de a determina parametrii obiectivelor din apropiere).
• Precizia măsurării, măsurată prin prezența erorilor brute, sistematice sau accidentale.
• Zgomot și fiabilitate.
• Gradul de automatizare a procesului de extragere și procesare a fluxului de date de intrare.

Având în vedere caracteristicile tactice sunt stabilite atunci când se proiectează dispozitive prin intermediul anumitor parametri tehnici, dintre care:

• frecvența purtătoare și modularea oscilațiilor generate;
• modele de radiații ale antenei;
• puterea dispozitivelor de transmisie și recepție;
• dimensiunile și masa totală a sistemului.

Pe postul de luptă

Radarul este un instrument universal care a devenit răspândit în sfera militară, știință și economia națională. Domeniile de utilizare se extind continuu datorită dezvoltării și îmbunătățirii facilităților tehnice și a tehnologiilor de măsurare.

Utilizarea radarului în industria militară permite rezolvarea unor sarcini importante de supraveghere și control a spațiului, de detectare a țintelor mobile pentru aer, sol și apă. Fără radar este imposibil să ne imaginăm echipamente care servesc la furnizarea de informații de sprijin pentru sistemele de navigație și sistemele de control al focului.

Radarul militar este componenta de bază a sistemului strategic de avertizare a rachetelor și a sistemului de apărare antirachetă integrat.

Radio astronomie

Trimise de pe suprafața pământului undele radio se reflectă și din obiectele din spațiul apropiat și de departe, precum și din țintele apropiate de Pământ. Multe obiecte cosmice nu au putut fi studiate pe deplin doar cu ajutorul instrumentelor optice și numai aplicarea metodelor radar în astronomie a făcut posibilă obținerea unor informații bogate despre natura și structura lor. Pentru prima dată radarul pasiv pentru explorarea lunii a fost aplicat de astronomii americani și maghiari în 1946. Aproximativ în același timp, semnalele radio din spațiul cosmic au fost recepționate accidental.

În telescoapele radio moderne, antena de recepție are forma unui castron sferic concav (ca o oglindă a unui reflector optic). Cu cat diametrul este mai mare, cu atat semnalul antenei va fi mai slab. Deseori telescoapele radio funcționează într-un mod complex, combinând nu numai dispozitive situate nu departe unul de celălalt, ci și localizate pe diferite continente. Printre cele mai importante sarcini ale radio-astronomiei moderne se numără studiul pulsarilor și galaxiilor cu nuclei activi, studiul mediului interstelar.

Aplicare civilă

În agricultură și silvicultură, dispozitivele radar sunt indispensabile pentru obținerea informațiilor privind distribuția și densitatea plantelor matrice, studiind structura, parametrii și tipurile de sol, detectarea în timp util a incendiilor. În geografie și geologie, radarul este utilizat pentru a efectua lucrări topografice și geomorfologice, pentru a determina structura și compoziția rocilor și pentru a căuta depozite minerale. În hidrologie și oceanografie, metodele radarului sunt utilizate pentru a monitoriza starea principalelor artere de apă ale țării, a zăpezii și a acoperișului de gheață și a harta țărmului.

Radarul este un asistent indispensabil meteorologilor. Radarul va afla cu ușurință starea atmosferei la o distanță de zeci de kilometri, iar analiza datelor obținute compilează o prognoză a schimbărilor condițiilor meteorologice într-o anumită localitate.

Perspectivele dezvoltării

Pentru stația modernă de radare, criteriul principal de evaluare este raportul dintre eficiență și calitate. Eficiența este înțeleasă ca o caracteristică tactică și tehnică generalizată a echipamentului. Crearea unui radar perfectă - o inginerie complexă și probleme tehnico-științifice, a căror punere în aplicare este posibilă numai cu utilizarea celor mai recente realizări ale Electromecanică și electronică, informatică și putere de calcul.

Experții prezic că, în viitorul apropiat, principalele unități funcționale ale stațiilor de diferite nivele de complexitate și scop sunt activi (tablouri) fazate semiconductori fazate, care convertesc semnalele analogice la cele digitale. Dezvoltarea complexului de calculatoare va permite automatizarea automată a funcțiilor de bază și a funcțiilor de bază ale radarului, oferind utilizatorului final o analiză cuprinzătoare a informațiilor primite.