загрузка...

трусы женские
загрузка...

Радіолокація


1. Що таке радіолокація?
Радіолокація - область науки і техніки, предмет якої - спостереження різних об'єктів (цілей) радіотехнічними методами: їхнє виявлення, розпізнавання, визначення їх координат і швидкості й ін.
Ще А.С. Попов зауважив, що радіохвилі мають здатність відбиватися. На цьому і заснований принцип дії радіолокаційної станції. Потужний промінь радіолокаційного передавачам фокусується великою антеною в напрямку досліджуваного об'єкта, фіксується і вивчається відбитий радіосигнал, на основі чого робляться висновки про ті чи інші характеристики об'єкта.

2. Початок радіолокації.
Перші роботи зі створення радіолокаційних систем почалися в нашій країні в середині 30-х років. Вперше ідею радіолокації висловив науковий співробітник
Ленінградського електрофізичного інституту (ЛЕФІ) П.К. Ощепков ще в 1932 році. Пізніше він же запропонував ідею імпульсного випромінювання.
16 січня 1934 в Ленінградському фізико - технічному інституті (ЛФТИ) під головуванням академіка А. Ф. Іоффе відбулася нарада, на якому представники ПВО РККА поставили задачу виявлення літаків на висотах до 10 і дальності до 50 км в будь-який час доби і в будь-яких погодних умовах. За роботу взялися кілька груп винахідників і вчених. Уже улітку 1934 року група ентузіастів, серед яких були Б. К. Шембель, В.В.
Цимбалин і П. К. Ощепков, представила членам уряду досвідчену установку. Проект отримав необхідне фінансування і в 1938 році був випробуваний макет імпульсного радіолокатора, що мав дальність дії до
50 км при висоті мети 1,5 км. Творці макета Ю, Б, Кобзарев, П, А,
Погорелко і Н, Я, Ченців у 1941 році за розробку радіолокаційної техніки були визнані гідними Державної премії СРСР. Подальші розробки були спрямовані в основному на збільшення дальності дії і підвищення точності визначення координат. Станція рус-2 прийнята влітку 1940 року на озброєння військ ППО не мала аналогів у світі за своїми технічними характеристиками, вона послужила гарну службу під час Великої
Вітчизняної війни при обороні Москви від нальотів ворожої авіації. Після війни перед радіолокаційною технікою нові сфери застосування в багатьох галузях народного господарства. Без радарів тепер немислимі авіація і судноводіння. Радіолокаційні станції досліджують планети Сонячної системи і поверхня нашої Землі, визначають параметри орбіт супутників і виявляють скупчення грозових хмар. За останні десятиліття радіолокаційна техніка невпізнанно змінилася.

3. Основи радіолокації.
Визначення координат цілі радаром виробляється з урахуванням обраної системи координат. Вибір тієї чи іншої системи координат зв'язаний зі сферою застосування радіолокаційної установки. Наприклад, наземна радіолокаційна станція
(РЛС) спостереження за повітряною обстановкою вимірює три координати цілі: азимут, кут місця і похилу дальність.

(

Система координат оглядової РЛС:

(- азимут; (-кут місця; R - похила дальність
РЛС такого типу використовуються на аеродромах. Працює ця станція в сферичної системі координат.

Розрізняють два основні режими роботи РЛС: режим огляду (сканування) простору і режим спостереження за метою. В режимі огляду промінь РЛС по строго визначеній системі переглядає весь простір або заданий сектор.
Антена, наприклад, може повільно повертатися по азимуту і в той же час швидко нахилятися вгору і вниз, скануючи по куті місця. В режимі стеження антена весь час спрямована на обрану мету і спеціальні стежать повертають її слідом за рухомою метою.
Віддаленість того чи іншого об'єкта визначається за запізнюванню відбитого сигналу щодо випромінюваного. Запізнення сигналу дуже мало, оскільки радіохвилі поширюються зі швидкістю, близькою до швидкості світла (300 000 км / с). Дійсно, для літака, що знаходиться на відстані 3 км від РЛС, запізнювання сигналу складе всього 20 мкс. Такий результат виходить з - за того, що радіохвиля проходить шлях в обох напрямках, до мети і назад, так що загальна відстань, пройдену хвилею, складе 6 км. Однак при радіолокації Марса, успішно проведеної на початку 60-х років, затримка сигналу склала близько 11 хв, а цей час малим назвати не можна. Сучасна обчислювальна техніка здатна з високою точністю обробляти сигнали з нікчемним часом запізнювання, тому за допомогою радарів можна реєструвати об'єкти, розташовані як на великих, так і на малих відстанях від спостерігача. Існує єдине істотне обмеження застосування радарів в цілях наддалеких спостережень
- це ослаблення сигналу. Якщо сигнал проходить велика відстань, то він частково розсіюється, спотворюється і слабшає і виділити його в приймальнику з власних шумів приймача і шумів іншого походження найчастіше вкрай важко. Ослаблення сигналу при радіолокації цілком піддається розрахунку, який заснований на простих фізичних міркуваннях. Якщо в якій
- то точці випромінюється потужність Р, то потік потужності через одиничну площадку, що знаходиться на відстані R, буде пропорційний Р / 4 (R ^ 2. В знаменнику стоїть площа сфери радіусом R, навколишнього джерело. Таким чином, при звичайній радіозв'язку потужність, прийнята антеною, обернено пропорційна квадрату відстані. Цей закон - закон сферичної расходімості пучка енергії - виконується завжди при розповсюдженні хвиль у вільному просторі. Навіть якщо сконцентрувати випромінену потужність у вузький промінь і потік енергії зросте в кілька раз (цей коефіцієнт називається коефіцієнтом спрямованої дії антени, КНД), квадратична залежність від відстані збережеться. Але в радіолокації радіосигнал долає подвійні відстані, а сама облучаемая мета розсіює енергію в усіх напрямках, і якщо опромінюючий мета потік енергії слабшає обернено пропорційно R ^ 2 то прихожий до приймача рассеяний потік ще послаблюється в стільки ж разів і виявляється обернено пропорційним R ^ 4.
Це означає, що для підвищення дальності дії РЛС в два рази за інших рівних умов потужність її передавача треба підвищити в 16 разів.
Настільки високою ціною досягаються високі характеристики сучасних РЛС.

4. Радіолокаційна техніка.

Розглянемо структурні схеми найпростіших радіолокаторів. Доплеровская РЛС безперервного випромінювання - найпростіша з усіх. Саме за таким принципом були побудовані перші «радіоуловітелі» літаків. Вона містить генератор високочастотних коливань (ГВЧ), передавальну Апер і приймальню квітня антени, змішувач і підсилювач низької частоти биття (УНЧ). На його виході включаються або навушники, або частотомір.

Доплеровская РЛС не може знайти головний нерухомі предмети. Сигнал, відбитий від них має ту ж саму частоту, що й випромінюється. Але якщо виявляє об'єкт рухається в напрямку локатора або від нього, частота відбитого сигналу змінюється внаслідок ефекту Доплера (ефект Доплера - зміна довжини хвилі l (або частоти), що спостерігається при русі джерела хвиль щодо їх приймача. Характерний для будь-яких хвиль (світло, звук і т. д.).
При наближенні джерела до приймача l зменшується, а при видаленні зростає на величину l - lо = vlо / c, де lо - довжина хвилі джерела, c - швидкість поширення хвилі, v - відносна швидкість руху джерела.)
При радіолокації ефект Доплера проявляється вдвічі сильніше. Літак, що летить назустріч випромінюваної локатором хвилі, зустрічає більш часті коливання електромагнітного поля. Перєїзлучить їх під час руху, він ще підвищує їх частоту. При видаленні ж літака від локатора частота відбитого сигналу знижується. В приймальню антену потрапляють два сигнали: прямого проходження (від випромінюючої антени) і відбитий від цілі. У змішувачі вони взаємодіють, утворюючи разностную частоту биття, в точності рівну доплеровской Fд = 2foV / C де fo - частота випромінюваного сигналу; С - радіальна швидкість мети; V - швидкість радіохвиль, рівна швидкості світла.
Визначити дальність доплеровским локатором не можна, але якщо частоту випромінюваних коливань змінювати в деяких межах, тобто ввести в генератор частотну модуляцію, то з'являється можливість виміряти дальність. Першу дослідну установку, діючу за таким принципом, побудував відомий вчений Б. К. Шембель і використовував її при локації Кримських гір. Нехай частота передавача змінюється по пилкоподібному закону. Частота відбитого сигналу буде змінюватися також, але з запізненням на деякий час t, час поширення хвиль до цілі і назад. Якщо частота передавача в якій - то момент t 1 дорівнює f 1, то відбитий сигнал повертається з цією ж частотою. Але частота передавача до часу t1 + t встигне змінитися до значення f 1 + (f, і в приймачі виділиться сигнал биття з частотою (f.

Ця частота тим вище, чим більше відстань до цілі. Частотно - модульовані локатори знайшли своє застосування в авіації, на судах, а також для виконання операції стикування космічних кораблів на орбіті, що забезпечують дуже хорошу точність визначення дистанції.
Найбільшого поширення отримав імпульсний спосіб визначення дальності.
Роботою імпульсного локатора управляє генератор імпульсів (ГІ), наступних з відносно невисокою частотою повторення - порядку сотень імпульсів в секунду. Потужні імпульси подаються на генератор високої частоти (ГВЧ), що виробляє дуже потужні короткі імпульси високочастотних (ВЧ) коливань . Через антенний перемикач (АП) ВЧ імпульс надходить в антену і випромінюється. Після випромінювання імпульсу антена підключається до входу приймача (Пр).
Одночасно з випромінюванням імпульсу запускається генератор розгортки (ГР), що виробляє лінійно наростаюче пилкоподібна напруга. Воно надходить на пластини горизонтального відхилення електронно - променевої трубки, екран якої і є т.зв. екраном РЛС.

Посилений і Продетектірованний сигнал з виходу приймача подається на пластини вертикального відхилення. Що ж можна спостерігати на екрані? Перш за все на самому початку лінії розгортки з'явиться потужний імпульс

Сторінки: 1 2 3
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар