Радар

на большие расстояния Радарная антенна , используемая для отслеживания объектов пространства и баллистических ракет

Израильский военный радар типичен для типа радара, используемого для управления воздушным движением. Антенна вращается с устойчивой скоростью, подметая локальное воздушное пространство узким вертикальным вентиляционным пучком, чтобы обнаружить самолеты на всех высотах.

Радар типа, используемого для обнаружения самолетов. Он постоянно вращается, подметая воздушное пространство узким лучом.

Радар - это система, которая использует радиоволны для определения расстояния ( в диапазоне ), направления ( азимута и углов возвышения ) и радиальной скорости объектов относительно сайта. Это радиоидореминации метод ^{[ 1 ]} Используется для обнаружения и отслеживания самолетов , кораблей , космических кораблей , управляемых ракет , транспортных средств , карты погоды и местности .

Радарная система состоит из передатчика, производящего электромагнитные волны в домене радио или микроволн , передающей антенны , приемной антенны (часто та же антенна используется для передачи и получения) и приемника и процессора для определения свойств объектов. Радиоволны (импульсные или непрерывные) от передатчика отражают объекты и возвращаются к приемнику, предоставляя информацию о местоположениях и скоростях объектов.

Радар был разработан тайно для военного использования несколькими странами в период до и во время Второй мировой войны . Ключевым развитием был магнетрон полости в Великобритании , который позволил создать относительно небольшие системы с разрешением подметра. Термин радар был придуман в 1940 году военно -морским флотом Соединенных Штатов как аббревиатуру для «Работа по радио и варьер». ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Термин радар с тех пор вошел в английский и другие языки в качестве анакроронима , общего существительного, теряющего всю капитализацию .

Современное использование радара очень разнообразно, включая воздушное и наземное управление движением, астрономию радаров , системы воздушного управления , анти-пропущенные системы , морские радары , чтобы найти достопримечательности и другие суда, авиационные системы, системы наблюдения за океаном , Overse Space. наблюдения и свидания Системы , метеорологический мониторинг осадков , радиолокационное дистанционное зондирование , альтиметрия и системы управления полетами , ракетных системы расположения целей, автомобили с самостоятельным вождением и радар для геологических наблюдений. Современные высокотехнологичные радиолокационные системы используют цифровые сигналы и машинное обучение и способны извлекать полезную информацию с очень высоких уровней шума .

Другие системы, которые похожи на радар, используют другие части электромагнитного спектра . Одним из примеров является LiDAR , который использует преимущественно инфракрасный свет от лазеров, а не радиоволн. Ожидается, что с появлением транспортных средств без водителя радар поможет автоматизированной платформе отслеживать окружающую среду, предотвращая нежелательные инциденты. ^{[ 7 ]}

История

Первые эксперименты

Еще в 1886 году немецкий физик Генрих Херц показал, что радиоволны могут быть отражены из твердых объектов. В 1895 году Александр Попов , инструктор по физике в Имперской русской военно -морской школе в Кронштадте , разработал аппарат с использованием когерерской трубки для обнаружения далеких ударов молнии. В следующем году он добавил передатчик по иске . В 1897 году, испытав это оборудование для общения между двумя кораблями в Балтийском море , он принял к сведению вмешательство, вызванное прохождением третьего судна. В своем отчете Попов писал, что это явление может быть использовано для обнаружения объектов, но он больше ничего не делал с этим наблюдением. ^{[ 8 ]}

Немецкий изобретатель Кристиан Хюльсмейер был первым, кто использовал радиоволны, чтобы обнаружить «наличие отдаленных металлических объектов». В 1904 году он продемонстрировал осуществимость обнаружения корабля в плотном тумане, но не его расстоянии от передатчика. ^{[ 9 ]} Он получил патент ^{[ 10 ]} для его устройства для обнаружения в апреле 1904 года, а затем и патента ^{[ 11 ]} для связанной с этим поправки для оценки расстояния до корабля. Он также получил британский патент 23 сентября 1904 года ^{[ 12 ]} Для полной радиолокационной системы он назвал телемобилоскоп . Он работал на длине волны 50 см, а импульсный радиолокационный сигнал был создан через заглушку. Его система уже использовала классическую антенную установку антенны роговой антенны с параболическим отражателем и была представлена немецким военным чиновникам в практических испытаниях в Кельне и Роттердамской гавани, но была отвергнута. ^{[ 13 ]}

В 1915 году Роберт Уотсон-Ватт использовал радиотехнологию, чтобы предоставить предварительное предупреждение о грозах летчикам ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} А в течение 1920 -х годов продолжал руководство в Великобритании, чтобы добиться много достижений, используя радиоприемники, включая зондирование ионосферы и обнаружение молнии на больших расстояниях. Благодаря своим экспериментам с молниями Уотсон-Ватт стал экспертом по использованию радиостанции, прежде чем превратить свой запрос в короткую волну передачи. Требуя подходящего приемника для таких исследований, он сказал «новому мальчику» Арнольду Фредерику Уилкинсу провести обширный обзор доступных коротковолновых подразделений. Уилкинс выберет модель общего почтового отделения после того, как отметив описание ее руководства о эффекте «затухания» (общий термин для помех в то время), когда самолет пролетел наверху.

Размещая передатчик и приемник на противоположных сторонах реки Потомак в 1922 году, исследователи ВМС США А. Хойт Тейлор и Лео С. Янг обнаружили, что суда, проходящие через путь луча, вызвали удрученный сигнал войти и выходить. Тейлор представил отчет, предполагая, что это явление может быть использовано для обнаружения наличия кораблей с низкой видимостью, но военно -морской флот не сразу продолжил работу. Восемь лет спустя Лоуренс А. Хайленд из военно -морской исследовательской лаборатории (NRL) наблюдал сходные эффекты замирания от прохождения самолетов; Это откровение привело к патентной заявке ^{[ 16 ]} а также предложение о дальнейших интенсивных исследованиях по радио-эхо-сигналам от движущихся целей, которые будут происходить в NRL, где в то время основывались Тейлор и Янг. ^{[ 17 ]}

Точно так же в Великобритании LS Alder взяла секретный временный патент на военно -морской радар в 1928 году. ^{[ 18 ]} Был Butement , а PE Pollard разработал испытательный блок макета , работающий на 50 см (600 МГц) и с использованием импульсной модуляции, которая дала успешные лабораторные результаты. была введена рецензия на аппарату, В январе 1931 года в книге «Изобретения» поддерживаемой изобретениями. Это первый официальный рекорд в Великобритании технологии, которая использовалась в прибрежной обороне и была включена в цепной дом как цепный дом (минимум) . ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}

До Второй мировой войны

До Второй мировой войны исследователи в Соединенном Королевстве, Франции , Германии , Италии , Японии , Нидерландах, Советском Союзе и Соединенных Штатах, независимо и в великой секретности, разработали технологии, которые привели к современной версии радара. Австралия, Канада, Новая Зеландия и Южная Африка следовали за развитием радара Великобритании в Великобритании, и Венгрия вызвала свою радарную технологию во время войны. ^{[ Цитация необходима ]}

Во Франции в 1934 году, после систематических исследований по магнитрону с разделенным анодом , исследовательской отделкой Компэгни Герале де ла Телеграфи Санс (CSF) во главе с Морисом Понте с Анри Гаттоном, Сильвен Берлайн и М. Хугон, начал развивать препятствия-непей. Расположение радио -аппарата, аспекты которого были установлены на океанском лайнере Норманди в 1935 году. ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}

В течение того же периода советский военный инженер PK Oshchepkov в сотрудничестве с электротехническим институтом Ленинграда произвел экспериментальный аппарат, быстрый, способный обнаруживать самолет в пределах 3 км от приемника. ^{[ 23 ]} Советы произвели свои первые радары массового производства RUS-1 и RUS-2 REDUT в 1939 году, но дальнейшее развитие было замедлено после ареста Ошчепкова и его последующего приговора Гулага . Всего во время войны было произведено только 607 станций REDUT. Первый российский воздушный радар, Gneiss-2 , вступил в службу в июне 1943 года на Dive Bombers PE-2 . Более 230 станций GNEISS-2 были произведены к концу 1944 года. ^{[ 24 ]} Французские и советские системы, однако, показали операцию непрерывной волны, которая не обеспечила полную производительность в конечном итоге синонимично для современных радиолокационных систем.

Полный радар развивался как импульсная система, и первый такой элементарный аппарат был продемонстрирован в декабре 1934 года американским Робертом М. Пейджем , работающим в Военно -морской исследовательской лаборатории . ^{[ 25 ]} В следующем году армия Соединенных Штатов успешно проверила примитивный радар поверхности к поверхности, чтобы нацелить прибрежных аккумуляторов прожекторы ночью. ^{[ 26 ]} За этим дизайном последовал пульсированная система, продемонстрированная в мае 1935 года Рудольфом Кюнхолдом и фирмой Gema [ DE ] в Германии, а затем еще одна в июне 1935 года командой министерства воздуха во главе с Робертом Уотсонов-Ваттом в Великобритании.

В 1935 году Уотсона-Ватт попросили судить о недавних сообщениях о немецком радио-луче и передал запрос Уилкинсу. Уилкинс вернул набор расчетов, демонстрирующих, что система была в основном невозможна. Когда Уотсон-Ватт спросил, что может сделать такая система, Уилкинс вспомнил более ранний отчет о самолете, вызывающих радиопомех. Это откровение привело к эксперименту с Давентри от 26 февраля 1935 года, используя мощный коротковолновый передатчик BBC в качестве источника и их приемника GPO в поле, в то время как бомбардировщик пролетел вокруг сайта. Когда самолет был четко обнаружен, Хью Доудинг , член воздуха для снабжения и исследований , был очень впечатлен потенциалом их системы, и средства были немедленно предоставлены для дальнейшей эксплуатационной разработки. ^{[ 27 ]} Команда Уотсон-Ватта запатентовала устройство в патентном GB593017. ^{[ 28 ]}^{[ 29 ]}^{[ 30 ]}

Развитие радара значительно расширилась 1 сентября 1936 года, когда Уотсон-Ватт стал суперинтендантом нового заведения под британским министерством воздуха , исследовательской станции Bawdsey, расположенной в усадьбе Bawdsey , недалеко от Феликстоу, Саффолк. Работа там привела к проектированию и установке станций обнаружения и отслеживания самолетов, называемых « цепным домом » вдоль восточного и южного побережья Англии во время начала Второй мировой войны в 1939 году. Эта система предоставила жизненно важную аванскую информацию, которая помогла королевской ВВС выигрывают битву за Британию ; Без него значительное количество истребительных самолетов, которых у Великобритании не было, всегда нужно было бы в воздухе, чтобы быстро реагировать. Радар сформировал часть « Система привязки » для сбора отчетов о вражеских самолетах и координации ответа.

Учитывая всю необходимую поддержку финансирования и разработки, команда произвела рабочие радиолокационные системы в 1935 году и начала развертывание. К 1936 году первые пять систем цепного дома (CH) были введены в эксплуатацию и к 1940 году протянулись по всей Великобритании, включая Северную Ирландию. Даже по стандартам эпохи, CH был грубым; Вместо того, чтобы транслировать и получать от прицеленной антенны, CH транслирует сигнал, зажигающий всю область перед ней, а затем использовал один из собственных искателей радиосвязи Уотсон-Ватта, чтобы определить направление возвращаемых эхо. Этот факт означал, что CH -передатчики должны быть гораздо более мощными и иметь лучшие антенны, чем конкурирующие системы, но позволяли его быстрому внедрению с использованием существующих технологий.

Во время Второй мировой войны

Ключевым разработкой был магнетрон полости в Великобритании, которая позволила создать относительно небольшие системы с разрешением подметра. Британия поделилась этой технологией с США во время миссии Tizard 1940 года . ^{[ 31 ]}^{[ 32 ]}

В апреле 1940 года популярная наука показала пример радиолокационного подразделения, использующего патент Уотсон-Ватта в статье о противовоздушной обороне. ^{[ 33 ]} Кроме того, в конце 1941 года у популярной механики была статья, в которой американский ученый размышлял о британской системе раннего предупреждения на английском восточном побережье, и приблизилась к тому, что это было и как она работала. ^{[ 34 ]} Уотсон-Ватт был отправлен в США в 1941 году, чтобы проконсультироваться по противовоздушной обороне после нападения Японии на Перл-Харбор . ^{[ 35 ]} Альфред Ли Лумис организовал Лабораторию радиационной радиации MIT в Технологическом институте Массачусетса , Кембридж, штат Массачусетс, которая разработала микроволновые радарные технологии в 1941–45 годах. Позже, в 1943 году, страница значительно улучшила радар с помощью методики монопульса , которая использовалась в течение многих лет в большинстве радаров. ^{[ 36 ]}

Ускоренное исследование войны, чтобы найти лучшее разрешение, больше портативности и дополнительные функции для радара, включая небольшие легкие наборы для оборудования ночных бойцов ( радар перехвата самолетов ) и самолетов морского патруля ( радар для суда воздуха ) и дополнительная навигация Системы, такие как гобоя, используемые Pathfinder RAF .

Приложения

Информация, предоставленная радаром, включает в себя подшипник и диапазон (и, следовательно, положение) объекта от сканера радара. Таким образом, он используется во многих различных областях, где необходимость в таком позиционировании имеет решающее значение. Первое использование радара было для военных целей: найти воздух, наземные и морские цели. Это превратилось в гражданскую область в приложения для самолетов, кораблей и автомобилей. ^{[ 37 ]}^{[ 38 ]}

В авиации самолеты могут быть оснащены радиолокационными устройствами, которые предупреждают о самолетах или других препятствиях или приближаются к их пути, демонстрируют информацию о погоде и дают точные показания высоты. Первым коммерческим устройством, установленным на самолете, был лабораторный подразделение Bell Lab 1938 года на некоторых самолетах United Air Lines . ^{[ 34 ]} Самолеты могут приземлиться в тумане в аэропортах, оснащенных подходами к земле системами, контролируемыми радаром , ВПП. Военные истребительные самолеты обычно оснащены радиолокациями с воздухом-эфиром, для обнаружения и нацеливания вражеских самолетов. Кроме того, более крупные специализированные военные самолеты несут мощные воздушные радары для наблюдения за воздушным движением по широкому региону и прямым истребителям в направлении целей. ^{[ 39 ]}

Морские радары используются для измерения подшипника и расстояния судов, чтобы предотвратить столкновение с другими кораблями, для навигации и для исправления их положения в море в пределах диапазона берега или других фиксированных ссылок, таких как острова, буи и световые костюмы. В порту или в гавани радиолокационные системы службы трафика судно используются для мониторинга и регулирования движений кораблей в оживленных водах. ^{[ 40 ]}

Метеорологи используют радар для мониторинга осадков и ветра. Он стал основным инструментом для краткосрочного прогнозирования погоды и наблюдения за суровой погодой, такой как грозы , торнадо , зимние штормы , типы осадков и т. Д. Геологи используют специализированные радары, проникающие на землю для составления состава земной коры . Полицейские силы используют радиолокационные орудия , чтобы контролировать скорость транспортных средств на дорогах. Автомобильные радары используются для адаптивного круиз -контроля и аварийного разрыва на транспортных средствах, игнорируя стационарные придорожные объекты, которые могут вызвать неправильное применение тормоза, и вместо этого измеряя движущиеся объекты, чтобы предотвратить столкновение с другими транспортными средствами. В рамках интеллектуальных транспортных систем , постоянная позиция остановила радары обнаружения транспортных средств (SVD) на обочине дороги для обнаружения транспортных средств, препятствий и мусора путем инвертирования автомобильного радиолокационного подхода и игнорирования движущихся объектов. ^{[ 41 ]} Меньшие радиолокационные системы используются для выявления человеческого движения . Примерами являются обнаружение схемы дыхания для мониторинга сна ^{[ 42 ]} рук и пальцев и обнаружение жестов для компьютерного взаимодействия. ^{[ 43 ]} Автоматическое открытие двери, активация света и чувствительность злоумышленников также распространены.

Принципы

Радиолокационный сигнал

Радарная система имеет передатчик , который выделяет радиоволны, известные как радиолокационные сигналы в заранее определенных направлениях. Когда эти сигналы связываются с объектом, они обычно отражаются или разбросаны во многих направлениях, хотя некоторые из них будут поглощены и проникают в цель. Радарные сигналы особенно хорошо отражаются в материалах значительной электрической проводимости , таких как большинство металлов, морская вода и влажная земля. Это делает возможным использование радиолокационных альтиметров в некоторых случаях. Радарные сигналы, которые отражаются обратно в направлении радара -приемника, являются желательными, которые делают работу радара. Если объект движется либо в сторону, либо в стороне от передатчика, произойдет небольшое изменение частоты радиоволн из -за эффекта допплера .

Радарные приемники обычно, но не всегда, в том же месте, что и передатчик. Отраженные радиолокационные сигналы, захваченные приемной антенной, обычно очень слабы. Они могут быть укреплены электронными усилителями . Более сложные методы обработки сигналов также используются для восстановления полезных радиолокационных сигналов.

Слабое поглощение радиоволн с помощью среды, через которую они проходят, - это то, что позволяет радиолокационным наборам обнаруживать объекты на относительно длинных диапазонах - выбросы, при которых другие электромагнитные длина волн, такие как видимый свет , инфракрасный свет и ультрафиолетовый свет , слишком сильно ослаблены. Погодные явления, такие как туман, облака, дождь, падающий снег и снег, которые блокируют видимый свет, как правило, прозрачны для радиоволн. Некоторые радиочастоты, которые поглощаются или рассеяны водяными парами, дождевыми каплями или атмосферными газами (особенно кислородом), избегают при проектировании радаров, за исключением случаев, когда их обнаружение предназначено.

Освещение

Радар опирается на свои собственные передачи, а не свет от солнца или луны, или от электромагнитных волн, испускаемых самими объектами -целевыми объектами, такими как инфракрасное излучение (тепло). Этот процесс направления искусственных радиоволн на объекты называется освещением , хотя радиоволны невидимы как для человеческого глаза, так и для оптических камер.

Отражение

Если электромагнитные волны, проходящие через один материал, соответствуют другому материалу, имея другую диэлектрическую постоянную или диамагнитную постоянную с первого, Волны будут отражать или рассеиваться по границе между материалами. Это означает, что твердый объект в воздухе или в вакууме , или значительное изменение атомной плотности между объектом и тем, что его окружает, обычно рассеивает радарные (радио) волны с его поверхности. Это особенно верно для электропроводящих материалов, таких как металлическое и углеродное волокно, что делает радар хорошо подходит для обнаружения самолетов и судов. Радар, поглощающий материал , содержащий резистивные и иногда магнитные вещества, используется на военных транспортных средствах для уменьшения радарного отражения . Это радио -эквивалент рисования чего -то темного цвета, так что его нельзя увидеть глазом ночью.

Радарные волны разбросаны различными способами в зависимости от размера (длины волны) радиоволны и формы цели. Если длина волны намного короче, чем размер цели, волна отскочит так, как в том, как свет отражается зеркалом . Если длина волны намного длиннее, чем размер цели, цель может быть не видна из -за плохого отражения. Низкочастотная технология радиолокации зависит от резонансов для обнаружения, но не идентификации целей. Это описывается Рэлеем Ссевением , эффектом, который создает голубое небо Земли и красные закаты. Когда две шкалы длины сопоставимы, могут быть резонансы . Ранние радары использовали очень длинные длины волн, которые были больше, чем цели, и, таким образом, получали смутный сигнал, тогда как многие современные системы используют более короткие длина волн (несколько сантиметров или меньше), которые могут изображать объекты такими же маленькими, как буханка хлеба.

Короткие радиоволны отражаются из изгибов и углов таким образом, как и блеск из закругленного куска стекла. Наиболее отражающие цели для коротких длин волн имеют углы 90 ° между отражающими поверхностями . Угловой отражатель состоит из трех плоских поверхностей, встречающихся как внутренний угол куба. Структура будет отражать волны, входящие в его открытие непосредственно обратно к источнику. Они обычно используются в качестве радиолокационных отражателей, чтобы облегчить обнаружение объектов, чтобы облегчить обнаружение объектов. Например, угловые отражатели на лодках делают их более обнаруживаемыми, чтобы избежать столкновения или во время спасения. По аналогичным причинам объекты, предназначенные для того, чтобы избежать обнаружения, не будут иметь внутри углов или поверхностей, а края, перпендикулярные вероятным направлениям обнаружения, что приводит к «странным» выглядящим стелс -самолетам . Эти меры предосторожности не полностью устраняют отражение из -за дифракции , особенно на более длинных длин волн. Длинные провода длиной половины волны или полоски проводящего материала, такого как солова , очень отражают, но не направляют разбросанную энергию обратно к источнику. Степень, в которой объект отражает или рассеивает радиоволны, называется его Радар поперечный сечение .

Уравнение диапазона радара

Сила P _r, возвращаясь к приемной антенне, определяется уравнением:

P_{r}={\frac {P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}}{{(4\pi )}^{2}R_{t}^{2}R_{r}^{2}}}

где

P _T = мощность передатчика
G _T = усиление передающей антенны
R _{(площадь) приемной} = эффективная апертура антенны; это также можно выразить как ${G_{r}\lambda ^{2}} \over {4\pi }$ , где

$\lambda$ = передача длины волны
G _r = усиление получения антенны ^{[ 44 ]}

σ = радарное сечение или коэффициент рассеяния цели
F = коэффициент распространения шаблона
R _t = расстояние от передатчика до цели
R _r = расстояние от цели до приемника.

В общем случае, когда передатчик и приемник находятся в том же месте, r _t = r _r , а термин R _T ² r _r ² может быть заменен на R ⁴, где r - диапазон. Это дает:

P_{r}={{P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}} \over {{(4\pi )}^{2}R^{4}}}.

Это показывает, что полученная мощность снижается как четвертая мощность диапазона, что означает, что полученная мощность от отдаленных целей является относительно очень мала.

Дополнительная фильтрация и импульсная интеграция слегка изменяет радарное уравнение для радарного радарного радара , которые можно использовать для увеличения диапазона обнаружения и снижения мощности передачи.

Уравнение выше с F = 1 является упрощением для передачи в вакууме без помех. Коэффициент распространения объясняет влияние многолучевого и тени и зависит от деталей окружающей среды. В реальной ситуации PathLoss также рассматриваются эффекты .

Эффект допплера

Сдвиг частоты вызван движением, которое изменяет количество длин волн между отражателем и радаром. Это может ухудшить или повысить производительность радара в зависимости от того, как это влияет на процесс обнаружения. В качестве примера, индикация движения цели может взаимодействовать с допплером для получения отмены сигнала при определенных радиальных скоростях, что снижает производительность.

Рэдсорные системы на базе морских изделий, полуактивное радиолокационное гонинг , активное радиолокационное гонинг , погодный радар , военный самолет и астрономия радара полагаются на эффект доплеровца для повышения производительности. Это дает информацию о целевой скорости во время процесса обнаружения. Это также позволяет обнаружить небольшие объекты в среде, содержащей гораздо большие близлежащие медленные объекты.

Допплеровское сдвиг зависит от того, является ли конфигурация радара активной или пассивной. Активный радар передает сигнал, который отражается обратно на приемник. Пассивный радар зависит от объекта, отправляющего сигнал в приемник.

Сдвиг частоты доплеров для активного радара заключается в следующем, где $F_{D}$ Является ли доплеровская частота, $F_{T}$ частота передачи, $V_{R}$ Радиальная скорость, и $C$ скорость света: ^{[ 45 ]}

F_{D}=2\times F_{T}\times \left({\frac {V_{R}}{C}}\right)

.

Пассивный радар применим к электронным контрмерам и радиоастрономии следующим образом:

F_{D}=F_{T}\times \left({\frac {V_{R}}{C}}\right)

.

Только радиальный компонент скорости актуальна. Когда отражатель движется под прямым углом к радиолокационному лучу, он не имеет относительной скорости. Объекты, движущиеся параллельно радарным пучкам, дают максимальный сдвиг частоты доплеров.

Когда частота передачи ( $F_{T}$ ) пульсируется, используя частоту повторения пульса $F_{R}$ Полученный частотный спектр будет содержать гармонические частоты выше и ниже $F_{T}$ с расстоянием $F_{R}$ Полем В результате измерение допплера не является неприятным, если сдвиг частоты допплера составляет менее половины $F_{R}$ , называемой частотой Найквиста , поскольку возвращаемая частота нельзя отличить от смещения гармонической частоты выше или ниже, что требует:

|F_{D}|<{\frac {F_{R}}{2}}

Или при замене на $F_{D}$ :

|V_{R}|<{\frac {F_{R}\times {\frac {C}{F_{T}}}}{4}}

Например, допплеровский погодный радар с частотой импульса 2 кГц и частотой передачи 1 ГГц может надежно измерять скорость погоды не менее 150 м/с (340 миль в час), поэтому не может надежно определить радиальную скорость, движущиеся 1000 м. /с (2200 миль в час).

Поляризация

Во всех электромагнитных излучениях электрическое поле перпендикулярно направлению распространения, а направление электрического поля - поляризация волны. Для передаваемого радиолокационного сигнала поляризация может контролироваться с учетом различных эффектов. Радары используют горизонтальную, вертикальную, линейную и круглую поляризацию для обнаружения различных типов отражений. Например, круговая поляризация используется для минимизации помех, вызванных дождем. Линейные возвраты поляризации обычно указывают на металлические поверхности. Случайные возвраты поляризации обычно указывают на фрактальную поверхность, такую как породы или почва, и используются навигационными радарами.

Ограничивающие факторы

Пучок пути и диапазон

Эхо высоты над землей
$H=\left({\sqrt {r^{2}+(k_{e}a_{e})^{2}+2rk_{e}a_{e}sin(\theta _{e})}}\right)-k_{e}a_{e}+h_{a}$
Где :
R: радар-нарастание на расстоянии
К: 4/3
AE: Радиус Земли
θe: угол возвышения над радарным горизонтом
HA: высота подачи над землей

Радарный луч следует по линейному пути в вакууме, но следует несколько изогнутым пути в атмосфере из -за изменений в показателе воздуха, который называется радарным горизонтом . Даже когда луч излучается параллельно земле, луч поднимается над землей, когда кривизна Земли тонет под горизонтом. Кроме того, сигнал ослабляется средой.

Максимальный диапазон обычного радара может быть ограничен рядом факторов:

Линия видимости, которая зависит от высоты над землей. Без прямой линии зрения путь луча блокируется.
Максимальный невидимый диапазон, который определяется частотой повторения импульса . Максимальный невидимый диапазон-это расстояние, которое импульс может перемещаться и возвращаться, до того, как испускается следующий импульс.
Радар чувствительность и мощность возврата сигнала, вычисленные в радарном уравнении. Этот компонент включает в себя такие факторы, как условия окружающей среды и размер (или поперечное сечение радиолокации) цели.

Шум

Шум сигнала является внутренним источником случайных изменений в сигнале, который генерируется всеми электронными компонентами.

Отраженные сигналы быстро снижаются по мере увеличения расстояния, поэтому шум вводит ограничение диапазона радиолокационного диапазона. Шумовой пол и отношение сигнал / шум -это два разных показателя производительности , которые влияют на производительность диапазона. Отражатели, которые находятся слишком далеко, производят слишком мало сигнала, чтобы превышать пол шума и не могут быть обнаружены. Обнаружение требует сигнала, который превышает пол шума , по крайней мере, по отношению к сигналу / шум.

Шум обычно появляется в виде случайных вариаций, наложенных на желаемый сигнал эха, полученный в радарном приемнике. Чем меньше сила желаемого сигнала, тем сложнее различить его от шума. Рисунок шума является мерой шума, произведенного приемником по сравнению с идеальным приемником, и это необходимо свести к минимуму.

Шум выстрела производится электронами в транзите через разрыв, который происходит во всех детекторах. Шум выстрела является доминирующим источником в большинстве приемников. Также будет мерцающий шум, вызванный электронным транспортом через устройства амплификации, что снижается с использованием гетеродинового усиления. Другая причина обработки гетеродинов заключается в том, что для фиксированной дробной полосы пропускания мгновенная пропускная способность линейно увеличивается линейно. Это позволяет улучшить разрешение диапазона. Одним из заметных исключений из гетеродиновых (нисходящих) радиолокационных систем является сверхширочный радар. Здесь один цикл, или переходная волна, используется аналогично коммуникациям UWB, см. Список каналов UWB .

Шум также генерируется внешними источниками, что наиболее важно естественное тепловое излучение фона, окружающего интересующую цель. В современных радиолокационных системах внутренний шум обычно примерно равен или ниже, чем внешний шум. Исключение заключается в том, что радар нацелен вверх на прозрачном небе, где сцена настолько «холодная», что генерирует очень мало теплового шума . Тепловой шум определяется K _B T B , где t - температура, B - полоса пропускания (пост -соответствующий фильтр), а K _B - постоянная Больцманна . Существует привлекательная интуитивная интерпретация этих отношений в радаре. Соответствующая фильтрация позволяет сжать всю энергию, полученную от цели в одну бин (будь то диапазон, допплеров, высота или азимут -мусорное ведро). На первый взгляд кажется, что затем в фиксированном интервале времени, идеальное, без ошибок, можно получить обнаружение. Это делается путем сжатия всей энергии в бесконечно массивный срез времени. То, что ограничивает этот подход в реальном мире, так это то, что, хотя время произвольно делится, ток не является. Квант электрической энергии - это электрон, и поэтому лучшее, что можно сделать, - это соответствовать фильтрующим фильтрую всю энергию в один электрон. Поскольку электрон движется при определенной температуре ( Spectrum Planck ) Этот источник шума не может быть дополнительно разрушен. В конечном счете, радар, как и все макромасштабные сущности, глубоко влияет квантовая теория.

Шум является случайным, а целевые сигналы нет. Обработка сигнала может воспользоваться этим явлением, чтобы уменьшить пол шума, используя две стратегии. Вид интеграции сигнала, используемая с индикацией движущейся цели , может улучшить шум до ${\sqrt {2}}$ для каждого этапа. Сигнал также может быть разделен между несколькими фильтрами для обработки сигнала импульсного доплера , которая уменьшает пол шума на количество фильтров. Эти улучшения зависят от когерентности .

Вмешательство

Радарные системы должны преодолеть нежелательные сигналы, чтобы сосредоточиться на интересующих целях. Эти нежелательные сигналы могут происходить из внутренних и внешних источников, как пассивных, так и активных. Способность радиолокационной системы преодолевать эти нежелательные сигналы определяет его отношение сигнал / шум (SNR). SNR определяется как отношение сигнальной мощности к мощности шума в желаемом сигнале; Он сравнивает уровень желаемого целевого сигнала с уровнем фонового шума (атмосферный шум и шум, генерируемый внутри приемника). Чем выше SNR системы, тем лучше он находится на реальных целях от шумовых сигналов.

Беспорядочный

Клоттер относится к радиочастотным (РЧ) эха, возвращаемые из целей, которые неинтересны для операторов радара. Такие цели включают в себя искусственные объекты, такие как здания и-намеренно-радарные контрмеры, такие как чаф . Такие цели также включают в себя естественные объекты, такие как земля, море и - когда они не поручены метеорологическим целям - осадки , град , пыльные штормы , животные (особенно птицы), турбулентность в атмосферной циркуляции и метеорные тропы. Радар -беспорядок также может быть вызван другими атмосферными явлениями, такими как нарушения в ионосфере, вызванные геомагнитными штормами или другими космическими погодными явлениями. Это явление особенно очевидно вблизи геомагнитных полюсов , где действие солнечного ветра Земли на магнитосферу вызывает конвекционные паттерны в ионосферной плазме . ^{[ 46 ]} Радарский беспорядок может ухудшить способность радара за господство обнаруживать цели. ^{[ 46 ]}^{[ 47 ]}

Некоторый беспорядок также может быть вызван длинным радиолокационным волноводом между радарным трансивером и антенной. В радаре типичного индикатора положения плана (PPI) с вращающейся антенной это обычно рассматривается как «солнце» или «солнечный лук» в центре дисплея, когда приемник реагирует на эхо из частиц пыли и ошибочной RF в волноводе Полем Регулировка времени между тем, когда передатчик отправляет импульс, и когда включен стадия приемника, обычно уменьшает солнечный лун, не влияя на точность диапазона, поскольку большая часть солнечных лучей вызван диффузированным пульсом, отраженным до того, как он покидает антенну. Беспорядка считается источником пассивного интерференции, поскольку он появляется только в ответ на радиолокационные сигналы, отправленные радаром.

Беспорядок обнаружен и нейтрализован несколькими способами. Беспорядок имеет тенденцию казаться статичным между радиолокационными сканами; При последующих эхах сканирования появляются желательные цели, и все стационарные отголоски могут быть устранены. Морский беспорядок может быть уменьшен с использованием горизонтальной поляризации, в то время как дождь уменьшается с круговой поляризацией (метеорологические радары желают противоположного эффекта и, следовательно, используют линейную поляризацию для обнаружения осадков). Другие методы пытаются увеличить соотношение сигнала.

Беспорядок движется с ветром или является стационарным. Две общие стратегии для улучшения показателей эффективности в условиях беспорядка::

Перемещение целевого индикации, которая интегрирует последовательные импульсы
Допплеровская обработка, которая использует фильтры для отделения беспорядка от желательных сигналов

Наиболее эффективной методикой уменьшения беспорядка является импульсный радар . Допплеру отделяет беспорядок от самолета и космического корабля, используя частотный спектр , поэтому отдельные сигналы могут быть отделены от нескольких отражателей, расположенных в одном объеме, с использованием различий в скорости. Это требует последовательного передатчика. Другой метод использует индикатор движущейся цели , который вычитает полученный сигнал из двух последовательных импульсов, используя фазу, чтобы уменьшить сигналы от медленных объектов. Это может быть адаптировано для систем, в которых не хватает последовательного передатчика, таких как радар импульсной амплитуды во временной области .

Постоянная ложная скорость тревоги , форма автоматического управления усилением (AGC), представляет собой метод, который полагается на то, что доход от беспорядка намного превосходит эхо от интересующих целей. Усиление приемника автоматически регулируется для поддержания постоянного уровня общего видимого беспорядка. Хотя это не помогает обнаружить цели, замаскированные более сильным окружающим беспорядком, это помогает отличить сильные источники цели. В прошлом радар AGC контролировался в электронном виде и влиял на усиление всего радиолокационного приемника. По мере развития радаров AGC стал компьютерным мощным контролем и повлиял на усиление с большей гранулярностью в определенных ячейках обнаружения.

Беспорядка также может происходить из многолучевого эхо -сигналов из действительных мишеней, вызванных отражением наземного отражения, атмосферного воздуховода или ионосферного отражения / преломления (например, аномального распространения ). Этот тип беспорядка особенно заинтересован, поскольку он, по -видимому, движется и ведет себя как другие нормальные (точные) целевые показатели. В типичном сценарии самолет эхо отражается из земли ниже, появляясь в приемнике как идентичную цель ниже правильной. Радар может попытаться объединить цели, сообщать о цели на неверной высоте или устранить ее на основе дрожания или физической невозможности. Ландрушн подпрыгивает, запускает этот ответ, усиливая радиолокационный сигнал и направляя его вниз. ^{[ 48 ]} Эти проблемы можно преодолеть путем включения наземной карты окружения радара и устранения всех эхо, которые, по -видимому, происходят ниже земли или выше определенной высоты. Монопульс может быть улучшен путем изменения алгоритма высоты, используемого на низкой высоте. В новом радарном оборудовании управления воздушным движением алгоритмы используются для идентификации ложных целей путем сравнения текущего импульса доходности с соседними, а также расчета неплобовальности возврата.

Заклинивание

Радар -запчасти относится к радиочастотным сигналам, происходящим из источников за пределами радара, передачи в частоте радара и тем самым маскируя интересующие цели. Заталкивание может быть преднамеренным, как с тактикой электронной войны или непреднамеренной, как в случае с экологически чистым оборудованием, которое передает использование того же диапазона частот. Заталкивание считается активным источником помех, поскольку оно инициируется элементами вне радара и в целом не связано с радиолокационными сигналами.

Заталкивание является проблематичным для радара, поскольку сигнал заклинивания необходимо перемещаться только в одну сторону (от шума до радиолокационного приемника), тогда как радиолокационные эхо проходят два способа (радар-мишень-радар) и, следовательно, значительно снижаются к власти к моменту возвращения к радиолокационному приемнику в соответствии с законом об обратном квадрате . Таким образом, джемеры могут быть гораздо менее мощными, чем их застреленные радары, и по -прежнему эффективно маскируют цели вдоль линии обзора от глуши до радара ( заглушение Mainlobe ). Джаммеры имеют дополнительный эффект, влияя на радары вдоль других взглядов через радарные побочные сиденьки ( заглушение бокового вещания ).

Мейнлоб, как правило, может быть уменьшено только путем сужения твердого угла Mainlobe и не может быть полностью устранено при непосредственной стороне глуши, которое использует ту же частоту и поляризацию, что и радар. Застревание бокового вещества может быть преодолена путем уменьшения приемных боковых лобов в дизайне радиолокационной антенны и с использованием всенаправленной антенны для обнаружения и игнорирования не-мэйнлобовых сигналов. Другими методами антипонтирования являются частота, прыжки и поляризация .

Обработка сигнала

Измерение расстояния

Время транзита

Импульсенный радар: время в оба конца для радиолокационного импульса, чтобы добраться до цели и возврата измеряется. Расстояние пропорционально этому времени.

Один из способов получить измерение расстояния (в диапазоне) основан на времени полета : передавать короткий импульс радиосигнала (электромагнитное излучение) и измерьте время, которое необходимо для возврата. Расстояние составляет половину времени обработки, умноженное на скорость сигнала. Коэффициент половины исходит от того факта, что сигнал должен перемещаться к объекту и обратно. Поскольку радиоволны движутся со скоростью света , точное измерение расстояния требует высокоскоростной электроники. В большинстве случаев приемник не обнаруживает возврата во время передачи сигнала. Благодаря использованию дуплексера, радиолокационные переключатели между передачей и получением с заранее определенной скоростью. Подобный эффект также налагает максимальный диапазон. Чтобы максимизировать диапазон, необходимо использовать более длительное время между импульсами, называемым временем повторения импульса или его взаимной частотой повторения импульса.

Эти два эффекта, как правило, противоречат друг другу, и нелегко объединить как хороший короткий диапазон, так и хороший дальний расстояние в одном радаре. Это связано с тем, что короткие импульсы, необходимые для хорошей минимальной трансляции, имеют меньшую общую энергию, что делает доход намного меньше, а цель - сложнее обнаружить. Это может быть компенсировано, используя больше импульсов, но это сократит максимальный диапазон. Таким образом, каждый радар использует определенный тип сигнала. Радары на дальние расстояния имеют тенденцию использовать длинные импульсы с длинными задержками между ними, а радары в ближайшем диапазоне используют меньшие импульсы с меньшим временем между ними. Поскольку электроника улучшила многие радары, теперь может изменить частоту повторения импульса, тем самым изменив свой диапазон. Новейшие радары стреляют два импульса в течение одной ячейки, один для короткого расстояния (около 10 км (6,2 мили)) и отдельный сигнал для более длительных диапазонов (около 100 км (62 мили)).

Расстояние также может быть измерено как функция времени. Радарная миля - это время, которое требуется для радиолокационного импульса для прохождения одной морской мили , отражает цель и вернуться в радарную антенну. Поскольку морская миля определяется как 1852 м, а затем делятся на это расстояние на скорость света (299 792 458 м/с), а затем умножение результата на 2 выхода в результате 12,36 мкм в длину.

Частотная модуляция

Другая форма радара измерения расстояния основана на частотной модуляции. В этих системах частота передаваемого сигнала с течением времени изменяется. Поскольку сигнал требует конечного времени, чтобы перейти к цели и обратно, полученный сигнал является другой частотой, чем то, что передатчик вещает в то время, когда отраженный сигнал возвращается обратно на радар. Сравнивая частоту двух сигналов, разница может быть легко измерена. Это легко выполнять с очень высокой точностью даже в электронике 1940 -х годов. Еще одним преимуществом является то, что радар может эффективно работать на относительно низких частотах. Это было важно в раннем развитии этого типа, когда высокочастотная генерация сигнала была сложной или дорогой.

Этот метод можно использовать в непрерывном волновом радаре и часто встречается в авиационных радиолокационных альтиметре . В этих системах радиолокационный сигнал «носителя» представляет собой частоту модулируемым предсказуемым способом, как правило, варьируется вверх и вниз с синусоидальной или пищевой рисунком на аудиочастотах. Затем сигнал отправляется из одной антенны и получает на другую, обычно расположенную на нижней части самолета, и сигнал можно непрерывно сравнивать с использованием простого модулятора частоты ударов , который дает аудиочастотный тон из возвращаемого сигнала и часть переданный сигнал.

Индекс модуляции, езда по приемому сигналу, пропорциональна задержке по времени между радаром и отражателем. Частотный сдвиг становится все больше с большей задержкой времени. Сдвиг частоты прямо пропорционален расстоянию, пройденному. Это расстояние может отображаться на инструменте, и оно также может быть доступно через транспондер . Эта обработка сигнала аналогична той, которая используется в доплеровском радаре, обнаруживающем скорость. Примерами систем, использующих этот подход, являются Azusa , Mispram и Udop .

На наземном радаре используются FM-сигналы с низким энергопотреблением, которые охватывают больший диапазон частот. Многочисленные отражения анализируются математически на предмет изменений шаблонов с несколькими проходами, создавая компьютеризированное синтетическое изображение. Используются эффекты допплера, которые позволяют обнаружить медленные движущиеся объекты, а также в значительной степени устранять «шум» с поверхностей тел воды.

Сжатие пульса

Два метода, изложенные выше, имеют свои недостатки. Метод импульса имеет внутренний компромисс в том смысле, что точность измерения расстояния обратно связана с длиной импульса, в то время как энергия и, следовательно, диапазон направления, напрямую связаны. Увеличение мощности для большего диапазона при сохранении точности точности требует чрезвычайно высокой пиковой мощности, при этом радары раннего предупреждения 1960 -х годов часто работают в десятках мегаватт. Методы непрерывной волны распространяют эту энергию во времени и, таким образом, требуют гораздо более низкой пиковой мощности по сравнению с методами импульсов, но требует некоторого метода разрешения отправленных и полученных сигналов одновременно, часто требуя двух отдельных антенн.

Введение новой электроники в 1960 -х годах позволило объединить два метода. Это начинается с более длинного импульса, который также модулируется частота. Распространение энергетической энергии во времени означает, что можно использовать более низкие пиковые энергии, с современными примерами, как правило, по порядку десятков киловатта. На приеме сигнал отправляется в систему, которая задерживает разные частоты в разное время. Полученный выход-это гораздо более короткий импульс, который подходит для точного измерения расстояния, а также сжимает полученную энергию в гораздо более высокий пик энергии и, таким образом, снижает отношение сигнал / шум. Техника в значительной степени универсальна на современных крупных радарах.

Измерение скорости

Скорость - это изменение расстояния до объекта по времени. Таким образом, существующая система для измерения расстояния в сочетании с способностью памяти, чтобы увидеть, где была цель, достаточно, чтобы измерить скорость. В свое время память состояла из пользователя, делающих смазки карандаша на экране радара, а затем вычислил скорость, используя правило слайда . Современные радиолокационные системы выполняют эквивалентную работу быстрее и более точно с использованием компьютеров.

Если выход передатчика когерентный (фазовый синхронизирован), существует еще один эффект, который можно использовать для проведения практически мгновенной скорости измерений (память не требуется), известный как эффект допплера . Большинство современных радиолокационных систем используют этот принцип в радарных и импульсных радиолокационных системах ( погодный радар , военный радар). Эффект допплера может только определить относительную скорость цели вдоль линии зрения от радара к цели. Любой компонент скорости цели, перпендикулярной линии зрения, не может быть определен с использованием только эффекта доплеровства, но его можно определить путем отслеживания азимута цели с течением времени.

Можно сделать доплеровский радар без какого-либо импульса, известного как радар с непрерывной волной (CW радар), путем отправки очень чистого сигнала известной частоты. Радар CW идеально подходит для определения радиального компонента скорости цели. Радар CW обычно используется в результате обеспечения трафика для быстрого и точно измерения скорости транспортного средства, где диапазон не важен.

При использовании импульсного радара изменение между фазой последовательных доходов дает расстояние, которое цель перемещалась между импульсами, и, следовательно, его скорость может быть рассчитана. Другие математические разработки в обработке радиолокационных сигналов включают в себя частотный анализ во времени (Вейл Хейзенберг или вейвлет ), а также преобразование чирплета , которое использует изменение частоты возврата от движущихся целей («chirp»).

Обработка сигнала импульсного допплера

Обработка сигнала импульсного допплера включает в себя частотную фильтрацию в процессе обнаружения. Пространство между каждым импульсом передачи делится на ячейки диапазона или диапазон. Каждая ячейка фильтруется независимо, так же, как процесс, используемый анализатором спектра, для создания дисплея, показывающего различные частоты. Каждое различное расстояние дает различный спектр. Эти спектры используются для выполнения процесса обнаружения. Это необходимо для достижения приемлемой производительности в враждебной среде, связанной с погодой, местностью и электронными контрмерами.

Основная цель состоит в том, чтобы измерить как амплитуду, так и частоту агрегатного отраженного сигнала с множественных расстояний. Это используется с погодным радаром для измерения скорости радиального ветра и скорости осадков в каждом различном объеме воздуха. Это связано с вычислительными системами для производства электронной погоды в реальном времени. Безопасность самолетов зависит от непрерывного доступа к точной погодной радиолокационной информации, которая используется для предотвращения травм и несчастных случаев. Погодный радар использует низкий PRF . Требования к когерентности не такие строгие, как требования для военных систем, потому что отдельные сигналы обычно не должны быть разделены. Требуется менее сложная фильтрация, а обработка двусмысленности обычно не требуется с погодным радаром по сравнению с военным радаром, предназначенным для отслеживания воздушных транспортных средств.

Альтернативной целью является возможность « просмотра/съемка », необходимая для повышения выживаемости военных воздушных боев. Пульс-допплеров также используется для радара наблюдения на основе наземного наблюдения, необходимого для защиты персонала и транспортных средств. ^{[ 49 ]}^{[ 50 ]} Обработка сигнала пульс-допплера увеличивает максимальное расстояние обнаружения, используя меньшее излучение, близкое к пилотам самолетов, корабельному персоналу, пехоте и артиллерии. Размышления от местности, воды и погоды производят сигналы гораздо больше, чем самолеты и ракеты, что позволяет быстро движущимся транспортным средствам прятаться, используя методы летавших приземлений и технологию скрытности , чтобы избежать обнаружения до тех пор, пока автомобиль атаки не будет слишком близко, чтобы уничтожить. Обработка сигнала импульсного допплера включает в себя более сложную электронную фильтрацию, которая безопасно устраняет такую слабость. Это требует использования средней частоты импульса-повторения с фазовым когерентным оборудованием, которое имеет большой динамический диапазон. Военные приложения требуют среднего PRF , который предотвращает непосредственное определение диапазона, а неоднозначности для определения истинного диапазона всех отраженных сигналов требуется обработка . Радиальное движение обычно связано с доплеровской частотой для получения сигнала блокировки, который не может быть получен с помощью радиолокационных сигналов. Обработка сигнала импульсного допплера также дает слышимые сигналы, которые можно использовать для идентификации угроз. ^{[ 49 ]}

Снижение воздействия помех

Обработка сигнала используется в радиолокационных системах для уменьшения эффектов радиолокационных помех . Методы обработки сигналов включают индикацию движущегося мишени , обработку сигнала импульсного доплеров , процессоры движения целей, корреляция с вторичным радиолокационным целевым наблюдением , адаптивную обработку пространственно-временного времени и отслеживание . Постоянная ложная скорость тревоги и обработка цифровой модели местности также используются в условиях беспорядка.

Извлечение сюжета и трека

Алгоритм трека является стратегией повышения производительности радара. Алгоритмы отслеживания обеспечивают возможность предсказать будущее положение множественных движущихся объектов на основе истории отдельных позиций, сообщающих сенсорные системы.

Историческая информация накапливается и используется для прогнозирования будущей позиции для использования с управлением воздушным движением, оценкой угроз, доктриной боевых систем, прицеливанием оружия и руководством по ракетам. Данные положения накапливаются радиолокационными датчиками в течение нескольких минут.

Есть четыре общих алгоритма треков. ^{[ 51 ]}

Ближайший соседский алгоритм
Вероятностная ассоциация данных
Многократное отслеживание гипотез
Интерактивная множественная модель (IMM)

Возвращение на радиолокационное видео от самолета может быть подвергнуто процессу извлечения сюжета, в результате чего можно отказаться от ложных и мешающих сигналов. Последовательность возврата цели может быть отслежена через устройство, известное как экстрактор сюжета.

Необразовательные возвраты в реальном времени могут быть удалены из отображаемой информации и отображаемого одного сюжета. В некоторых радиолокационных системах или альтернативно в системе команд и управления, к которой подключен радар, радиолокационный трекер используется для связи последовательности участков, принадлежащих к отдельным целям и оценки заголовков и скоростей целей.

Инженерный

Компоненты радара:

Передатчик , который генерирует радиосигнал с помощью генератора, такого как Klystron или магнетрон, и управляет его продолжительностью модулятором .
Волновод , который связывает передатчик и антенну.
Дуплекс , который служит переключением между антенной и передатчиком или приемником для сигнала, когда антенна используется в обеих ситуациях.
Приемник . Зная форму желаемого полученного сигнала (импульс), оптимальный приемник может быть спроектирован с использованием соответствующего фильтра .
Процессор дисплея для создания сигналов для читаемых вывода для человека .
Электронный раздел, который управляет всеми этими устройствами и антенной для выполнения радиолокационного сканирования, заказанного программным обеспечением.
Ссылка на устройства конечных пользователей и отображения.

Антенна дизайн

Радиосигналы, транслируемые из одной антенны, будут распространяться во всех направлениях, а также одна антенна будет получать сигналы одинаково со всех сторон. Это оставляет радар с проблемой решения, где находится целевой объект.

Ранние системы имели тенденцию использовать вспоминающие антенны вещания с антеннами с направленным приемником, которые были указаны в различных направлениях. Например, первая система, которая будет развернута, цепной дом, использовала две прямые антенны под прямым углом для приема, каждая на другом дисплее. Максимальная доходность будет обнаружена антенной под прямым углом к цели, и минимум с антенной, направленной непосредственно на нее (конец на). Оператор может определить направление к мишени, вращая антенну, поэтому один дисплей показал максимум, в то время как другой показал минимум. Одним из серьезных ограничений с этим типом решения является то, что трансляция отправляется во всех направлениях, поэтому количество энергии в рассматриваемом направлении является небольшой частью передачи. Чтобы получить разумное количество энергии на «цель», передача воздуха также должна быть направленной.

Параболический отражатель

Более современные системы используют управляемое параболическое «блюдо» для создания плотного вещательного луча, обычно используя то же блюдо, что и приемник. Такие системы часто объединяют две радарные частоты в одной и той же антенне, чтобы разрешить автоматическое рулевое управление или блокировку радара .

Параболические отражатели могут быть либо симметричными параболами, либо испорченными параболами: Симметричные параболические антенны дают узкий «карандашный» луч как в размерах X и Y и, следовательно, имеют более высокий усиление. Pulse Погодный радар Nexrad -Doppler использует симметричную антенну для выполнения подробного объемного сканирования атмосферы. Избалованные параболические антенны дают узкий луч в одном измерении и относительно широкий луч в другом. Эта функция полезна, если обнаружение цели в широком диапазоне углов является более важной, чем целевое местоположение в трех измерениях. В большинстве 2D -радиолокаций используется испорченная параболическая антенна с узкой азимутальной пропускной способностью и широкой вертикальной пропускной способностью. Эта конфигурация луча позволяет оператору радара обнаружить самолет в определенном азимуте, но на неопределенной высоте. И наоборот, так называемые радары для обнаружения высоты «кивают» используют блюдо с узкой вертикальной пропускной способностью и широкой азимутальной пропускной способностью для обнаружения самолета на определенной высоте, но с низкой азимутальной точностью.

Типы сканирования

Первичное сканирование: метод сканирования, при которой основная антенна антенны перемещается для получения сканирующей луча, примеры включают круговое сканирование, секторное сканирование и т. Д.
Вторичное сканирование: метод сканирования, при которой корм для антенны перемещается для получения сканирующего луча, примеры включают коническое сканирование, сканирование однонаправленного сектора, переключение доли и т. Д.
Палмер сканирует: метод сканирования, который производит сканирующую луч путем перемещения главной антенны и ее подачи. Сканирование Палмера - это комбинация первичного сканирования и вторичного сканирования.
Коническое сканирование : радиолокационная луча вращается в небольшом круге вокруг оси «подвижного клопа», которая направлена на цель.

Разрезом волновода

Применяемый аналогично параболическому отражателю, щелевой волновод перемещается механически для сканирования и особенно подходит для не отслеживающих систем сканирования поверхности, где вертикальная картина может оставаться постоянной. Из -за более низкой стоимости и меньшей экспозиции ветра, корабели, поверхности аэропорта и радиолокажах гавань теперь используют этот подход в предпочтениях параболической антенне.

Поэтапный массив

Другой метод рулевого управления используется в радаре фазированного массива .

Антенны фазированных массивов состоит из равномерно распределенных аналогичных элементов антенн, таких как воздушные или ряды слотного волновода. Каждый элемент антенны или группа антенных элементов включает в себя дискретный фазовый сдвиг, который производит фазовый градиент по всему массиву. Например, элементы массива, производящие 5 -градусную фазовую сдвигу для каждой длины волны на поверхности массива, будут создавать пучок, указанный в 5 градусах от центральной линии, перпендикулярной массивовой поверхности. Сигналы, путешествующие по этой луч, будут усилены. Сигналы смещен от этого луча будут отменены. Количество подкрепления - это усиление антенны . Количество отмены-это подавление боковой лобости. ^{[ 52 ]}

Поэтапные радары массива использовались с самых ранних лет радара во Второй мировой войне ( маммут -радар ), но ограничения электронных устройств привели к плохой производительности. Радары фазированных массивов первоначально использовались для защиты от ракет (см., Например, программа SeateGuard ). Они являются сердцем боевой системы Aegis, передающейся кораблем и ракетной системы Patriot . Массовая избыточность, связанная с наличием большого количества элементов массива, повышает надежность за счет постепенного деградации производительности, которая возникает в случае сбоя отдельных фазовых элементов. В меньшей степени поэтапные радары матрицы использовались в за погодой наблюдении . По состоянию на 2017 год NOAA планирует внедрить национальную сеть многофункциональных радаров массива по всей территории Соединенных Штатов в течение 10 лет, для метеорологических исследований и мониторинга полетов. ^{[ 53 ]}

Антенны по фазированным массивам могут быть построены в соответствии с конкретными формами, такими как ракеты, транспортные средства для поддержки пехоты, корабли и самолеты.

Поскольку цена на электронику упала, радары фазированных массивов стали более распространенными. Почти все современные военные радиолокационные системы основаны на поэтапных массивах, где небольшая дополнительная стоимость компенсируется повышенной надежностью системы без движущихся частей. Традиционные конструкции движения-антенны все еще широко используются в ролях, где стоимость является важным фактором, таким как наблюдение за воздушным движением и аналогичные системы.

Радары фазированных массивов ценятся для использования в самолетах, поскольку они могут отслеживать несколько целей. Первым самолетом, использующим радар с фазированным массивом, был Lancer B-1B . Первым истребителем, который использовал радар с фазированным массивом, был Mikoyan MIG-31 . Radar в электронном радаре SBI-16 в электронном виде, который Passlon Passlon Passlon Passlon является самым мощным истребителем в мире, считался самым мощным истребительным радаром в мире, ^{[ Цитация необходима ]} пока до тех пор , не был введен активная активная электронная сканированная матрица на Lockheed Martin F-22 .

с фазированной майкой Методы интерферометрии или синтеза диафрагмы , использующие массив отдельных блюд, которые поэтапны в одну эффективную апертуру, не являются типичными для радарных применений, хотя они широко используются в радиоастрономии . Из -за прореженного проклятия матрицы такие множественные массивы апертур при использовании в передатчиках приводят к узким пучкам за счет уменьшения общей мощности, передаваемой на цель. В принципе, такие методы могут увеличить пространственное разрешение, но более низкая сила означает, что это обычно не эффективно.

Синтез апертуры путем постобработки данных движения из одного движущегося источника, с другой стороны, широко используется в пространственных и воздушных радиолокационных системах .

Полосы частот

Антенны, как правило, должны быть размещены, аналогично длине волны рабочей частоты, обычно в пределах порядка . Это обеспечивает сильный стимул для использования более коротких длин волн, так как это приведет к меньшим антеннам. Более короткие длины волн также приводят к более высокому разрешению из -за дифракции, что означает, что отражатель формы, наблюдаемый на большинстве радаров, также может быть меньше для любой желаемой пропускной стороны пучка.

Противодействие переходу на меньшие длины волн - это ряд практических проблем. С одной стороны, электроника, необходимая для производства высокой мощности, очень короткие длины волны, как правило, была более сложной и дорогой, чем электроника, необходимая для более длинных длин волн или вообще не существовало. Другая проблема заключается в том, что эффективная апертуальная фигура радарного уравнения означает, что для любого данного размера антенны (или отражателя) будет более эффективным на более длинных длинах волн. Кроме того, более короткие длины волн могут взаимодействовать с молекулами или капли дождя в воздухе, разбросая сигнал. Очень длинные длины волн также имеют дополнительные дифракционные эффекты, которые делают их подходящими для радаров горизонта . По этой причине широкое разнообразие длин волн используется в разных ролях.

Традиционные названия групп возникли как кодовые имена во время Второй мировой войны и все еще находятся в военном и авиационном использовании по всему миру. Они были приняты в Соединенных Штатах Институтом инженеров по электротехнике и электронике и международным союзом Телекоммуникации . В большинстве стран есть дополнительные правила для контроля, какие части каждой группы доступны для гражданского или военного использования.

Другие пользователи радиопередачи, такие как промышленность вещания и электронных контрмеров , заменили традиционные военные обозначения своими собственными системами.

**Радарные полосы частот**
Название группы	Частотный диапазон	Диапазон длины волны	Примечания
Hf	3–30 МГц	10–100 м	Прибрежные радиолокационные системы, радары за горизоном (OTH); 'Высокая частота'
VHF	30–300 МГц	1–10 м	Очень дальний, проникающий на землю; «Очень высокая частота». Ранние радиолокационные системы, как правило, работали в VHF, поскольку для радиовещания уже была разработана подходящая электроника. Сегодня эта группа сильно перегружена и больше не подходит для радара из -за помех.
П	<300 МГц	> 1 м	«P» для «предыдущего», применяется ретроспективно к ранним радиолокационным системам; По сути, HF + VHF. Часто используется для дистанционного зондирования из -за хорошего проникновения растительности.
UHF	300–1000 МГц	0,3–1 м	Очень долгосрочный (например, баллистическая ракета Раннее предупреждение ), проникновение земли, листва проникают; «Ультра высокая частота». Эффективно произведенный и полученный на очень высоких уровнях энергии, а также снижает последствия отключения ядер , что делает их полезными в роли обнаружения ракет.
Л	1–2 ГГц	15–30 см	Управление воздушным движением на дальние действия и наблюдение ; 'L' для 'long'. Широко используется для радаров на раннем этапе раннего предупреждения , поскольку они сочетают в себе хорошие качества приема с разумным разрешением.
С	2–4 ГГц	7,5–15 см	Умеренное наблюдение диапазона, управление воздушным движением терминала, погода на большие расстояния, морской радар; 'S' for 'Sentimetric', его кодовая имени во время Второй мировой войны. Менее эффективно, чем L, но предлагая более высокое разрешение, что делает их особенно подходящими для задач перехвата на дальние действия .
В	4–8 ГГц	3,75–7,5 см	Спутниковые транспондеры; компромисс (следовательно, 'c') между x и s полосами; погода; дальний отслеживание
Х	8–12 ГГц	2,5–3,75 см	Ракетное руководство, морской радар , погода, картирование среднего разрешения и наземное наблюдение; В Соединенных Штатах узкий диапазон 10,525 ГГц ± 25 МГц используется для аэропорта радара ; короткое отслеживание. Назван x -полоса, потому что частота была секретом во время Второй мировой войны. Дифракция от дождей во время сильного дождя ограничивает диапазон роли обнаружения и делает это подходящим только для ролей на коротких расстояниях или тех, которые преднамеренно обнаруживают дождь.
K _U.	12–18 ГГц	1,67–2,5 см	Высокое разрешение, также используемое для спутниковых транспондеров, частота под k-диапазоном (отсюда и U ')
K	18–24 ГГц	1.11–1,67 см	От немецкого курца , что означает «короткий». Ограниченное использование из -за поглощения водяным паром при 22 ГГц, поэтому K _U и K _A с обеих сторон используется вместо этого для наблюдения. K-диапазон используется для обнаружения облаков метеорологами и полицией для обнаружения скоростных автомобилистов. Кралообразные орудия K-диапазона работают на уровне 24,150 ± 0,100 ГГц.
K _a	24–40 ГГц	0,75–1,11 см	Картирование, короткий расстояние, наблюдение за аэропортом; Частота чуть выше K -полосы (отсюда и фото радар, используемый для запуска камер, которые сфотографируются на лицензионных комнатах, использующих красные огни, работают на уровне 34,300 ± 0,100 ГГц.
мм	40–300 ГГц	1,0–7,5 мм	Millimeter Band , подразделенная, как показано ниже. Кислород в воздухе является чрезвычайно эффективным аттенуатором около 60 ГГц, как и другие молекулы на других частотах, что приводит к так называемому окну распространения при 94 ГГц. Даже в этом окне ослабление выше, чем из -за воды при 22,2 ГГц. Это делает эти частоты, как правило, полезными только для очень специфических радаров с коротким диапазоном, таких как линий электропередачи системы предотвращения для вертолетов или использование в пространстве, где затухание не является проблемой. Несколько букв присваиваются этим группам разными группами. Это от Baytron, ныне несуществующей компании, которая производила испытательное оборудование.
V	40–75 ГГц	4,0–7,5 мм	Очень сильно поглощается атмосферным кислородом, который резонирует при 60 ГГц.
В	75–110 ГГц	2,7–4,0 мм	Используется в качестве визуального датчика для экспериментальных автономных транспортных средств, метеорологического наблюдения с высоким разрешением и визуализации.

Модуляторы

Модуляторы действуют для обеспечения формы волны РЧ-импульса. Есть два разных конструкции модулятора радиолокатора:

Выключатель высокого напряжения для неэтажных ключ ^{[ 54 ]} Эти модуляторы состоят из генератора импульсов высокого напряжения, образованного из питания высокого напряжения, сети импульсов и выключателя высокого напряжения, такого как тиратрон . Они генерируют короткие импульсы мощности для подачи, например, магнетрона , особого типа вакуумной трубки, которая преобразует DC (обычно импульсный) в микроволны. Эта технология известна как импульсная сила . Таким образом, переданный импульс РЧ -излучения сохраняется до определенной и обычно очень короткой продолжительности.
Гибридные смесители, ^{[ 55 ]} питается генератором формы волны и возбудителем для сложной, но когерентной формы волны. Эта форма волны может быть сгенерирована входными сигналами низкой мощности/низкого напряжения. В этом случае радиолокационный передатчик должен быть мощным амплификатором, например, Klystron или передатчиком твердого состояния. Таким образом, передаваемый импульс внутрипульсный модулируется, и радарный приемник должен использовать методы сжатия импульса .

Охлаждающая жидкость

Когерентные микроволновые усилители, работающие выше 1000 Вт, микроволновые выходные сигналы, такие как пробирные трубки и клистроны , требуют жидкой охлаждающей жидкости. Электронный луч должен содержать в 5-10 раз больше мощности, чем микроволновый выход, который может производить достаточно тепла для генерации плазмы. Эта плазма течет от коллекционера к катоду. Та же самая магнитная фокусировка, которая направляет электронный луч, заставляет плазму в путь электронного луча, но течет в противоположном направлении. Это вводит FM -модуляцию, которая разрушает производительность допплера. Чтобы предотвратить это, требуется жидкая охлаждающая жидкость с минимальным давлением и скоростью потока, и деионизированная вода обычно используется в большинстве радарных систем с высокой мощностью, которые используют допплеровую обработку. ^{[ 56 ]}

Coolanol ( силикатный эфир ) использовался в нескольких военных радарах в 1970 -х годах. Тем не менее, он гигроскопичен , что приводит к гидролизу и образованию высокополучаемого спирта. Потеря самолета ВМС США в 1978 году была объяснена пожаром силиката. ^{[ 57 ]} Coolanol также дорогой и токсичен. Военно -морской флот США создал программу под названием «Профилактика загрязнения» (P2) для устранения или уменьшения объема и токсичности отходов, выбросов воздуха и сбросов сточных вод. Из -за этого Coolanol используется реже сегодня.

Правила

Радар (также: радар ) определяется статьей 1.100 Международного телекоммуникационного союза (ITU) Радио -правила ITU (RR) как: ^{[ 58 ]}

Система радиолетиминации, основанная на сравнении эталонных сигналов с радиосигналами, отраженными или повторно переданы, из положения, которое будет определено. Каждая система радиолетиминации должна быть классифицирована по радиокоммуникационной службе , в которой она работает постоянно или временно. Типичными радиолокационными утилизациями являются первичный радар и вторичный радар , они могут работать в службе радиолокации или в радиолокационном службе .

Конфигурации

Радар представляется в различных конфигурациях в эмиттере, приемнике, антенне, длине волны, стратегиях сканирования и т. Д.

Смотрите также

Определения

Приложение

Близовая взрыв

Аппаратное обеспечение

Подобные методы обнаружения и дальности

Исторические радары

Примечания и ссылки

^ ITU (2020). «Глава I - терминология и технические характеристики» (PDF) . Радиопроизводительные нормы . Международный союз телекоммуникаций (ITU) . Получено 24 марта 2024 года .
^ Бюро перевода (2013). «Радарное определение» . Общественные работы и государственные службы Канада. Архивировано с оригинала 4 января 2014 года . Получено 8 ноября 2013 года .
^ МакГроу-Хилл Словарь научных и технических терминов / Даниэль Н. Лапедес, главный редактор. Лапедес, Даниэль Н. Нью -Йорк; Montreal: McGraw-Hill, 1976. [XV], 1634, A26 с.
^ «Радиоязывание и дальности» . Природа . 152 (3857): 391–392. 2 октября 1943 года. Bibcode : 1943nater.152..391. Полем doi : 10.1038/152391b0 .
^ «Учебная программа с ядра дистанционного зондирования: радиоязывание и диапазон (радар)» . Университет Миннесоты . Архивировано из оригинала 2 июня 2021 года . Получено 31 мая 2021 года .
^ Дуда, Джеффри Д. «История радиолокационной метеорологии» (PDF) . Архивировано из оригинала 2 марта 2023 года . Получено 2 марта 2023 года . Примечание. Слово радар на самом деле является аббревиатурой, которая означает обнаружение радиосвязи и дальности. Он был официально придуман командирами ВМС США Сэмюэлем М. Такером и Фрэтом в ноябре 1940 года. {{cite web}}: CS1 Maint: Bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
^ Фахрул Рази Ахмад, Закуан; и др. (2018). «Оценка эффективности интегрированной радиолокационной архитектуры для обнаружения лобных объектов с несколькими типами для автономного транспортного средства» . Международная конференция IEEE IEEE по автоматическому контролю и интеллектуальных системам (I2CACIS) . Получено 9 января 2019 года .
^ Kostenko, AA, AI Nosich и IA Tishchenko, «Радар предистория, советская сторона», Proc. IEEE APS International Symposium 2001, Vol. 4. с. 44, 2003
^ «Кристиан Хуэлсмейер, изобретатель» . radarworld.org .
^ Патент DE165546; Процедура сообщать о металлических объектах с помощью электрических волн.
^ Процедура для определения удаления металлических объектов (судов или тому подобное), наличие которых определяется процедурой в соответствии с патентом 16556.
^ ГБ 13170 Телемобилоскоп ^{[ мертвая ссылка ]}
^ "gdr_zeichnungpent.jpg" . Архивировано с оригинала 24 февраля 2015 года . Получено 24 февраля 2015 года .
^ «Создание волн: Роберт Уотсон-Ватт, пионер радара» . Би -би -си. 16 февраля 2017 года.
^ «Роберт Уоттсон-Ватт» . Программа Lemelson-MIT . Получено 1 декабря 2023 года .
^ Hyland, La, Ah Taylor и LC Young; «Система обнаружения объектов по радио», Патент США № 1981884, предоставлена 27 ноября 1934 года.
^ Хоут, Линвуд С. (1963). "Ch. XXXVIII радар" . История коммуникаций-электроники в военно-морском флоте Соединенных Штатов . Вашингтон.
^ Coales, JF (1995). Происхождение и развитие радара в Королевском флоте, 1935–45 годы с особым ссылкой на дециметрическое оборудование стрельбы . Спрингер. С. 5–66. ISBN 978-1-349-13457-1 .
^ Butement, и Pe Pollard; «Аппарат прибрежной обороны», Книга изобретений Королевского инженера , январь 1931 г.
^ Мечи, сс; технический История начала радара , Питер Перегринус, Ltd, 1986, с. 71–74
^ «Радиоволны предупреждают лайнер препятствий на пути» . Популярная механика . Журналы Херста. Декабрь 1935 г. с. 844.
^ Фредерик Зейтц, Норман Г. Эйнспрох, Электронный Джинн: Запутанная История Кремния - 1998 - стр. 104
^ Джон Эриксон. Радиоволация и проблема противовоздушной обороны: проектирование и разработка советского радара. Научные исследования , вып. 2, нет. 3 (июль 1972), с. 241–263
^ «История радара, от авиационных детекторов до радиолокатора» . kret.com . 17 февраля 2015 года. Архивировано с оригинала 20 июня 2015 года . Получено 28 апреля 2015 года .
^ Пейдж, Роберт Моррис, Происхождение радара , Doubleday Anchor, New York, 1962, p. 66
^ «Тайна Рэй находит« врага » » . Популярная наука . Корпорация Боннье. Октябрь 1935 г. с. 29
^ Алан Дауэр Блумляйн (2002). «История развития радара» . Архивировано из оригинала 10 июля 2011 года . Получено 6 мая 2011 года .
^ «Новая система отслеживания препятствий и ее приложения» [Новая система обнаружения препятствий и ее приложения]. Патент изобретения (по -французски). 20 июля 1934 года. Архивировано из оригинала 16 января 2009 г. VIA RADAR-FRANE.FR.
^ «Британский мужчина первым, чтобы патентный радар» . Медиа -центр (пресс -релиз). Патентное управление. 10 сентября 2001 года. Архивировано с оригинала 19 июля 2006 года.
^ GB 593017 Улучшения или связанные с беспроводными системами
^ Анжела Хинд (5 февраля 2007 г.). «Портфель», который изменил мир » . BBC News . Получено 16 августа 2007 года . Это не только изменило ход войны, позволив нам разработать воздушные радиолокационные системы, но и остается ключевой технологией, которая сегодня лежит в основе вашей микроволновой печи. Изобретение магнитрона полости изменило мир.
^ Харфорд, Тим (9 октября 2017 г.). «Как поиск« луча смерти »привел к радару» . BBC World Service . Получено 9 октября 2017 года . Но к 1940 году именно англичане сделали впечатляющий прорыв: резонансный магнетрон полости, радиолокационный передатчик, гораздо более мощный, чем его предшественники ... магнетрон ошеломил американцев. Их исследование было годами.
^ «Ночные сторожи из неба» . Популярная наука . Корпорация Боннье. Декабрь 1941 г. с. 56
^ Jump up to: ^а ^{беременный} "Страванные лодки спасают британских инженеров" . Популярная механика . Журналы Херста. Сентябрь 1941 г. с. 26
^ «Мало известный герой Второй мировой войны Шотландии, который помог победить Люфтваффе с изобретением радара, чтобы быть увековеченным в фильме» . Ежедневная запись . 16 февраля 2017 года.
^ Гебель, Грег (1 января 2007 г.). «Война Волшебника: Второй мировой войны и происхождение радара» . Получено 24 марта 2007 года .
^ Клайн, Аарон. «Айс против радара: параметры отслеживания судов» . portvision.com . Архивировано с оригинала 2 февраля 2019 года . Получено 1 февраля 2019 года .
^ Quain, Джон (26 сентября 2019 г.). «Эти высокотехнологичные датчики могут быть ключом к автономным автомобилям» . New York Times . Получено 5 июня 2020 года .
^ « Аваки: глаза НАТО в небе» ( PDF) . НАТО . 2007.
^ "Терма" . 8 апреля 2019 года.
^ «Сравнение обнаружения транспортных средств (SVD) с автомобильным радаром» (PDF) . Электроника Огье . Архивировано (PDF) из оригинала 9 июня 2024 года.
^ «Технология, лежащая в основе S+» . Sleep.mysplus.com . Архивировано с оригинала 27 августа 2016 года . Получено 29 октября 2017 года .
^ «Проект Соли» . Atap.google.com . Получено 29 октября 2017 года .
^ Симсон, Джордж (1998). Введение в воздушный радар . Scitech Publishing Inc. с. 98. ISBN 978-1-891121-01-2 .
^ М. Кастелаз. «Исследование: эффект допплера». ПИСГА АСТРОно -исследовательский институт.
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Риддоллс, Райан Дж (декабрь 2006 г.). Канадская перспектива высокочастотного радара за горизон (PDF) (технический отчет). Оттава, Онтарио, Канада: оборонные исследования и развитие Канады . п. 38. DRDC Ottawa TM 2006-285 . Получено 2 декабря 2023 года .
^ Элкинс, TJ (март 1980 г.). Модель для высокочастотного радиолокационного беспорядка (PDF) (технический отчет). RADC Технические отчеты. Тол. 1980. Рим, Нью -Йорк: Римский центр развития воздуха . п. 9. RADC-TR-80-122 . Получено 2 декабря 2023 года .
^ Страссер, Нэнси С. (декабрь 1980 г.). Расследование Электронной контрмеры местности (PDF) (тезис). Райт-Паттерсон АФБ, Дейтон, Огайо: Технологический институт ВВС . С. 1–104 . Получено 2 декабря 2023 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Радары наземного наблюдения и военная разведка» (PDF) . Syracuse Research Corporation; Массачусетский технологический институт. Архивировано из оригинала (PDF) 22 сентября 2010 года.
^ «Радар наблюдения/PPS-5» . 29 декабря 2009 г. Архивировано с оригинала 30 октября 2021 года - через YouTube; Канал Джаглаваксолдера.
^ «Основы отслеживания радаров» . Прикладная технологическая институт. Архивировано из оригинала 24 августа 2011 года.
^ «Подавление бокового лета» . Грань Архивировано из оригинала 31 марта 2012 года . Получено 11 сентября 2012 года .
^ Национальная лаборатория сильных штормов . «Проект многофункционального радара-радара (MPAR)» . Ноаа . Получено 8 февраля 2017 года .
^ «Радар -модулятор» . radartutorial.eu .
^ «Полностью когерентный радар» . radartutorial.eu .
^ JL de Segovia. Физика исхода (PDF ) Мадрид, Испания: Космос: Испания, CETEF "L. Torres Quevedo", CSIC Получено 12 августа
^ Стропки, Майкл А. (1992). «Полиалфаоолефины: новый улучшенный экономически эффективный эконом -охлаждающая жидкость» (PDF) . Мельбурн, Австралия: Лаборатория авиационных исследований, Организация оборонной науки и техники, Министерство обороны. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2011 года . Получено 18 марта 2010 года .
^ ITU Радио -правила, раздел IV. Радиостанции и системы - статья 1.100, определение: радар / радар

Библиография

Ссылки

Барретт, Дик, « Все, что вы когда -либо хотели знать о радаре ПВО Британской противовоздушной обороны ». Радиолокационные страницы. (История и детали различных британских радиолокационных систем)
Будери, « История телефона: история радара ». PrivateLine.com. (Анекдотный отчет о перевозке первого в мире магнетрона с высокой мощностью от Великобритании в США во время Второй мировой войны.)
EKCO RADAR WW2 SHADY FACTARY ARCHIVE 12 декабря 2005 года на The Wayback Machine Секретное развитие британского радара.
ES310 « Введение в инженерию военно -морского оружия ». (Раздел основных радаров)
Холлманн, Мартин, « Радар семейного древа ». Радиолокационный мир .
Пенли, Билл и Джонатан Пенли, « Ранняя история радаров - введение ». 2002.
Паб 1310 Руководство по навигации и маневрированию , национальное агентство изображений и картирования, Bethesda, MD 2001 (публикация Govt Govt '... предназначен для использования в основном в качестве руководства по обучению в навигационных школах и военно -морским и торговым сотрудникам.
Уэсли Стаут, 1946 г. « Радар - великий детектив », архивировав 28 июля 2020 года на машине Wayback Раннее развитие и производство Chrysler Corp. во время Второй мировой войны.
Мечи, Шон С., «Техническая история начала радара», IEE History of Technology Series , Vol. 6, Лондон: Питер Перегрин, 1986

Общий

Рег Батт (1991). Радарная армия: выиграть войну в эфире . Р. Хейл. ISBN 978-0-7090-4508-3 .
Например, Боуэн (1 января 1998 г.). Радарные дни Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-7503-0586-0 .
Майкл Брэгг (1 мая 2002 г.). RDF1: Расположение самолетов по радио методы 1935–1945 . Twayne Publishers. ISBN 978-0-9531544-0-1 .
Луи Браун (1999). Радарная история Второй мировой войны: технические и военные императивы . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-7503-0659-1 .
Роберт Будери (1996). Изобретение, которое изменило мир: как небольшая группа радиолокационных пионеров выиграла вторую мировую войну и начала технологическую революцию . Саймон и Шустер. ISBN 978-0-684-81021-8 .
Берч, Дэвид Ф., радар для Mariners , McGraw Hill, 2005, ISBN 978-07-139867-1 .
Ян Гулт (2011). Секретное местоположение: свидетель рождения радара и его послевоенного влияния . История пресса. ISBN 978-0-7524-5776-5 .
Питер С. Холл (март 1991 г.). Радар . Potomac Books Inc. ISBN 978-0-08-037711-7 .
Дерек Хоус; Военно -морской радар Траст (февраль 1993 г.). Радар в море: Королевский флот во Второй мировой войне . Военно -морской институт Пресс. ISBN 978-1-55750-704-4 .
RV Jones (август 1998 г.). Самая секретная война . Wordsworth Editions Ltd. ISBN 978-1-85326-699-7 .
Кайзер, Джеральд, глава 10 в «Дружественное руководство по вейвлетам», Birkhauser, Boston, 1994.
Колин Латам; Энн Стоббс (январь 1997 г.). Радар: чудо военного времени . Sutton Pub Ltd. ISBN 978-0-7509-1643-1 .
Франсуа Ле Шевалье (2002). Принципы обработки сигнала радара и сонара . Artech House Publishers. ISBN 978-1-58053-338-6 .
Дэвид Причард (август 1989). Радарная война: новаторское достижение Германии 1904-45 . HarperCollins. ISBN 978-1-85260-246-8 .
Меррилл Иван Сколник (1 декабря 1980 г.). Введение в радиолокационные системы . МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-066572-9 .
Merrill Ivan Skolnik (1990). Радар справочник . McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-057913-2 .
Джордж В. Стимсон (1998). Введение в воздушный радар . Scitech Publishing. ISBN 978-1-891121-01-2 .
Younghusband, Eileen., Не обычная жизнь. Как меняющиеся времена привели в мою жизнь исторические события , Центр обучения Кардиффу, Кардифф, 2009., ISBN 978-0-95611156-9-0 (страницы 36–67 содержат опыт радиолокационного платтера WAAF во Второй мировой войне.)
Юнгхусбанд, Эйлин. Война одной женщины . Кардифф. Книги для конфет. 2011 год ISBN 978-0-9566826-2-8
Дэвид Циммерман (февраль 2001 г.). Британский щит: радар и поражение Люфтваффе . Sutton Pub Ltd. ISBN 978-0-7509-1799-5 .

Техническое чтение

М И. Скольник, изд. (1970). Радар справочник (PDF) . МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-057913-X .
Военно -морской флот Леванона; Моисей Эли (2004). Радиолокационные сигналы . John Wiley & Sounds, Inc. ISBN 9780471473787 .
Хао он; Цзянь Ли ; Петре Стоика (2012). Конструкция формы волны для систем активного зондирования: вычислительный подход . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-01969-0 .
Соломон В. Голомм; Гуан Гонг (2005). Дизайн сигнала для хорошей корреляции: для беспроводной связи, криптографии и радара . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521821049 .
М. Солтаналиан (2014). Дизайн сигнала для активного зондирования и связи . Elanders Sverige AB. ISBN 978-91-554-9017-1 . {{cite book}}: |work= игнорируется ( помощь )
Фулвио Джини; Антонио де Майо; Ли Паттон, ред. (2012). Дизайн формы волны и разнообразие для передовых радиолокационных систем . Лондон: институт инженерии и технологий. ISBN 978-1849192651 .
Э. Фишлер; А. Хаймович; Р. Блюм; Д. Чижик; Л. Чимини; Р. Валенсуэла (2004). МИМО РАДАР: Пришла идея со временем . IEEE RADAR Conference.
Марк Р. Белл (1993). «Теория информации и дизайн формы радиолокационных сигналов». IEEE транзакции по теории информации . 39 (5): 1578–1597. doi : 10.1109/18.259642 .
Роберт Колдербанк; С. Говард; Билл Моран (2009). «Разнообразие формы волны при обработке радиолокационного сигнала». IEEE Signal Processing Magazine . 26 (1): 32–41. Bibcode : 2009ispm ... 26 ... 32c . doi : 10.1109/msp.2008.930414 . S2CID 16437755 .
Марк А. Ричардс; Джеймс А. Шеер; Уильям А. Холм (2010). Принципы современного радара: основные принципы . Scitech Publishing. ISBN 978-1891121-52-4 .

Внешние ссылки

MIT Video Course: Введение в радиолокационные системы Набор из 10 видео -лекций, разработанных в Lincoln Laboratory для разработки понимания радиолокационных систем и технологий.
Набор образовательных видеороликов, созданных для персонала управления воздушным движением (ATC).
Глоссарий радиолокационной терминологии

[ITU-RR-C1-1] ITU (2020). «Глава I - терминология и технические характеристики» (PDF) . Радиопроизводительные нормы . Международный союз телекоммуникаций (ITU) . Получено 24 марта 2024 года .

[2] Бюро перевода (2013). «Радарное определение» . Общественные работы и государственные службы Канада. Архивировано с оригинала 4 января 2014 года . Получено 8 ноября 2013 года .

[3] МакГроу-Хилл Словарь научных и технических терминов / Даниэль Н. Лапедес, главный редактор. Лапедес, Даниэль Н. Нью -Йорк; Montreal: McGraw-Hill, 1976. [XV], 1634, A26 с.

[4] «Радиоязывание и дальности» . Природа . 152 (3857): 391–392. 2 октября 1943 года. Bibcode : 1943nater.152..391. Полем doi : 10.1038/152391b0 .

[5] «Учебная программа с ядра дистанционного зондирования: радиоязывание и диапазон (радар)» . Университет Миннесоты . Архивировано из оригинала 2 июня 2021 года . Получено 31 мая 2021 года .

[6] Дуда, Джеффри Д. «История радиолокационной метеорологии» (PDF) . Архивировано из оригинала 2 марта 2023 года . Получено 2 марта 2023 года . Примечание. Слово радар на самом деле является аббревиатурой, которая означает обнаружение радиосвязи и дальности. Он был официально придуман командирами ВМС США Сэмюэлем М. Такером и Фрэтом в ноябре 1940 года. {{cite web}}: CS1 Maint: Bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )

[7] Фахрул Рази Ахмад, Закуан; и др. (2018). «Оценка эффективности интегрированной радиолокационной архитектуры для обнаружения лобных объектов с несколькими типами для автономного транспортного средства» . Международная конференция IEEE IEEE по автоматическому контролю и интеллектуальных системам (I2CACIS) . Получено 9 января 2019 года .

[8] Kostenko, AA, AI Nosich и IA Tishchenko, «Радар предистория, советская сторона», Proc. IEEE APS International Symposium 2001, Vol. 4. с. 44, 2003

[RadarWorld-9] «Кристиан Хуэлсмейер, изобретатель» . radarworld.org .

[10] Патент DE165546; Процедура сообщать о металлических объектах с помощью электрических волн.

[11] Процедура для определения удаления металлических объектов (судов или тому подобное), наличие которых определяется процедурой в соответствии с патентом 16556.

[12] ГБ 13170 Телемобилоскоп ^{[ мертвая ссылка ]}

[13] "gdr_zeichnungpent.jpg" . Архивировано с оригинала 24 февраля 2015 года . Получено 24 февраля 2015 года .

[14] «Создание волн: Роберт Уотсон-Ватт, пионер радара» . Би -би -си. 16 февраля 2017 года.

[15] «Роберт Уоттсон-Ватт» . Программа Lemelson-MIT . Получено 1 декабря 2023 года .

[16] Hyland, La, Ah Taylor и LC Young; «Система обнаружения объектов по радио», Патент США № 1981884, предоставлена 27 ноября 1934 года.

[17] Хоут, Линвуд С. (1963). "Ch. XXXVIII радар" . История коммуникаций-электроники в военно-морском флоте Соединенных Штатов . Вашингтон.

[18] Coales, JF (1995). Происхождение и развитие радара в Королевском флоте, 1935–45 годы с особым ссылкой на дециметрическое оборудование стрельбы . Спрингер. С. 5–66. ISBN 978-1-349-13457-1 .

[19] Butement, и Pe Pollard; «Аппарат прибрежной обороны», Книга изобретений Королевского инженера , январь 1931 г.

[20] Мечи, сс; технический История начала радара , Питер Перегринус, Ltd, 1986, с. 71–74

[21] «Радиоволны предупреждают лайнер препятствий на пути» . Популярная механика . Журналы Херста. Декабрь 1935 г. с. 844.

[22] Фредерик Зейтц, Норман Г. Эйнспрох, Электронный Джинн: Запутанная История Кремния - 1998 - стр. 104

[23] Джон Эриксон. Радиоволация и проблема противовоздушной обороны: проектирование и разработка советского радара. Научные исследования , вып. 2, нет. 3 (июль 1972), с. 241–263

[24] «История радара, от авиационных детекторов до радиолокатора» . kret.com . 17 февраля 2015 года. Архивировано с оригинала 20 июня 2015 года . Получено 28 апреля 2015 года .

[25] Пейдж, Роберт Моррис, Происхождение радара , Doubleday Anchor, New York, 1962, p. 66

[26] «Тайна Рэй находит« врага » » . Популярная наука . Корпорация Боннье. Октябрь 1935 г. с. 29

[dora-27] Алан Дауэр Блумляйн (2002). «История развития радара» . Архивировано из оригинала 10 июля 2011 года . Получено 6 мая 2011 года .

[radar_net-28] «Новая система отслеживания препятствий и ее приложения» [Новая система обнаружения препятствий и ее приложения]. Патент изобретения (по -французски). 20 июля 1934 года. Архивировано из оригинала 16 января 2009 г. VIA RADAR-FRANE.FR.

[29] «Британский мужчина первым, чтобы патентный радар» . Медиа -центр (пресс -релиз). Патентное управление. 10 сентября 2001 года. Архивировано с оригинала 19 июля 2006 года.

[30] GB 593017 Улучшения или связанные с беспроводными системами

[Hind-31] Анжела Хинд (5 февраля 2007 г.). «Портфель», который изменил мир » . BBC News . Получено 16 августа 2007 года . Это не только изменило ход войны, позволив нам разработать воздушные радиолокационные системы, но и остается ключевой технологией, которая сегодня лежит в основе вашей микроволновой печи. Изобретение магнитрона полости изменило мир.

[32] Харфорд, Тим (9 октября 2017 г.). «Как поиск« луча смерти »привел к радару» . BBC World Service . Получено 9 октября 2017 года . Но к 1940 году именно англичане сделали впечатляющий прорыв: резонансный магнетрон полости, радиолокационный передатчик, гораздо более мощный, чем его предшественники ... магнетрон ошеломил американцев. Их исследование было годами.

[33] «Ночные сторожи из неба» . Популярная наука . Корпорация Боннье. Декабрь 1941 г. с. 56

[Hearst_Magazines_26-34] Jump up to: ^а ^{беременный} "Страванные лодки спасают британских инженеров" . Популярная механика . Журналы Херста. Сентябрь 1941 г. с. 26

[35] «Мало известный герой Второй мировой войны Шотландии, который помог победить Люфтваффе с изобретением радара, чтобы быть увековеченным в фильме» . Ежедневная запись . 16 февраля 2017 года.

[36] Гебель, Грег (1 января 2007 г.). «Война Волшебника: Второй мировой войны и происхождение радара» . Получено 24 марта 2007 года .

[37] Клайн, Аарон. «Айс против радара: параметры отслеживания судов» . portvision.com . Архивировано с оригинала 2 февраля 2019 года . Получено 1 февраля 2019 года .

[38] Quain, Джон (26 сентября 2019 г.). «Эти высокотехнологичные датчики могут быть ключом к автономным автомобилям» . New York Times . Получено 5 июня 2020 года .

[39] « Аваки: глаза НАТО в небе» ( PDF) . НАТО . 2007.

[40] "Терма" . 8 апреля 2019 года.

[41] «Сравнение обнаружения транспортных средств (SVD) с автомобильным радаром» (PDF) . Электроника Огье . Архивировано (PDF) из оригинала 9 июня 2024 года.

[42] «Технология, лежащая в основе S+» . Sleep.mysplus.com . Архивировано с оригинала 27 августа 2016 года . Получено 29 октября 2017 года .

[43] «Проект Соли» . Atap.google.com . Получено 29 октября 2017 года .

[44] Симсон, Джордж (1998). Введение в воздушный радар . Scitech Publishing Inc. с. 98. ISBN 978-1-891121-01-2 .

[45] М. Кастелаз. «Исследование: эффект допплера». ПИСГА АСТРОно -исследовательский институт.

[Riddolls2006-46] Jump up to: ^а ^{беременный} Риддоллс, Райан Дж (декабрь 2006 г.). Канадская перспектива высокочастотного радара за горизон (PDF) (технический отчет). Оттава, Онтарио, Канада: оборонные исследования и развитие Канады . п. 38. DRDC Ottawa TM 2006-285 . Получено 2 декабря 2023 года .

[Elkins1980-47] Элкинс, TJ (март 1980 г.). Модель для высокочастотного радиолокационного беспорядка (PDF) (технический отчет). RADC Технические отчеты. Тол. 1980. Рим, Нью -Йорк: Римский центр развития воздуха . п. 9. RADC-TR-80-122 . Получено 2 декабря 2023 года .

[48] Страссер, Нэнси С. (декабрь 1980 г.). Расследование Электронной контрмеры местности (PDF) (тезис). Райт-Паттерсон АФБ, Дейтон, Огайо: Технологический институт ВВС . С. 1–104 . Получено 2 декабря 2023 года .

[mit1-49] Jump up to: ^а ^{беременный} «Радары наземного наблюдения и военная разведка» (PDF) . Syracuse Research Corporation; Массачусетский технологический институт. Архивировано из оригинала (PDF) 22 сентября 2010 года.

[50] «Радар наблюдения/PPS-5» . 29 декабря 2009 г. Архивировано с оригинала 30 октября 2021 года - через YouTube; Канал Джаглаваксолдера.

[51] «Основы отслеживания радаров» . Прикладная технологическая институт. Архивировано из оригинала 24 августа 2011 года.

[52] «Подавление бокового лета» . Грань Архивировано из оригинала 31 марта 2012 года . Получено 11 сентября 2012 года .

[53] Национальная лаборатория сильных штормов . «Проект многофункционального радара-радара (MPAR)» . Ноаа . Получено 8 февраля 2017 года .

[54] «Радар -модулятор» . radartutorial.eu .

[55] «Полностью когерентный радар» . radartutorial.eu .

[56] JL de Segovia. Физика исхода (PDF ) Мадрид, Испания: Космос: Испания, CETEF "L. Torres Quevedo", CSIC Получено 12 августа

[57] Стропки, Майкл А. (1992). «Полиалфаоолефины: новый улучшенный экономически эффективный эконом -охлаждающая жидкость» (PDF) . Мельбурн, Австралия: Лаборатория авиационных исследований, Организация оборонной науки и техники, Министерство обороны. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2011 года . Получено 18 марта 2010 года .

[58] ITU Радио -правила, раздел IV. Радиостанции и системы - статья 1.100, определение: радар / радар

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]