Tìm hiểu về định nghĩa rađa

1/ Một phương pháp phát hiện các vật ở xa và xác định vị trí, vận tốc của họ, hoặc đặc điểm khác bằng cách phân tích của sóng vô tuyến tần số rất cao phản xạ từ bề mặt của chúng.
2/ Các thiết bị được sử dụng trong việc phát hiện.

Hệ thống sử dụng tiếng vang điện từ để phát hiện và xác định vị trí các đối tượng. Nó cũng có thể đo chính xác khoảng cách (range) cho một đối tượng và tốc độ mà tại đó các đối tượng đang chuyển động hướng về hoặc đi từ các đơn vị quan sát. Radar (tên có nguồn gốc từ ra Dio d etecting một thứ r anging) có nguồn gốc trong công tác thử nghiệm của Heinrich Hertz trong cuối những năm 1880. Trong chiến tranh thế giới thứ II của Anh và các nhà nghiên cứu Mỹ đã phát triển một hệ thống radar cao sử dụng lò vi sóng để sử dụng quân sự. Radar được sử dụng ngày hôm nay trong việc xác định và giám sát các vệ tinh nhân tạo trong quỹ đạo Trái đất, như là một trợ giúp định vị cho các máy bay và tàu biển, kiểm soát lưu lượng không khí xung quanh sân bay lớn, hệ thống giám sát thời tiết địa phương, và đốm "speeders."

Một từ viết tắt cho phát hiện đài phát thanh và khác nhau, ứng dụng ban đầu và vẫn chủ yếu của radar. Tên được áp dụng cho cả hai kỹ thuật và trang thiết bị được sử dụng.

Radar là một cảm biến, mục đích của nó là để cung cấp các ước tính của một số đặc điểm của môi trường xung quanh của nó quan tâm đến một người sử dụng, thường nhất là sự hiện diện, vị trí, và chuyển động của các đối tượng như máy bay, tàu, hoặc các phương tiện giao thông khác trong vùng phụ cận. Trong sử dụng khác, hệ thống radar cung cấp thông tin về bề mặt của Trái Đất (hoặc của các cơ quan thiên văn khác) hoặc về điều kiện khí tượng. Để cung cấp cho người sử dụng với đầy đủ các khả năng cảm biến, hệ thống radar thường được sử dụng trong các kết hợp với các yếu tố khác của hệ thống hoàn chỉnh hơn.

Radar hoạt động bằng cách truyền năng lượng điện từ vào môi trường xung quanh và phát hiện năng lượng phản xạ bởi các đối tượng. Nếu một chùm tia năng lượng này được truyền qua ăng-ten chỉ thị, hướng mà từ đó phản ánh đến và do đó mang của đối tượng có thể được ước tính. Khoảng cách đến đối tượng phản ánh được ước tính bằng cách đo khoảng thời gian giữa việc truyền tải các xung radar và nhận echo. Trong hầu hết các ứng dụng radar thời gian này sẽ được rất ngắn kể từ khi năng lượng điện từ truyền đi với vận tốc của ánh sáng.

Các loại radar

Bản chất vật lý của hệ thống radar khác nhau rất nhiều. Một số hệ thống radar có sẵn để sử dụng trên những chiếc thuyền nhỏ như một an toàn và hỗ trợ chuyển hướng, một số quá nhỏ để được thực hiện bởi một nhà điều hành. Một radar nhìn thấy trong một hình thức cầm tay được sử dụng bởi cảnh sát để đo tốc độ của xe ô tô Anh chuyển hướng biển .

Có lẽ radar lớn nhất là những người mẫu Anh bao gồm đất, các mảng dài của ăng-ten tất cả các hoạt động với nhau để theo dõi các chuyến bay của xe không gian hoặc các cơ quan thiên văn. Radar khác rất lớn được thiết kế để giám sát hoạt động bay ở khoảng cách đáng kể. Đây là những lớn chủ yếu là bởi vì họ phải sử dụng các bước sóng đài phát thanh dài hơn bình thường kết hợp với ngăn chặn tầng điện ly của tín hiệu cho các hoạt động trên đường chân trời.

Phổ biến hơn có kích thước là những hệ thống radar nhìn thấy ở sân bay, quay ăng-ten 20 - 40 ft (6-12 m) rộng. Radar dành cho sử dụng điện thoại di động, đặc biệt là trong không khí hệ thống radar, là khá nhỏ gọn. Xem radar Dù .

Hệ thống radar trên không và spaceborne có được phát triển để thực hiện lập bản đồ mặt đất với độ phân giải đặc biệt bằng cách xử lý đặc biệt nhạy cảm Doppler radar được di chuyển trên một khoảng cách đáng kể. Radar này được gọi là tổng hợp khẩu độ radar ( SARS ) vì các ăng-ten ảo rất lớn được hình thành bởi con đường được bảo hiểm khi xử lý được thực hiện. Giao thoa có thể cung cấp thông tin topo (3D SAR), và polarimetry và phân tích tín hiệu khác có thể cung cấp thêm thông tin về bản chất của bề mặt (loại thực vật, ví dụ) Xem thêm cảm biến từ xa , radar khẩu độ tổng hợp (SAR) .

Radar nhằm mục đích chủ yếu để xác định sự hiện diện và vị trí phản ánh mục tiêu trong một khu vực xung quanh các radar được gọi là radar tìm kiếm. Radar khác kiểm tra tiếp tục các mục tiêu phát hiện: ví dụ là chiều cao Finders với ăng-ten quét theo chiều dọc theo hướng của một mục tiêu được giao, và theo dõi radar là nhằm mục đích liên tục tại một mục tiêu được giao để có được độ chính xác cao trong đánh giá mục tiêu chuyển động. Trong một số hệ thống radar hiện đại, các chức năng tìm kiếm và theo dõi được kết hợp, thường là với một số điều khiển máy tính. Giám sát radar bao hàm hoạt động của loại này, phần nào nhiều hơn là chỉ tìm kiếm một mình. Ngoài ra còn có hệ thống radar rất phức tạp và linh hoạt với điều khiển máy tính đáng kể, với nhiều chức năng được thực hiện và do đó được gọi là radar đa chức năng. Radar theo dõi rất chính xác được sử dụng tại các địa điểm thử nghiệm tên lửa hoặc các phạm vi thử nghiệm tương tự được gọi là thiết bị radar. Radar được thiết kế để phát hiện các đám mây và lượng mưa được gọi là radar khí tượng hoặc thời tiết Xem thêm Radar khí tượng, giám sát radar.

Một số hệ thống radar có riêng truyền và nhận các ăng-ten đôi khi nằm dặm ngoài. Đây được gọi là radar bistatic, một ăng-ten radar thông thường hơn là monostatic. Một số hệ thống hữu ích không có máy phát ở tất cả và được trang bị để đo lường, mục đích radarlike, các tín hiệu đến từ các mục tiêu. Hệ thống như vậy thường được gọi là radar thụ động, nhưng các điều khoản radiometers Hệ thống tín hiệu chặn nói chung là thích hợp hơn. Xem thêm radar thụ động .

Các điều khoản tiểu học và trung học được sử dụng để mô tả, tương ứng, hệ thống radar trong đó các tín hiệu nhận được phản ánh bởi mục tiêu và hệ thống radar trong đó truyền tải những nguyên nhân một bộ phát (transmitter-trả lời) trên chiếc tàu mục tiêu để truyền tín hiệu radar . Xem hòa không khí điều khiển giao thông ; điện tử hệ thống định vị .

Hoạt động

Đó là thuận tiện để xem xét các hệ thống radar bao gồm bốn phần chính: máy phát, ăng ten, nhận, và hiển thị (xem hình minh họa).

Sơ đồ khối của một radar xung.

Máy phát cung cấp các tín hiệu rf đủ sức mạnh (năng lượng) cho độ nhạy radar mong muốn và gửi nó đến các ăng-ten, gây ra tín hiệu để được bức xạ vào không gian theo một hướng mong muốn. Tuyên truyền tín hiệu (bức xạ) trong không gian, và một số của nó được chặn bởi các cơ quan phản ánh. Những phản ánh, một phần ít nhất, bức xạ trở lại ăng-ten. Ăng-ten thu thập và các tuyến đường tất cả các tín hiệu nhận được cho người nhận, nơi họ được khuếch đại và phát hiện. Sự hiện diện của một tiếng vang của các tín hiệu được truyền đi tín hiệu nhận được cho thấy sự hiện diện của một mục tiêu. Tiếng vang là chỉ ra bởi sự gia tăng đột ngột trong đầu ra của máy dò, trong đó sản xuất một điện áp tỷ lệ thuận với tổng của các tín hiệu rf được nhận và tiếng ồn rf vốn có trong bản thân người nhận (video ). Thời gian giữa việc truyền tải và nhận được echo tiết lộ phạm vi mục tiêu . Chỉ đạo hoặc chịu lực của mục tiêu là tiết lộ của hướng ăng-ten đang chỉ khi nhận được tiếng vang.

Một song công cho phép các ăng-ten được sử dụng trên cả truyền và nhận, và được trang bị với các thiết bị bảo vệ để ngăn chặn truyền tải các tín hiệu rất mạnh mẽ sẽ nhận nhạy cảm và gây tổn hại nó. Các ăng-ten hình thức một chùm, thường là khá chỉ thị, và, trong ví dụ tìm kiếm, quay khắp khu vực được tìm kiếm. Xem thêm Antenna (điện từ ) .

Sự phản xạ radar là một trong các tín hiệu nhận được bởi các ăng-ten trong khoảng thời gian giữa truyền. Hầu hết các hệ thống radar tìm kiếm có tần số lặp xung (PRF), ăng-ten chùm chiều rộng, và tốc độ quay xung một số được truyền đi (có lẽ 20-40) trong khi ăng-ten quét qua một mục tiêu. Điều này cho phép một sự tích tụ của tiếng vọng được nhận. Hầu hết các hệ thống radar được trang bị với các tiền khuếch đại tạp âm thấp rf để cải thiện độ nhạy. Các tín hiệu sau đó là "hỗn hợp" ( nhân ) dao động địa phương tín hiệu để sản xuất một cách thuận tiện trung gian-tần số (nếu có) tín hiệu, thường ở mức 30 hoặc 60 MHz, cùng một nguyên tắc được sử dụng trong tất cả các máy thu radio phách. Các tín hiệu dao động địa phương, tiếp tục bù đắp từ tần số truyền tần số này chính xác trung gian, được cung cấp bởi các bộ dao động máy phát trong quá trình tiếp nhận. Sau khi xử lý tín hiệu khác đáng kể nếu mạch (có tính chất kỹ thuật số trong nhiều hệ thống radar mới hơn), một máy dò tạo ra một tín hiệu video, một điện áp tỷ lệ thuận với sức mạnh xử lý nếu tín hiệu. Video này có thể được áp dụng cho một ống cathode-ray (CRT) màn hình hiển thị để hình thành một điểm sáng tương ứng (một đốm sáng ), mà có thể được đánh giá có nguồn gốc từ một âm vang mục tiêu . Tuy nhiên, ngày càng radar sử dụng màn hình computerlike nhân tạo dựa trên phân tích máy tính của video. Tự động phát hiện và theo dõi tự động (dựa trên một chuỗi các ngự) là điển hình xử lý dữ liệu đó, các báo cáo được hiển thị cho quản lý điều hành radar và cũng đã ngay lập tức có sẵn cho hệ thống người sử dụng Xem thêm ống Cathode-ray, màn hình điện tử , nguyên tắc phách; Mixer , ampli ; Đài phát thanh nhận .

Radar tần số sóng mang được rộng rãi được xác định bởi một danh pháp có nguồn gốc trong thời kỳ chiến tranh bí mật và kể từ đó đã được tìm thấy rất thuận tiện và chấp nhận rộng rãi . Quang phổ được chia thành các ban nhạc, các tần số và bước sóng trong số đó được đưa ra trong bảng. Các lớp tính phí của các tầng điện ly trình bày một vỏ cao khúc xạ tại các tần số vô tuyến thấp hơn các tần số vi sóng của hầu hết các hệ thống radar. Do đó, trên các đường chân trời radar đã được xây dựng trong khu vực 10-MHz để khai thác con đường này bỏ qua cũng liên tục sóng radar , Monopulse radar , phân bổ phổ tần vô tuyến .

Một phương pháp của việc tìm kiếm vị trí và vận tốc của một đối tượng bằng cách chuyển một sóng vô tuyến điện ra khỏi nó và phân tích Radar sóng phản ánh là một từ viết tắt cho ra Dio d etection một thứ r anging.

Cảnh sát sử dụng các kỹ thuật radar để xác định tốc độ của xe ô tô.

(RA Dio D etection thứ R anging) Một phương pháp xác định vị trí và tốc độ của một đối tượng. Radar hoạt động bằng cách truyền tín hiệu và đo lường thời gian cho chúng để chống lại các đối tượng mục tiêu và trở về.

Radar đã có một tác động đáng kể vào chiến tranh kể từ khi phát triển trong những năm 1930, đáng kể nhất trong hoạt động trên không và hàng hải. Radar (đài phát thanh hướng và khác nhau) chức năng bằng cách phản chiếu siêu cao tần số vô tuyến sóng ra khỏi đối tượng lại một nguồn phát hiện, do đó chứng thực tính phạm vi của mục tiêu, định hướng và độ cao . Mặc dù vào cuối những năm 1930, Đức là kỹ thuật tiên tiến hơn, đó là người Anh dưới sự bảo trợ của Watt Robert Watson, người đầu tiên đặt radar, hay RDF (đài phát thanh hướng tìm kiếm như nó đã được ban đầu được biết đến ở Anh), sử dụng hoạt động thực tế như một phần của một gói các biện pháp để cung cấp cảnh báo sớm và khả năng đánh chặn cho RAF chống lại Không quân Đức trước khi WW II. Khi Anh chuẩn bị cho chiến tranh một loạt các trạm radar đã được thiết lập trên khắp miền Nam nước Anh, và radar là một yếu tố quan trọng trong chiến thắng của cuộc chiến của nước Anh vào năm 1940. Các quyền khác cũng đang phát triển radar và một cuộc chiến tranh khoa học quan trọng bắt đầu như mỗi bên đã cố gắng để sản xuất các sáng kiến ​​mới mà có thể đạt được một lợi thế ngắn hạn.

Để tránh máy bay chiến đấu của đối phương zeroed bởi radar mặt đất, máy bay ném bom bắt đầu sử dụng trang bìa của ban đêm để tránh bị phát hiện, nhưng điều này đã được dự kiến ​​và bảo vệ bắt đầu lắp đặt radar nhỏ hơn tầm ngắn vào máy bay chiến đấu ban đêm hai chỗ ngồi. Người Đức thích nghi cả một loạt các máy bay để đáp ứng những thách thức của cuộc tấn công ném bom của RAF đêm thời gian 1941-5. RAF Bomber Lệnh cũng phát triển thiết bị radar để hỗ trợ vụ đánh bom và các biện pháp để gây nhầm lẫn phòng thủ Đức, ví dụ đáng chú ý nhất là giảm của "cửa sổ", dải nhôm (một hình thức đầu của trấu ') được thiết kế để radar Đức mù. Đồng minh đã dẫn đầu trong cuộc chiến tranh radar với sự phát triển của radar centimetric tăng lên rất nhiều hiệu quả và khả năng. Trong năm cuối cùng của cuộc chiến tranh ném bom radar-hỗ trợ của RAF thường được chứng minh là chính xác hơn so với độ chính xác của USAAF cuộc không kích sử dụng phương pháp trực quan.

Radar cũng được sử dụng trong cuộc chiến hàng hải để săn Đức U-thuyền từ không khí và từ bề mặt, và hơn thế nữa, chứng tỏ là một công cụ cần thiết cho đội tàu bề mặt như cảnh báo sớm chống lại các cuộc tấn công không khí. Radar công nghệ tiên tiến chuyển tải lợi thế đáng kể cho lực lượng chiến đấu Nhật Bản có khả năng radar đã ít hơn nhiều phát triển.

Radar phát triển sau chiến tranh đã chuyển hướng nâng cao, độ chính xác ném bom, và khả năng phối hợp tấn công (AWACS (Dù cảnh báo và hệ thống chỉ huy) ví dụ). Radar cũng là một yếu tố quan trọng trong kỹ thuật tham gia chiến thuật hiện đại với sự phụ thuộc lớn được đặt trên tên lửa điều khiển và các phương pháp để đánh bại họ, cả hai động và thụ động. Tuy nhiên, radar dường như đã phủ nhận yếu tố bất ngờ trong các cuộc tấn công không khí thông thường và đã được đầu tư nhiều nỗ lực trong việc phát hiện radar đánh bại, ví dụ nổi tiếng nhất và đắt tiền là Lockheed F-117. Các dự án công nghệ tàng hình như vậy vì điều này, Northrop B-2, máy bay chiến đấu Joint Strike, và F-22 làm suy yếu radar bằng cách sử dụng vật liệu hấp thụ vô tuyến và bóng phản xạ thấp.

Radar, một từ viết tắt cho "đài phát thanh phát hiện và khác nhau," là một phương pháp xác định vị trí mục tiêu từ xa bằng cách gửi các vụ nổ bức xạ điện từ và đo lường phản xạ của họ. Trong phương pháp phổ biến nhất, sóng phát thanh siêu ngắn được chiếu đối với các mục tiêu của một ăng-ten quét. Những tiếng vọng kết quả này sau đó được hiển thị trên một ống cathode-ray bằng phương tiện của một tín hiệu quét đồng bộ với ăng-ten, để echo từ từng mục tiêu xuất hiện như một dấu chấm được chiếu sáng, theo hướng thích hợp và ở một khoảng cách tỷ lệ thuận, trên bản đồ của toàn bộ diện tích được quét. Trong các phiên bản khác, sóng liên tục được sử dụng, và, trong một số, mục tiêu chỉ di chuyển được tiết lộ (ví dụ, cảnh sát bộ được sử dụng để phát hiện các xe tăng tốc).

Các khoa học đằng sau radar từ những năm 1920, khi các nhà khai thác đài phát thanh nhận thấy nhiễu loạn gây ra bởi các chướng ngại vật di chuyển trong một lĩnh vực phát thanh. Hiệu ứng như vậy đã quen thuộc với cả những người đam mê vô tuyến điện nghiệp dư và chuyên nghiệp ở nhiều nước và lần đầu tiên tự do thảo luận trong các tạp chí kỹ thuật. Ý nghĩa quân sự của những quan sát này ảm đạm trên các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của chính phủ trong những năm 1930, tài liệu tham khảo lớn hiếm. Hai báo cáo của Mỹ, đặc biệt, giúp hình mới ra đời khoa học phát hiện vô tuyến điện: một báo cáo 1933 (CR Englund và những người khác trong Kỷ yếu của Viện Kỹ sư Đài phát thanh) mô tả một cuộc điều tra có hệ thống của các nhiễu gây ra bởi overflying máy bay và một báo cáo 1936 (CW Rice General Electric Review) về việc sử dụng của thiết bị siêu cao tần số, trong đó liệt kê "radio-echo vị trí để điều hướng . "

Những đổi mới đầu tiên đến từ khu vực thương mại. Radio altimeters được phát triển để đánh giá độ cao của máy bay, thiết bị thử nghiệm nhằm mục đích ngăn chặn va chạm đã được cài đặt trên tàu Normandie khổng lồ của dòng Pháp, sản xuất công khai đáng kể nhưng chỉ thành công vừa phải . Các nhà khoa học, cũng tìm thấy các ứng dụng cho các hình thức đầu của công nghệ radar. Họ đã sử dụng phát hiện vô tuyến để xác định vị trí cơn bão, đo chiều cao của tầng điện ly, và khảo sát địa hình gồ ghề . Khái quát các công nghệ tiến hóa từ những thí nghiệm này, chẳng hạn như ultrahighfrequency (vi sóng) ống, mạch, và ăng-ten, ống cathode-ray hiển thị (hình ảnh); và thu băng rộng có khả năng khuếch đại và giải quyết những xung cực ngắn của triệu-một trong những thứ hai ( micro ) hoặc ít hơn.

Khi chiến tranh thế giới thứ II đến gần, các phòng thí nghiệm quân sự ở một số nước đổ xô phát triển hệ thống có khả năng định vị các tàu đối phương không nhìn thấy và máy bay. Một khả năng như vậy, các nhà hoạch định quân sự biết, sẽ cung cấp các lợi thế chiến thuật khổng lồ trên biển và trên không. Sáu quốc gia dẫn đầu cuộc đua-Hoa Kỳ, Anh, Pháp, Đức, Ý, và Nhật Bản nhưng không nghi ngờ có người khác, bao gồm Canada, Hà Lan, và Liên Xô. Vương quốc Anh đã tiến bộ nhanh trước sự bùng nổ của chiến tranh. Một nhóm nghiên cứu lắp ráp bởi các kỹ sư Robert Watson-Watt đã phát minh ra một hệ thống các trạm radar và trung tâm xử lý thông tin sao lưu. Phức tạp này là một phần trong khi chiến tranh nổ ra trong tháng 9 năm 1939 và đã nhanh chóng được mở rộng đến hầu hết các bờ biển phía đông và phía nam nước Anh. Vào thời điểm của trận không khí của Anh một năm sau đó, hệ thống hoạt động đầy đủ. Hệ thống radar của Anh được cho là có đánh đu sự cân bằng trong lợi của các hậu vệ bằng cách cho phép họ để tối ưu hóa dự trữ không khí đang suy giảm của họ.

Phát triển quân sự Mỹ đã bắt đầu sớm hơn, vào đầu những năm 1930, và được thực hiện ở mức ưu tiên tương đối thấp tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân dưới Trang RM và các tín hiệu của quân đội Quân Đoàn phòng thí nghiệm theo WD Hershberger. Vào thời điểm Hoa Kỳ tham chiến, radar đã được cài đặt trên một số tàu chiến vốn và trong một số các cài đặt bờ quan trọng. Thật vậy, một bài radar trên các ngọn đồi ở trên Trân Châu Cảng phát hiện các cuộc tấn công Nhật Bản trong tháng 12 năm 1941, nhưng hệ thống sao lưu là không tại chỗ và cảnh báo không đạt được các lực lượng chính trong thời gian. Lực lượng Mỹ ở Thái Bình Dương một cách nhanh chóng sửa chữa tình trạng này, và radar đóng một vai trò quan trọng sáu tháng sau đó trong chiến thắng quan trọng trên một lực lượng hải quân Nhật Bản tại Đảo Midway.

Các nhà nghiên cứu Anh đã không được nhàn rỗi trong khi chờ đợi. Anh đã thực hiện một bước tiến lớn về phía trước với sự phát minh ra một công suất cao magnetron, một ống chân không, bằng cách cho phép việc sử dụng ngay cả các bước sóng centimetric ngắn hơn, độ phân giải được cải thiện và làm giảm kích thước của thiết bị. Ngay cả trước khi cuộc tấn công vào Trân Châu Cảng, một phái đoàn Anh dẫn đầu bởi Sir Henry Tizard đã mang lại một số thiết bị, bao gồm cả các magnetron centimetric, Hoa Kỳ trong một nỗ lực để ghi danh cho ngành công nghiệp của Mỹ trong nỗ lực chiến tranh, kể từ khi ngành công nghiệp Anh vốn đã căng thẳng hết công suất. Thỏa thuận kết quả không hoàn toàn một chiều, vì nó đặt một số phát triển tại xử lý của quân Đồng minh Hoa Kỳ: ví dụ, truyền-nhận được (TR) ống, một thiết bị chuyển đổi đã làm cho nó có thể cho một ăng-ten được sử dụng luân phiên cho radar truyền và nhận. Từ đó cho đến khi chiến tranh kết thúc, Anh và phát triển radar Mỹ tham gia, và các thiết bị phần lớn đã được hoán đổi cho nhau giữa các lực lượng của hai quốc gia.

Mỹ chính radar phòng thí nghiệm nghiên cứu của Phòng thí nghiệm bức xạ tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), của đạo diễn Lee Du Bridge, nơi đóng góp lớn vào sự phát triển của radar centimetric (bao gồm cả thiết bị trong không khí tinh vi) đã được thực hiện và Đài Phòng thí nghiệm nghiên cứu nhỏ hơn tại Đại học Harvard, đạo diễn bởi FE Terman, trong đó chuyên ngành trong các biện pháp đối phó điện tử (tức là phương pháp dựng hình radar của đối phương không hiệu quả và khắc phục các biện pháp đối phó của nó ). Các nhóm MIT sản xuất một loạt 28-khối lượng xây dựng và chi tiết của sách trong thời gian cuối những năm 1940 thành lập một nền tảng vững chắc cho sự phát triển radar trên toàn thế giới trong nhiều thập kỷ.

Các tiến bộ trong thời chiến công nghiệp cho nhà sản xuất Mỹ một khởi đầu so với các đối thủ cạnh tranh nước ngoài, đặc biệt là trong các quốc gia bị đánh bại, các ngành công nghiệp liên quan đến chiến tranh vẫn đóng cửa trong nhiều năm. Phát triển thời hậu chiến được tăng cường thương mại yêu cầu có sớm hầu như một sân bay hoặc bến cảng bất kỳ nơi mà không được trang bị radar và các cấp bách của thời đại không gian, bao gồm cả vật lý thiên văn . Nhiều người trong số những phát minh cơ bản của chiến tranh thế giới thứ II vẫn còn cơ bản để phát triển mới, nhưng cải tiến đã được giới thiệu bởi các nhà nghiên cứu ở nhiều nước. Trong số đó, việc đóng góp của người Mỹ có lẽ nhiều nhất và đảm bảo rằng thiết bị radar Mỹ có thể cạnh tranh trong thị trường thế giới mặc dù chi phí sản xuất cao.

Radar được dùng để làm gì?

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất được biết đến của radar là phát hiện speeders. Nó cũng được dùng để giám sát hệ thống thời tiết, như là một trợ giúp định vị trong máy bay và tàu biển, kiểm soát không lưu tại các sân bay và để xác định và theo dõi các vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái Đất. "Radar" - một từ viết tắt cho từ Ra Dio D etection một thứ R anging - áp dụng cho cả hệ thống và các thiết bị sử dụng. Sử dụng đầu tiên của từ này trong The New York Times vào năm 1941. Radar sử dụng điện từ tiếng vang để tìm các đối tượng và xác định vị trí của họ. Thiết bị truyền tín hiệu và các biện pháp thời gian cần để phản ánh mục tiêu và trở về Robert Watson- Watt chứng minh radar cho lần đầu tiên vào ngày 26 tháng 2 năm 1935, bằng cách sử dụng một máy phát sóng ngắn BBC ở Daventry để thành công trong việc xác định các cách tiếp cận của một Handley-Trang Heyford máy bay ném bom một số tám dặm (gần 13 km).

radar, hệ thống hoặc kỹ thuật để phát hiện vị trí, di chuyển, và tính chất của một đối tượng từ xa bằng sóng vô tuyến phản xạ từ bề mặt của nó . Mặc dù hầu hết các đơn vị radar sử dụng tần số vi sóng, các nguyên tắc của radar là không giới hạn trong bất kỳ phạm vi tần số cụ thể. Có một số đơn vị radar hoạt động trên tần số dưới 100 MHz (megacycles) và những người khác hoạt động trong phạm vi hồng ngoại và trên. Radar hạn, một từ viết tắt cho ra Dio d etection một thứ r anging, cũng được sử dụng để chỉ bộ máy để thực hiện kỹ thuật .

Nguyên tắc của Radar

Radar liên quan đến việc truyền các xung của sóng điện từ bằng phương tiện của một anten định hướng, một số các xung được thể hiện bởi các đối tượng mà đánh chặn chúng. Sự phản xạ được chọn của một bộ tiếp nhận, xử lý điện tử, và chuyển đổi thành dạng có thể nhìn thấy được bằng phương tiện của một ống cathode-ray. Phạm vi của các đối tượng được xác định bằng cách đo thời gian cần thiết cho các tín hiệu radar để tiếp cận với đối tượng và quay trở lại. Vị trí đối với các đơn vị radar của đối tượng được xác định từ các hướng xung nhận được. Trong hầu hết các đơn vị radar chùm xung liên tục luân chuyển ở một tốc độ không đổi, hoặc nó được quét (đong đưa qua lại) trong một khu vực, cũng có một tỷ lệ không đổi. Vận tốc của đối tượng được đo bằng cách áp dụng nguyên tắc Doppler: nếu đối tượng được tiếp cận các đơn vị radar, các tần số của tín hiệu trả lại lớn hơn so với tần số của tín hiệu truyền qua đường, nếu các đối tượng được rút xuống từ các đơn vị radar, trả lại tần số là ít, và nếu đối tượng không phải là di chuyển tương đối so với các đơn vị radar, tín hiệu trả về sẽ có cùng tần số như là tín hiệu truyền.

Các ứng dụng của Radar

Các thông tin được bảo đảm bởi radar bao gồm vị trí và vận tốc của đối tượng đối với các đơn vị radar. Trong một số hệ thống tiên tiến hình dạng của đối tượng cũng có thể được xác định. Máy bay chở khách thương mại được trang bị với các thiết bị radar cảnh báo về những trở ngại trong hoặc gần con đường của mình và cung cấp cho các bài đọc độ cao chính xác. Máy bay có thể hạ cánh trong sương mù tại các sân bay được trang bị radar hỗ trợ phương pháp tiếp cận kiểm soát mặt đất (GCA) hệ thống, trong đó chuyến bay của máy bay được quan sát trên màn hình radar trong khi hướng dẫn hạ cánh đài phát thanh nhà khai thác thí điểm. Một hệ thống radar mặt đất dựa trên hướng dẫn và hạ cánh máy bay điều khiển từ xa được phát triển vào năm 1960.

Radar cũng được sử dụng để đo khoảng cách và các khu vực bản đồ địa lý (shoran) và điều hướng và sửa chữa các vị trí trên biển. Các nhà khí tượng sử dụng radar để theo dõi lượng mưa, nó đã trở thành công cụ chính cho dự báo thời tiết ngắn hạn và cũng được sử dụng để xem thời tiết khắc nghiệt như cơn bão và lốc xoáy. Radar có thể được sử dụng để nghiên cứu các hành tinh và mặt trời tầng điện ly và theo dõi được hình ảnh ngọn lửa của mặt trời và các hạt chuyển động trong không gian bên ngoài.

Radar theo dõi khác nhau và các hệ thống giám sát được sử dụng cho nghiên cứu khoa học và quốc phòng. Đối với quốc phòng Bắc Mỹ của chính phủ Mỹ phát triển (c.1959-63) một mạng lưới radar được gọi là hệ thống cảnh báo tên lửa đạn đạo sớm (BMEWS), với cài đặt radar tại Thule, Greenland, rõ ràng, Alaska; và Yorkshire, Anh. Một hệ thống radar được gọi là giam giữ không gian và hệ thống theo dõi (SPADATS), hoạt động hợp tác của Canada và Hoa Kỳ, được sử dụng để theo dõi các vệ tinh nhân tạo quay quanh trái đất.

Công nghệ tàng hình .

Phát triển của Radar

Radar được phát triển (c.1935-40) độc lập ở một số nước như một công cụ để phát hiện máy bay và tàu quân sự. Một trong các hệ thống radar thực tế đầu tiên được đưa ra (1934-1935) bởi Sir Robert Watson-Watt, một nhà vật lý Scotland. Mặc dù công nghệ phát triển nhanh chóng trong thời gian chiến tranh thế giới thứ II, radar cải thiện vô cùng sau chiến tranh, các tiến bộ chủ yếu là kết quả đầu ra năng lượng cao hơn, độ nhạy thu lớn hơn, và thời gian được cải thiện và mạch xử lý tín hiệu. Năm 1946, chùm tia radar từ trái đất được phản xạ trở lại từ mặt trăng. Liên hệ với Radar được thành lập với sao Kim vào năm 1958 và với ánh nắng mặt trời vào năm 1959, qua đó mở ra một lĩnh vực mới của thiên văn học thiên văn học-radar.

RADAR-một từ viết tắt cho việc phát hiện vô tuyến Khác nhau-là việc sử dụng các sóng điện từ tần số phụ quang (tức là ít hơn khoảng ¹⁰ 12 Hz) cho các đối tượng có ý nghĩa ở một khoảng cách . Hàng trăm hệ thống RADAR khác nhau đã được thiết kế cho mục đích khác nhau, quân sự và các. Hệ thống RADAR là cần thiết để điều hướng và theo dõi của nghề trên biển và dự đoán không khí thời tiết, và nghiên cứu khoa học của nhiều loại.

Nguyên tắc này. RADAR cơ bản, sóng vô tuyến được truyền từ một ăng-ten . Các sóng này đi cuối cùng bật ra khỏi một số đối tượng ở xa và trả lại một tiếng vang để người gửi, nơi nhận, khuếch đại, và xử lý điện tử để mang lại một hình ảnh hiển thị vị trí của đối tượng. Sóng gửi đi có thể là một trong hai vụ nổ dao động ngắn (xung) hoặc sóng hình sin liên tục . Nếu RADAR truyền các xung được gọi là một xung RADAR, trong khi đó nếu nó truyền tải một làn sóng hình sin liên tục được gọi là một RADAR sóng liên tục .

Xem xét kỹ hơn, quá trình RADAR được xem là phức tạp hơn. Ví dụ, sự phản ánh của một tiếng vang một trong những mong muốn đối tượng cảm nhận được bất cứ điều gì, nhưng đơn giản. Sau khi để lại một ăng-ten truyền, một làn sóng đài phát thanh truyền trong một chùm tia mở rộng với tốc độ của ánh sáng (186.000 dặm mỗi giờ [3 × 10 ⁸ m / giây), nếu nó gặp một trở ngại (tức là, một phương tiện có trở kháng đặc trưng khác từ đó không khí và chân không> 377 Ω), nó chia tách thành hai phần. Một phần đi vào các trở ngại và là (nói chung) hấp thụ, và khác là phản ánh. Trường hợp sóng phản xạ sẽ phụ thuộc vào hình dạng của các trở ngại. Chướng ngại vật tròn hoặc không thường xuyên có xu hướng phân tán năng lượng thông qua một góc rộng, trong khi các bề mặt phẳng hoặc mặt giống như có xu hướng để gửi nó đi theo một hướng duy nhất, cũng giống như một tấm gương phẳng phản xạ ánh sáng. Nếu bất kỳ phần nào của các sóng đi được phản ánh ở 180 ° (mà không được bảo đảm), nó sẽ quay trở lại máy phát . Này trả lại hoặc tín hiệu tán xạ ngược được phát hiện bởi ăng-ten đã gửi đi xung này ăng-ten khuyết nhanh chóng giữa truyền xung và lắng nghe tiếng vang, do đó xây dựng một hình ảnh thời gian thực các mục tiêu phản ánh trong phạm vi của chùm tia . Năng lượng những tiếng vọng nhận được là một phần nhỏ trong truyền xung, do đó, sức mạnh của các xung truyền và sự nhạy cảm của người nhận xác định phạm vi của một RADAR. Hệ thống sâu rộng hướng mà ăng ten của nó là chỉ, một hệ thống radar có thể quét một khối lượng lớn hơn nhiều không gian hơn so với chùm tia của nó có thể thẩm vấn tại bất kỳ một thời điểm, đây là lý do tại sao anten RADAR nhiều, trên tàu hoặc trên đỉnh tháp kiểm soát không lưu lượng truy cập, được nhìn thấy để xoay trong khi hoạt động.

Sóng radio không phải là hình thức duy nhất của năng lượng có thể được sử dụng để lấy được tiếng vang từ các mục tiêu ở xa. Sóng âm cũng có thể được sử dụng. Thật vậy, bởi vì sóng radio được hấp thu nhanh trong nước , sonar (Sound Navigation và Khác nhau) là điều cần thiết để hoạt động dưới nước của tất cả các loại, trong đó sàn lập bản đồ biển và chiến tranh chống tàu ngầm .

Ứng dụng. RADAR Kể từ khi chiến tranh thế giới thứ II đã được triển khai dưới nhiều hình thức và đã tìm thấy một ứng dụng rộng rãi trong hoạt động khoa học, thương mại và quân sự. Tín hiệu RADAR đã được bật ra khỏi các mục tiêu khác nhau, kích thước từ đốm bụi hành tinh khác. RADAR là điều cần thiết để tên lửa và cảnh báo sớm phát hiện tên lửa, kiểm soát không lưu, điều hướng trên biển, tự động kiểm soát vũ khí như súng phòng không, phát hiện máy bay và theo dõi, lập bản đồ mặt đất từ không khí, thời tiết dự báo , phát hiện kẻ xâm nhập, và nhiệm vụ khác rất nhiều. Vài thủ công, quân sự hay dân sự, đặt biển hoặc đi với không khí mà không cần mang theo một số hình thức của RADAR.

Trong những thập kỷ gần đây, sự phát triển của RADAR cơ bản nguyên tắc gửi xung, lắng nghe tiếng vang đã tiến hành cùng một số con đường thú vị. Bằng cách khai thác hiệu ứng Doppler , làm thay đổi tần số trong tiếng vọng phản xạ từ vật thể di động, hệ thống radar hiện đại có thể nói không chỉ một đối tượng là hướng di chuyển và nhanh như thế nào . Các hiệu ứng Doppler cũng cho phép lập bản đồ chính xác của cảnh quan di chuyển máy bay thông qua các kỹ thuật tổng hợp khẩu độ. Tổng hợp khẩu độ hệ thống khai thác thực tế rằng các đối tượng văn phòng phẩm được quét bởi một chùm RADAR dự kiến ​​từ một nguồn di chuyển, tùy thuộc vào vị trí của họ, tuyệt đối tốc độ hơi khác nhau đối với nguồn. Bằng cách phát hiện những khác biệt này vận tốc bằng cách sử dụng hiệu ứng Doppler , tổng hợp khẩu độ RADAR loại rất nhiều cho phép tạo ra bản đồ mặt đất độ phân giải cao từ nhỏ, hệ thống radar trên không.

Trong các hệ thống radar hiện đại cần thiết cho một ăng-ten di chuyển máy móc đã được phòng ngừa bằng cách mảng theo từng giai đoạn. Một mảng theo từng giai đoạn bao gồm một số lượng lớn các ăng-ten nhỏ, máy tính điều khiển được gọi là các yếu tố. Những yếu tố này, trong đó thường có hàng ngàn, đông đúc với nhau để tạo thành một bề mặt phẳng. Trong chế độ truyền, các yếu tố là tất cả các hướng dẫn để phát ra một xung RADAR tại cùng một khoảng thời gian , hàng ngàn sóng ngoài nước sản xuất bởi các yếu tố hợp nhất thành một làn sóng mạnh mẽ như chúng lây lan ra bên ngoài. Thời gian, hoặc giảm dần, các yếu tố trong mảng để, ví dụ, các yếu tố dọc theo cạnh trái của ngọn lửa mảng đầu tiên trong khi những người xa ngọn lửa phải dần dần sau đó, làn sóng tổng hợp được hình thành bởi sự kết hợp của các yếu tố ' kết quả đầu ra thấp hơn có thể được chỉ đạo trong bất kỳ hướng nào mong muốn trong một hình nón rộng (trong ví dụ này, bên phải). Lái chùm tia có thể được thực hiện bằng cách như một hệ thống hàng triệu lần nhanh hơn sẽ có thể với các phương pháp cơ học. Phased-array hệ thống được sử dụng cho một số ứng dụng, bao gồm cả 71,5 feet (21,8 m) cao AN/FPS-115 mở bàn chân Anten cảnh báo sớm mảng RADAR, cung cấp cảnh báo sớm các cuộc tấn công tên lửa đạn đạo trên tàu hệ thống như AN/SPY-1D, đó là khoảng 15 feet (3 m) trên và được đặt ngang với thân trên của một số tàu chiến, Hughes AN/TPQ-37 Firefinder, một hệ thống gắn trên xe được thiết kế cho pháo binh đến theo dõi và tên lửa và tính toán điểm của họ, và rất nhiều hệ thống khác trong thế giới thực.

RADAR là một vũ khí mạnh mẽ của chiến tranh, nhưng có những điểm yếu của nó. Ví dụ, nhiều tên lửa đã được phát triển nhà ở trên các xung vô tuyến phát ra bởi hệ thống radar, làm cho nó rất nguy hiểm để bật RADAR một trong một tình hình chiến trường hiện đại. Hơn nữa, gây nhiễu và giả mạo ("chiến tranh điện tử") đã phát triển nhanh chóng cùng với RADAR chính nó. Ví dụ, một máy bay tìm thấy bản thân thẩm vấn bởi một xung RADAR có thể phát ra các vụ nổ của tiếng ồn hoặc tiếng vang sai, hoặc yêu cầu rằng một máy bay không người lái, đơn vị khác phát ra chúng, để gây nhầm lẫn RADAR kẻ thù. Cuối cùng, máy bay đã được xây dựng là "quan sát được," có nghĩa là, mà phân tán rất ít năng lượng trở lại đối với bất kỳ RADAR sáng lên chúng. Low-quan sát hoặc máy bay " tàng hình "được xây dựng đài phát thanh vật liệu thấm nước và định hình để hiện diện tích bề mặt vuông góc với ít hoặc không có xung RADAR tiếp cận từ hầu hết các góc độ (ngoại trừ trực tiếp trên và trực tiếp dưới đây, hai địa điểm có khả năng ít nhất là cho một kẻ thù RADAR được tại bất kỳ thời điểm nào). RADAR họ phản ánh bị lệch góc độ thấp hơn là trả lại cho máy phát RADAR. Mỹ máy bay ném bom B-2 và F-117A và F-22 máy bay chiến đấu đang làm việc ví dụ về các quan sát được máy bay thấp.

Một thiết bị điện được sử dụng để xác định tốc độ, hướng, hoặc phạm vi của một đối tượng. Thuật ngữ viết tắt của Đài phát thanh phát hiện và Khác nhau. Radar được phát triển trong thời gian chiến tranh thế giới thứ II và từ cuối những năm 1940, đã được sử dụng bởi cảnh sát để theo dõi tốc độ của xe có động cơ. Radar nói chung là chấp nhận tại tòa án như để chứng minh bằng chứng rằng một người đang lái xe vượt quá giới hạn tốc độ. Tuy nhiên, tính chính xác của một đọc radar cụ thể nào đó có thể bị tấn công vào các căn cứ của các bất cập của việc đào tạo sĩ quan cảnh sát điều hành các đơn vị, cho dù đơn vị này đã được thử nghiệm gần đây về tính chính xác hoặc được hiệu chỉnh, và cho dù đó là hoạt động đúng trên một dịp nhất định.
Hơn nữa, các loại thiết bị radar được sử dụng có thể ảnh hưởng đến việc các bằng chứng được sản xuất bởi nó là chấp nhận. Bailey & Fishman, xử lý trường hợp khinh tội § § 730-739 (2d ed năm 1992.).

Việc sử dụng sóng radio, phản ánh hoặc tự động truyền lại, để đạt được các thông tin liên quan đến một đối tượng ở xa. Thông tin bao gồm phạm vi, chỉ đạo và vận tốc xuyên tâm liên quan đến radar. Phổ RF (tần số vô tuyến) được sử dụng bởi radar bình thường nằm giữa 30 MHz và 100 GHz. Đây là một phát hiện vô tuyến thiết bị cung cấp thông tin về phạm vi, phương vị, và / hoặc độ cao của các đối tượng. Nếu chỉ có phạm vi và phương vị thông tin có sẵn, nó là một radar 2-D và nếu thông tin về độ cao cũng có sẵn, sau đó nó là một radar 3-D. Một radar chính là một trong những sử dụng tín hiệu vô tuyến phản xạ, trong khi trong một hệ thống radar thứ cấp một tín hiệu vô tuyến được truyền từ một trạm radar khởi đầu việc truyền tải của một tín hiệu vô tuyến từ trạm khác.



Sơ đồ khối của một hệ thống radar.

Radar là một hệ thống phát hiện đối tượng trong đó sử dụng sóng điện từ - cụ thể sóng vô tuyến để xác định phạm vi, độ cao, chỉ đạo, hay tốc độ của các đối tượng di chuyển và cố định như máy bay, tàu , tàu vũ trụ , tên lửa điều khiển , xe có động cơ , hình thời tiết , và địa hình . Các món ăn radar, hoặc ăng-ten, truyền các xung sóng vô tuyến điện hoặc lò vi sóng dội lại từ bất kỳ đối tượng trong đường dẫn của họ. Các đối tượng trả lại một phần nhỏ năng lượng của sóng đến một món ăn hoặc ăng-ten thường nằm ở các trang web tương tự như máy phát.

Các ứng dụng quân sự của radar được phát triển bí mật trong các quốc gia trên toàn thế giới trong chiến tranh thế giới thứ II. RADAR hạn được đặt ra vào năm 1940 bởi Hải quân Hoa Kỳ như là một từ viết tắt cho ra Dio d etection một thứ r anging. ^{[1] [2]} Các radar hạn có kể từ khi bước vào ngôn ngữ tiếng Anh và tiếng khác như radar danh từ chung, mất tất cả vốn . Trong Vương quốc Anh , công nghệ này ban đầu được gọi là RDF (phạm vi và chỉ đạo việc tìm kiếm), bằng cách sử dụng tắt được sử dụng để chỉ đạo đài phát thanh tìm kiếm để ^{che giấu khả năng khác} nhau của nó [cần dẫn nguồn].

Việc sử dụng radar hiện đại rất đa dạng, bao gồm cả kiểm soát không lưu , thiên văn học radar , hệ thống phòng không , hệ thống tên lửa, radar hải lý để xác định vị trí mốc và các tàu khác; máy bay anticollision hệ thống , hệ thống giám sát đại dương, giám sát bên ngoài không gian và hệ thống điểm hẹn khí tượng theo dõi lượng mưa, hệ thống altimetry và các chuyến bay điều khiển, hệ thống định vị mục tiêu tên lửa và radar mặt đất xâm nhập cho các quan sát địa chất. Hệ thống radar công nghệ cao kết hợp với xử lý tín hiệu kỹ thuật số và có khả năng chiết xuất các đối tượng từ mức độ tiếng ồn rất cao.

Các hệ thống khác tương tự như radar đã được sử dụng trong các phần khác của quang phổ điện từ . Một ví dụ là " LiDAR ", sử dụng ánh sáng nhìn thấy được từ laser chứ không phải là sóng radio.

Nội dung 1 Lịch sử 2 ứng dụng 3 nguyên tắc 3,1 Reflection 3.2 Radar phương trình 3,3 hiệu ứng Doppler 3,4 phân cực 3,5 Hạn chế các yếu tố 3.5.1 tia con đường và phạm vi 3.5.2 Tiếng ồn 3.5.3 can thiệp 3.5.4 Clutter 3.5.5 Jamming 4 Radar xử lý tín hiệu 4.1 Đo Khoảng cách 4.1.1 quá cảnh thời gian Tần số điều chế 4.1.2 4.2 Tốc độ đo lường 4.3 Giảm hiệu ứng giao thoa 4,4 Lô và khai thác theo dõi 5 Radar kỹ thuật 5,1 Antenna thiết kế 5.1.1 parabol phản xạ 5.1.2 Các loại của quét 5.1.3 rãnh ống dẫn sóng 5.1.4 Phased mảng 5.2 băng tần 5.3 Radar điều biến 5.4 Radar nước làm mát 6 Radar cấu hình và các loại 7 Xem 8 Ghi chú 9 Tài liệu tham khảo 10 Đọc thêm 11 Liên kết ngoài

Lịch sử

Bài chi tiết: Lịch sử của radar

Một số nhà phát minh , các nhà khoa học, và các kỹ sư đóng góp vào sự phát triển của radar .

Đầu năm 1886, Heinrich Hertz cho thấy rằng sóng radio có thể được phản xạ từ các vật thể rắn . Năm 1895 , Alexander Popov, một giảng viên vật lý tại trường Imperial Hải quân Nga ở Kronstadt, phát triển một bộ máy bằng cách sử dụng một cái thám ba ống để phát hiện sét đánh xa. Năm sau, ông nói thêm một máy phát tia khoảng cách . Trong năm 1897, trong khi thử nghiệm trong giao tiếp giữa hai tàu trong vùng biển Baltic, ông đã ghi nhận một sự can thiệp đánh bại gây ra bởi những đoạn văn của một tàu thứ ba. Trong báo cáo của mình, Popov đã viết rằng hiện tượng này có thể được sử dụng để phát hiện đối tượng, nhưng ông đã không có gì nhiều hơn với các quan sát ^{này. [} 3]

Đức Kitô giáo Huelsmeyer là người đầu tiên sử dụng sóng radio để phát hiện "sự hiện diện của các đối tượng xa kim loại". Năm 1904, ông đã chứng minh tính khả thi của phát hiện một con tàu trong sương mù dày đặc, nhưng không phải là khoảng ^{cách của nó} . [4] Ông đã nhận được Nr Reichspatent. 165.546 ^[5] cho các thiết bị phát hiện vào tháng Tư năm 1904, và sau đó là bằng sáng chế ^{169.154 [6} ] cho một sửa đổi có liên quan cũng xác định khoảng cách đến tàu. Ông cũng nhận được một bằng sáng chế Anh vào ngày 23 tháng 9 năm ^{1904 [7} ] cho các ứng dụng Radar đầy đủ đầu tiên, mà ông gọi là telemobiloscope .

Trang chủ chuỗi tháp ở Baddow, Vương quốc Anh

Trong tháng Tám năm 1917 , Nikola Tesla đã đưa ra một khái niệm cho các đơn vị radar ^{nguyên thủy [} 8] Ông nói, "[...] sóng điện từ [đứng] của họ sử dụng chúng tôi có thể sản xuất theo ý muốn, từ một trạm gửi, một hiệu ứng điện trong bất kỳ đặc biệt khu vực trên thế giới, [mà] chúng ta có thể xác định vị trí tương đối hoặc khóa học của một đối tượng đang di chuyển, chẳng hạn như một tàu trên biển, khoảng cách ngang bằng như nhau, hoặc tốc độ của nó ".

Trong 1922 A. Hoyt Taylor và Leo C. Young , các nhà nghiên cứu làm việc với Hải quân Mỹ, phát hiện ra rằng khi những đợt sóng phát thanh được phát sóng ở 60 MHz nó đã có thể xác định phạm vi và chịu lực của tàu gần đó ở sông Potomac. Mặc dù đề nghị của Taylor rằng phương pháp này có thể được sử dụng trong bóng tối và tầm nhìn thấp, Hải quân đã không ngay lập tức tiếp tục ^{công việc.} [9] nghiêm trọng điều tra bắt đầu từ tám năm sau đó sau khi phát hiện ra rằng radar có thể được sử dụng để ^{theo dõi máy} bay. [10]

Trước khi Chiến tranh thế giới thứ hai, các nhà nghiên cứu ở Pháp, Đức, Ý, Nhật Bản, Hà Lan, Liên Xô, Anh, và Hoa Kỳ, độc lập và bí mật tuyệt vời, công nghệ phát triển đã dẫn đến phiên bản hiện đại của radar. Úc Canada , New Zealand và Nam Phi sau trước chiến tranh Anh, và Hungary đã phát triển tương tự trong chiến ^{tranh. [} 11]

Năm 1934 người Pháp Émile Girardeau tuyên bố ông đã xây dựng một bộ máy phát thanh-vị trở ngại "hình thành theo các nguyên tắc quy định bởi Tesla" và thu được một bằng sáng chế (Pháp sáng chế n ° 788.795 năm 1934) cho một hệ thống ^{làm việc. [12]} [13] ^[14] Một phần trong số đó đã được cài đặt trên Normandie lót vào năm 1935 ^[15]

Trong cùng một năm, kỹ sư quân sự Liên Xô PKOschepkov, phối hợp với Viện Electrophysical Leningrad, sản xuất một thiết bị thử nghiệm, RAPID, có khả năng phát hiện một máy bay trong vòng 3 ^{km của người} nhận [16] Các hệ thống Pháp và Liên Xô, tuy nhiên , đã liên tục sóng hoạt động và không thể cung cấp cho việc thực hiện đầy đủ mà cuối cùng ở trung tâm của radar hiện đại.

Toàn radar phát triển như một hệ thống xung, và bộ máy cơ bản đầu tiên như vậy đã được chứng minh trong tháng 12 năm 1934 người Mỹ Robert M., làm việc tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân ^{. [ 17} ] năm sau khi quân đội Mỹ thử nghiệm thành công một bề mặt nguyên thủy để bề mặt radar nhằm mục đích đèn pin tìm kiếm ven biển vào ban đêm. ^[18] Điều này được theo sau bởi một hệ thống xung chứng minh tháng năm 1935 bởi Rudolf Kühnhold và các công ty Gema ở Đức và sau đó trong tháng 6 năm 1935 của Bộ Air nhóm nghiên cứu bởi Robert A. Watson Watt ở Vương quốc Anh. Radar Sau đó, trong năm 1943, Trang được cải thiện rất nhiều với kỹ thuật monopulse sau đó đã được sử dụng trong nhiều năm ở hầu hết ^{các ứng dụng} radar. [19]

Anh là người đầu tiên khai thác đầy đủ radar như một bảo vệ chống lại tấn công máy bay. Này được thúc đẩy bởi lo ngại rằng người Đức đã phát triển các tia ^{tử vong [} 20 ]. Bộ không yêu cầu các nhà khoa học Anh vào năm 1934 để điều tra khả năng tuyên truyền năng lượng điện từ và ảnh hưởng có thể. Sau một nghiên cứu kết luận rằng một tia tử vong là không thực tế nhưng đó phát hiện máy bay xuất hiện khả thi. ^[20 nhóm ^nghiên cứu] Robert Watson Watt của chứng minh cho cấp trên của mình khả năng của một mẫu thử nghiệm làm việc và sau đó cấp bằng sáng chế các thiết bị (Anh sáng chế ^GB593017) . [14 ^{] [21] [22]} Nó phục vụ như là cơ sở cho mạng Trang chủ Chain of radar để bảo vệ Vương quốc Anh. Trong tháng 4 năm 1940, Popular Science cho thấy một ví dụ của một đơn vị radar bằng cách sử dụng bằng sáng chế Watson-Watt trong một bài viết về phòng không, nhưng không biết rằng quân đội Hoa Kỳ và Hải quân Mỹ đang làm việc trên các hệ thống radar với cùng một nguyên tắc, quy định dưới hình minh họa, "Đây không phải là thiết bị quân đội Mỹ. ^"[23 ] Ngoài ra, vào cuối năm 1941 Popular Mechanics đã có một bài báo trong đó một nhà khoa học Mỹ gợi những gì ông tin rằng hệ thống cảnh báo sớm Anh trên bờ biển phía đông tiếng Anh rất có thể trông giống như đã rất gần những gì nó thực sự và làm thế nào nó đã làm việc về nguyên ^{tắc [24} ]

Cuộc chiến kết tủa nghiên cứu để tìm độ phân giải tốt hơn, tính di động nhiều hơn, và thêm nhiều tính năng cho radar, bao gồm cả bổ sung hệ thống định vị như Oboe được sử dụng bởi Pathfinder của RAF. Những năm sau chiến tranh đã thấy việc sử dụng radar trong các lĩnh vực đa dạng như kiểm soát không lưu, theo dõi thời tiết, kỹ thuật đo sao , và kiểm soát tốc độ đường .

Ứng dụng

Ăng-ten radar hàng hải thương mại. Các ăng-ten quay phát ra một chùm tia hình quạt thẳng đứng.

Các thông tin được cung cấp bởi radar bao gồm mang và phạm vi (và do đó vị trí) của đối tượng từ các máy quét radar. Nó là như vậy, được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nơi sự cần thiết cho việc định vị như vậy là rất quan trọng. Việc sử dụng đầu tiên của radar cho mục đích quân sự: để xác định vị trí mục tiêu không khí, đất và biển. Điều này phát triển trong lĩnh vực dân sự vào các ứng dụng cho máy bay, tàu, và đường.

Trong hàng không , máy bay được trang bị với các thiết bị radar cảnh báo về những trở ngại trong hoặc gần con đường của mình và cung cấp cho các bài đọc độ cao chính xác . Việc đầu tiên thương mại thiết bị được trang bị cho máy bay một 1938 của Bell Lab đơn vị trên một số máy bay United dòng không ^{khí. [} 25] Họ có thể đất trong sương mù ở sân bay được trang bị radar-hỗ trợ mặt đất, kiểm soát phương pháp tiếp cận (GCA) hệ thống, trong đó của máy bay chuyến bay là quan sát trên màn hình radar hướng dẫn hạ cánh đài phát thanh trong khi các nhà khai thác thí điểm.

Radar biển được sử dụng để đo lường mang và khoảng cách của tàu để ngăn chặn va chạm với tàu khác, để điều hướng và để khắc phục vị trí của họ trên biển khi trong phạm vi của bờ biển hoặc tham chiếu cố định khác như hải đảo, phao, và lightships . Trong cảng hoặc bến cảng, tàu dịch vụ giao thông hệ thống radar được sử dụng để theo dõi và điều chỉnh chuyển động tàu trong vùng biển bận rộn. Lực lượng cảnh sát sử dụng súng radar để theo dõi tốc độ xe trên đường.

Các nhà khí tượng sử dụng radar để theo dõi lượng mưa . Nó đã trở thành công cụ chính để dự báo thời tiết ngắn hạn và để xem thời tiết khắc nghiệt như cơn bão , lốc xoáy , các cơn bão mùa đông, các loại mưa , vv Các nhà địa chất sử dụng radar chuyên mặt đất, xâm nhập bản đồ các thành phần của lớp vỏ trái đất.

Nguyên tắc

Một hệ thống radar có một máy phát phát ra sóng vô tuyến được gọi là tín hiệu radar trong hướng dẫn được xác định trước. Khi tiếp xúc với một đối tượng thường phản ánh và / hoặc rải rác trong nhiều hướng. Tín hiệu radar phản ánh đặc biệt là bằng các vật liệu đáng kể điện dẫn , đặc biệt là hầu hết các kim loại, bởi nước biển , đất ẩm ướt, và vùng đất ngập nước . Một số trong số này làm cho việc sử dụng các altimeters radar có thể. Các tín hiệu radar được phản xạ trở lại đối với máy phát là những người mong muốn làm việc radar. Nếu đối tượng đang chuyển động hoặc gần hơn hoặc xa hơn, có một thay đổi nhỏ trong các tần số của sóng vô tuyến, do hiệu ứng Doppler .

Thu Radar thường, nhưng không phải lúc nào, trong cùng một vị trí như là máy phát. Mặc dù các tín hiệu radar phản ánh bị bắt bởi các ăng-ten nhận được thường rất yếu, những tín hiệu có thể được tăng cường bởi các bộ khuếch đại điện tử mà tất cả các bộ radar chứa. Phương pháp tinh vi hơn về xử lý tín hiệu cũng gần như luôn luôn được sử dụng để phục hồi tín hiệu radar hữu ích.

Sự hấp thu yếu của sóng vô tuyến bởi môi trường mà nó đi là những gì cho phép các bộ radar để phát hiện các đối tượng tương đối dài phạm vi-phạm vi bước sóng điện từ khác, chẳng hạn như ánh sáng nhìn thấy, ánh sáng hồng ngoại và ánh sáng tia cực tím , quá mạnh mẽ suy yếu . Như vậy những thứ như sương mù, mây, mưa, tuyết rơi và mưa đá rằng ánh sáng có thể nhìn thấy khối thường được minh bạch với sóng vô tuyến. Một số, tần số vô tuyến điện cụ thể được hấp thụ hoặc phân tán bằng hơi nước, giọt nước mưa, hoặc các loại khí trong khí quyển (đặc biệt là oxy) được tránh trong việc thiết kế radar trừ khi phát hiện trong số này là nhằm mục đích.

Cuối cùng, radar dựa trên truyền riêng của mình, thay vì ánh sáng từ mặt trời hoặc Mặt trăng, hoặc từ các sóng điện từ phát ra bởi các đối tượng, chẳng hạn như các bước sóng hồng ngoại (nhiệt). Quá trình chỉ đạo các sóng vô tuyến nhân tạo đối với các đối tượng này được gọi là chiếu sáng, bất kể thực tế rằng sóng vô tuyến là hoàn toàn vô hình với mắt người hoặc máy ảnh.

Reflection

Độ sáng có thể chỉ ra phản xạ như trong 1960 radar thời tiết hình ảnh ( cơn bão Abby ). Tần số của radar, xung hình thức, phân cực, xử lý tín hiệu, và ăng-ten xác định những gì nó có thể quan sát.

Điện từ sóng phản ánh (phân tán) từ bất kỳ sự thay đổi lớn trong hằng số điện môi hoặc nghịch từ các hằng số . Điều này có nghĩa là một đối tượng vững chắc trong không khí hoặc chân không, hoặc thay đổi đáng kể khác trong mật độ nguyên tử giữa các đối tượng và những gì đang xung quanh nó, thường phân tán radar (phát thanh) sóng. Điều này đặc biệt đúng đối với các vật liệu dẫn điện, chẳng hạn như kim loại và sợi carbon, làm cho radar đặc biệt thích hợp để phát hiện các máy bay và tàu Radar hấp thụ vật chất , có chứa các chất điện trở và đôi khi từ, được sử dụng trên các xe quân sự để giảm phản xạ radar. Đây là tương đương với đài phát thanh của bức tranh một cái gì đó màu tối để nó không thể được nhìn thấy thông qua các phương tiện bình thường ( xem công nghệ tàng hình) .

Sóng radar phân tán trong nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào kích thước (bước sóng) của các sóng vô tuyến điện và hình dạng của mục tiêu. Nếu bước sóng ngắn hơn nhiều so với kích thước của mục tiêu, sóng sẽ phục hồi trong một cách tương tự như cách ánh sáng phản xạ bởi một gương. Nếu bước sóng dài hơn nhiều so với kích thước của mục tiêu, mục tiêu có thể không được hiển thị do sự phản ánh người nghèo. Công nghệ radar tần số thấp là phụ thuộc vào cộng hưởng để phát hiện, nhưng không xác định, các mục tiêu. Điều này được mô tả bằng tán xạ Rayleigh, một hiệu ứng tạo ra bầu trời xanh của trái đất và cảnh hoàng hôn màu đỏ . Khi hai thang chiều dài có thể so sánh, có thể có cộng hưởng . Radar đầu sử dụng rất dài bước sóng lớn hơn các mục tiêu và nhận được một tín hiệu mơ hồ, trong khi một số hệ thống hiện đại sử dụng bước sóng ngắn hơn (một vài cm hoặc ngắn hơn) các đối tượng hình ảnh có thể nhỏ như là một ổ bánh mì.

Sóng vô tuyến ngắn phản ánh từ các đường cong và các góc, trong một cách tương tự như ánh mắt từ một miếng tròn bằng thủy tinh. Các chỉ tiêu phản ánh nhất đối với bước sóng ngắn có 90 ° góc giữa các bề mặt phản chiếu . Một cấu trúc bao gồm ba bề mặt phẳng cuộc họp ở một góc duy nhất, giống như góc trên hộp, sẽ luôn luôn phản ánh sóng vào mở trực tiếp trở lại nguồn. Những cái gọi là gương phản xạ góc thường được sử dụng như phản xạ radar để làm nếu không khó khăn để phát hiện đối tượng dễ dàng hơn để phát hiện, và thường được tìm thấy trên những chiếc thuyền để nâng cao khả năng phát hiện của họ trong một tình huống cứu hộ và giảm va chạm.

Đối với lý do tương tự, các đối tượng cố gắng để tránh bị phát hiện sẽ góc bề mặt của họ trong một cách để loại trừ bên trong các góc và tránh bề mặt và cạnh vuông góc với hướng có khả năng phát hiện, dẫn đến "kỳ lạ" tìm kiếm máy bay tàng hình . Những biện pháp phòng ngừa không hoàn toàn loại bỏ sự phản ánh vì nhiễu xạ , đặc biệt là ở các bước sóng dài hơn . Một nửa bước sóng dài dây hoặc dải vật liệu thực hiện, chẳng hạn như trấu, rất phản xạ nhưng không trực tiếp năng lượng phân tán trở lại đối với nguồn. Mức độ mà một đối tượng phản ánh hoặc phân tán các sóng vô tuyến được gọi là tiết diện radar .

Radar phương trình

Sức mạnh P _r trở lại của ăng-ten thu sóng được cho bởi phương trình radar:

nơi

• P _t = máy phát điện
• G _t = đạt được của các ăng-ten truyền
• _R = hiệu quả khẩu độ (khu vực) của các ăng-ten nhận được
• σ = radar mặt cắt ngang , hoặc hệ số tán xạ của mục tiêu
• F = mô hình tuyên truyền nhân tố
• R _t = khoảng cách từ máy phát để nhắm mục tiêu
• R _r = khoảng cách từ mục tiêu đến người nhận .

Trong trường hợp thông thường, máy phát và nhận ở cùng một vị trí, _R t = _R r và thời hạn _R t ² _R r ² có thể được thay thế ^bằng 4 R, trong đó R là phạm vi . Điều này mang lại:

Điều này cho thấy rằng sức mạnh nhận được từ chối như là quyền lực thứ tư của dòng sản phẩm, có nghĩa là sức mạnh phản xạ từ mục tiêu xa là rất, rất nhỏ.

Các phương trình trên với F = 1 là một đơn giản hóa chân không mà không cần can thiệp. Các tài khoản yếu tố tuyên truyền cho các hiệu ứng đa đường và bóng và phụ thuộc vào các chi tiết của môi trường. Trong một tình hình thực tế thế giới, pathloss tác dụng cũng nên được xem xét.

Hiệu ứng Doppler

Bài: Doppler radar và radar xung Doppler

Hệ thống radar trên mặt đất được sử dụng để phát hiện tốc độ dựa trên hiệu ứng Doppler. Các tần số rõ ràng (f) những thay đổi làn sóng với vị trí tương đối của mục tiêu. Phương trình doppler là tuyên bố như sau _{v o b s} (tốc độ xuyên tâm của người quan sát) và _{v s} (tốc độ xuyên tâm của mục tiêu) và tần _số f 0 sóng:

Tuy nhiên, sự thay đổi trong giai đoạn của tín hiệu trở lại thường được sử dụng thay vì sự thay đổi trong tần số. Nó được lưu ý rằng chỉ có các thành phần xuyên tâm của tốc độ hiện có sẵn. Do đó khi một mục tiêu đang chuyển động ở góc phải với chùm tia radar, nó không có vận tốc trong khi một song song với nó có tốc độ tối đa ghi nhận thậm chí nếu cả hai có thể có cùng một chuyển động thực sự tuyệt đối.

Phân cực

Trong các tín hiệu radar truyền, điện trường vuông góc với hướng truyền, và hướng của điện trường này là sự phân cực của sóng. Radar sử dụng theo chiều ngang, dọc, phân cực tuyến tính và Thông tư để phát hiện các loại khác nhau của phản xạ. Ví dụ, sự phân cực tròn được sử dụng để giảm thiểu sự can thiệp gây ra bởi mưa phân cực tuyến tính trả về thường chỉ ra bề mặt kim loại. ngẫu nhiên trả về phân cực thường chỉ ra một fractal bề mặt, chẳng hạn như đá hoặc đất, và được sử dụng bởi các chuyển hướng radar.

Hạn chế các yếu tố

Chùm đường và phạm vi

Echo độ cao so với mặt đất

Các chùm tia radar sẽ theo một con đường tuyến tính trong chân không nhưng nó thực sự sau một con đường hơi cong trong khí quyển do sự biến đổi của chỉ số khúc xạ của không khí. Ngay cả khi chùm tia được phát ra song song với mặt đất, nó sẽ nâng cao trên nó như là độ cong trái đất chìm dưới đường chân trời . Hơn nữa, tín hiệu bị suy giảm bởi môi trường nó đi qua và chùm tia phân tán như không phải hình dáng một cây bút chì hoàn hảo của nó.

Phạm vi tối đa của một radar thông thường có thể bị giới hạn bởi một số yếu tố:

1. Đường ngắm, mà phụ thuộc vào chiều cao so với mặt đất.
2. Các không rõ ràng phạm vi tối đa (MUR) được xác định bởi tần số lặp lại xung (PRF). Đơn giản chỉ cần đặt, MUR là khoảng cách xung có thể đi du lịch và trở lại trước khi xung tiếp theo được phát ra.
3. Radar nhạy cảm và sức mạnh của tín hiệu trở lại như tính toán trong phương trình radar. Điều này bao gồm các yếu tố như environmentals và kích thước (hoặc radar mặt cắt ngang) của mục tiêu.

Tiếng ồn

Tín hiệu tiếng ồn là một nguồn nội bộ của các biến thể ngẫu nhiên trong các tín hiệu, được tạo ra bởi tất cả các thành phần điện tử. Tiếng ồn thường xuất hiện như là sự thay đổi ngẫu nhiên chồng vào tín hiệu tiếng vang mong muốn nhận được trong đầu thu radar. Giảm sức mạnh của tín hiệu mong muốn, khó khăn hơn là để phân biệt nó từ tiếng ồn (tương tự như cố gắng để nghe một tiếng thì thầm trong khi đứng gần một con đường bận rộn), con số tiếng ồn là một biện pháp của tiếng ồn sản xuất bởi một bộ tiếp nhận so với một máy thu lý tưởng, và điều này cần phải được giảm thiểu.

Tiếng ồn cũng được tạo ra bởi các nguồn bên ngoài, quan trọng nhất là nhiệt bức xạ tự nhiên của cảnh nền xung quanh các mục tiêu quan tâm. Trong các hệ thống radar hiện đại, do hiệu suất cao của thu của họ, tiếng ồn nội bộ là điển hình về bằng hoặc thấp hơn so với tiếng ồn cảnh bên ngoài. Một ngoại lệ là nếu radar là nhằm mục đích trở lên bầu trời rõ ràng, nơi hiện trường là "lạnh" mà nó tạo ra rất ít tiếng ồn nhiệt.

Sẽ có nhấp nháy tiếng ồn do các electron chuyển, nhưng tùy thuộc vào 1 / f, thấp hơn nhiều so với tiếng ồn nhiệt khi tần số cao . Do đó, radar xung, hệ thống sẽ được luôn luôn phách . Xem tần số trung gian .

Can thiệp

Hệ thống Radar phải vượt qua tín hiệu không mong muốn để chỉ tập trung vào các mục tiêu thực tế quan tâm. Những tín hiệu không mong muốn có thể có nguồn gốc từ các nguồn nội bộ và bên ngoài, thụ động và hoạt động. Khả năng của hệ thống radar để vượt qua những tín hiệu không mong muốn định nghĩa của nó tín hiệu- to-noise ratio (SNR). SNR được định nghĩa là tỷ lệ công suất tín hiệu với sức mạnh tiếng ồn trong tín hiệu mong muốn.

Trong điều kiện ít kỹ thuật, SNR so sánh mức độ của một tín hiệu mong muốn (chẳng hạn như mục tiêu) với mức độ tiếng ồn xung quanh. Cao hơn SNR của hệ thống, thì tốt hơn là cô lập các mục tiêu thực tế từ các tín hiệu tiếng ồn xung quanh.

Lộn xộn

Lộn xộn liên quan đến tần số vô tuyến (RF) vang trở về từ mục tiêu được uninteresting người điều khiển radar. Mục tiêu này bao gồm các đối tượng tự nhiên như mặt đất, biển, lượng mưa (chẳng hạn như tuyết, mưa hoặc mưa đá) , bão cát, động vật (đặc biệt là các loài chim), sự nhiễu loạn khí quyển, và các hiệu ứng khí quyển khác , chẳng hạn như phản xạ tầng điện ly, sao băng những con đường mòn, và ba cơ thể phân tán tăng đột biến . Lộn xộn cũng có thể được trả lại từ con người tạo ra các đối tượng như các tòa nhà và cố ý, bằng các biện pháp đối phó radar như trấu .

Lộn xộn Một số cũng có thể được gây ra bởi một radar dài ống dẫn sóng giữa các radar và ăng-ten thu phát . Trong một kế hoạch vị trí điển hình chỉ báo radar (PPI) với một ăng-ten xoay, điều này thường sẽ được xem như là một "mặt trời" hoặc "Sunburst" ở trung tâm của màn hình khi nhận phản ứng với tiếng vang từ các hạt bụi và RF sai lầm trong ống dẫn sóng . Điều chỉnh thời gian giữa khi máy phát gửi một xung và khi giai đoạn nhận được kích hoạt nói chung sẽ làm giảm Sunburst mà không ảnh hưởng đến tính chính xác của phạm vi, kể từ khi Sunburst nhất là gây ra bởi một xung truyền khuếch tán phản ánh trước khi nó rời khỏi các ăng-ten.

Trong khi một số nguồn lộn xộn có thể không mong muốn đối với một số ứng dụng radar (chẳng hạn như những đám mây bão cho các hệ thống radar phòng không), họ có thể được mong muốn cho người khác (radar khí tượng trong ví dụ này). Lộn xộn được coi là một nguồn can thiệp thụ động, vì nó chỉ xuất hiện trong phản ứng với các tín hiệu radar được gửi bởi radar.

Có một số phương pháp phát hiện và vô hiệu hóa lộn xộn. Nhiều người trong số những phương pháp này dựa trên thực tế là lộn xộn có xu hướng xuất hiện tĩnh giữa quét radar. Vì vậy, khi so sánh những lần scan sau tiếng vang, mục tiêu mong muốn sẽ xuất hiện để di chuyển và tất cả các tiếng vang văn phòng phẩm có thể được loại bỏ. Lộn xộn biển có thể được giảm bằng cách sử dụng phân cực ngang, trong khi mưa giảm với sự phân cực tròn (lưu ý rằng các hệ thống radar khí tượng muốn cho tác dụng ngược lại, do đó sử dụng phân cực tuyến tính tốt hơn để phát hiện lượng mưa). Các phương pháp khác cố gắng để tăng tỷ lệ tín hiệu-to-lộn xộn.

Giảm lộn xộn kỹ thuật hiệu quả nhất là xung-Doppler radar . Doppler phân cách lộn xộn từ máy bay và tàu vũ trụ bằng cách sử dụng một phổ tần số, do đó tín hiệu cá nhân có thể được tách ra từ các phản xạ nhiều nằm trong cùng một khối lượng bằng cách sử dụng sự khác biệt tốc độ. Điều này đòi hỏi một máy phát mạch lạc.

Kỹ thuật hiệu quả nhất là chỉ thị mục tiêu trừ nhận được tín hiệu từ hai xung kế tiếp sử dụng giai đoạn để giảm các tín hiệu từ các đối tượng di chuyển chậm. Điều này có thể được điều chỉnh cho các hệ thống thiếu một máy phát kết hợp, chẳng hạn như radar xung biên độ thời gian miền .

Môi trường lộn xộn đòi hỏi phải có một ngưỡng phát hiện thích nghi.

Tỷ giá liên tục báo sai (CFAR, một hình thức điều khiển tự động , hoặc AGC) là một phương pháp dựa trên thực tế trả về lộn xộn đông hơn tiếng vọng từ mục tiêu quan tâm. Đạt được của người nhận được tự động điều chỉnh để duy trì một mức độ liên tục của sự lộn xộn có thể nhìn thấy tổng thể. Trong khi điều này không giúp phát hiện các mục tiêu đeo mặt nạ bằng cách lộn xộn xung quanh mạnh mẽ hơn, nó sẽ giúp phân biệt nguồn mục tiêu mạnh mẽ. Trong quá khứ, AGC radar điều khiển điện tử và ảnh hưởng đến lợi ích của toàn bộ nhận radar. Khi radar phát triển, AGC đã trở thành phần mềm máy tính kiểm soát, và ảnh hưởng đến được với granularity lớn hơn, trong các tế bào phát hiện cụ thể.

Radar đa tiếng vang từ một bóng ma gây ra mục tiêu xuất hiện .

Lộn xộn cũng có thể có nguồn gốc từ tiếng vang đa từ các mục tiêu hợp lệ do phản ánh mặt đất, ống dẫn khí quyển, tầng điện ly phản chiếu / khúc xạ (ví dụ như tuyên truyền bất thường). Đây là loại lộn xộn là đặc biệt khó chịu, kể từ khi nó xuất hiện để di chuyển và cư xử như bình thường (điểm) các mục tiêu quan tâm, do đó tạo ra một con ma. Trong một kịch bản điển hình, một tiếng vang máy bay đa phản xạ từ mặt đất dưới đây, xuất hiện cho người nhận như là một mục tiêu giống nhau dưới đây đúng. Radar có thể cố gắng thống nhất các mục tiêu, báo cáo mục tiêu ở độ cao không chính xác, hoặc tồi tệ hơn loại bỏ nó trên cơ sở của jitter hoặc không thể một vật lý. Những vấn đề này có thể được khắc phục bằng cách kết hợp một bản đồ mặt đất của môi trường xung quanh của radar và loại bỏ tất cả tiếng vang có nguồn gốc dưới mặt đất hoặc trên một độ cao nhất định. Trong không khí điều khiển giao thông mới (ATC) thiết bị radar, các thuật toán được sử dụng để xác định các mục tiêu sai lầm bằng cách so sánh trả về xung hiện tại, những người lân cận, cũng như tính improbabilities trở lại do chiều cao tính toán, khoảng cách, và thời gian radar.

Jamming

Gây nhiễu radar đề cập đến tín hiệu tần số vô tuyến có nguồn gốc từ các nguồn bên ngoài radar, truyền ở tần số của radar và do đó mặt nạ mục tiêu quan tâm. Jamming có thể được cố ý, như với một cuộc chiến tranh điện tử (EW) chiến thuật, hay vô ý, như với lực lượng thiết bị thân thiện với hoạt động truyền bằng cách sử dụng cùng một dải tần số. Jamming được coi là một nguồn can thiệp hoạt động, kể từ khi nó được khởi đầu bởi các yếu tố bên ngoài radar và nói chung không liên quan đến các tín hiệu radar.

Jamming là có vấn đề để radar kể từ khi tín hiệu gây nhiễu chỉ cần đi du lịch một chiều (từ gây nhiễu cho người nhận radar) trong khi vang radar du lịch hai chiều (radar mục tiêu radar) và do đó giảm đáng kể sức mạnh theo thời gian họ trở lại cho người nhận radar. Thiết bị làm nhiễu do đó có thể được ít hơn nhiều mạnh mẽ hơn so với các radar kẹt của họ và vẫn còn mặt nạ có hiệu quả các mục tiêu dọc theo đường ngắm từ gây nhiễu radar (Mainlobe Jamming). Thiết bị làm nhiễu có một hiệu ứng gia tăng ảnh hưởng đến hệ thống radar dọc theo các đường khác của thị giác, do sidelobes nhận radar ( Sidelobe Jamming).

Mainlobe gây nhiễu có thể thường chỉ được giảm bằng cách thu hẹp mainlobe góc rắn và không bao giờ có thể hoàn toàn được loại bỏ khi trực tiếp đối mặt với một gây nhiễu sử dụng tần số và phân cực như radar. Sidelobe gây nhiễu có thể được khắc phục bằng cách giảm sidelobes nhận được trong thiết kế ăng-ten radar và bằng cách sử dụng một ăng ten đa hướng để phát hiện và bỏ qua tín hiệu không-mainlobe . Chống gây nhiễu kỹ thuật nhảy tần số và phân cực . Xem điện tử truy cập-counter-các biện pháp để biết thêm chi tiết.

Can thiệp gần đây đã trở thành một vấn đề đối với hệ thống radar khí tượng C-band (5,66 GHz ) với sự gia tăng của 5,4 GHz ban nhạc thiết bị WiFi . ^{[ cần dẫn nguồn ]}

Radar tín hiệu chế biến

Khoảng cách đo lường

Thời gian vận chuyển

Radar xung: Thời gian chuyến đi vòng quanh xung radar để có được mục tiêu và quay trở lại được đo. Khoảng cách tỷ lệ thuận với thời gian này.

Sóng liên tục (CW) radar

Một cách để đo lường khoảng cách đến một đối tượng để truyền tải một xung ngắn của tín hiệu vô tuyến (bức xạ điện từ), và đo lường thời gian cần cho sự phản xạ trở lại. Khoảng cách là một nửa sản phẩm của thời gian chuyến đi vòng (vì tín hiệu đã đi du lịch với mục tiêu và sau đó trở lại để nhận) và tốc độ của tín hiệu. Kể từ khi sóng radio đi du lịch với tốc độ của ánh sáng ( 186.000 dặm một giây hoặc 300.000.000 mét mỗi giây), đo khoảng cách chính xác đòi hỏi các thiết bị điện tử hiệu suất cao.

Trong hầu hết các trường hợp, người nhận không phát hiện sự trở lại trong khi tín hiệu được truyền đi. Thông qua việc sử dụng các một thiết bị được gọi là song công, radar thiết bị chuyển mạch giữa truyền và nhận ở một tỷ lệ được xác định trước . Phạm vi tối thiểu được tính bằng cách đo độ dài của xung nhân với tốc độ ánh sáng, chia hai. Để phát hiện các mục tiêu gần hơn, người ta phải sử dụng một chiều dài xung ngắn hơn.

Một tác dụng tương tự đối với một phạm vi tối đa là tốt. Nếu sự trở lại từ mục tiêu đến khi xung tiếp theo đang được gửi đi, một lần nữa người nhận không thể biết sự khác biệt. Để tối đa hóa phạm vi, thời gian lâu hơn giữa các xung được sử dụng, được gọi là một thời gian lặp đi lặp lại xung (PRT), hoặc đối ứng của nó, tần số lặp xung (PRF).

Hai hiệu ứng này có xu hướng có tỷ lệ cược với nhau, và nó không phải là dễ dàng để kết hợp cả hai tầm ngắn và tầm xa trong một radar. Điều này là do các xung ngắn cần thiết cho một phạm vi phát sóng tối thiểu tốt có ít năng lượng hơn tổng số, làm cho lợi nhuận nhỏ hơn nhiều và mục tiêu khó khăn hơn để phát hiện. Điều này có thể được bù đắp bằng cách sử dụng xung hơn, nhưng điều này sẽ rút ngắn phạm vi tối đa một lần nữa. Vì vậy, radar từng sử dụng một loại tín hiệu. Radar tầm xa có xu hướng sử dụng các xung dài với sự chậm trễ lâu dài giữa họ, và hệ thống radar tầm ngắn sử dụng xung nhỏ hơn với ít thời gian hơn giữa chúng. Mô hình này xung và tạm dừng được gọi là tần số lặp xung (PRF), và là một trong những cách chính để mô tả một radar. Khi các thiết bị điện tử đã được cải thiện hệ thống radar có thể thay đổi PRF của họ do đó thay đổi phạm vi của họ. Các lửa radar mới nhất 2 xung trong một tế bào, một cho tầm ngắn 10 km / 6 dặm và một tín hiệu riêng biệt cho các phạm vi dài hơn 100 km / 60 dặm.

Khoảng cách độ phân giải và các đặc tính của tín hiệu nhận được so với tiếng ồn phụ thuộc rất nhiều vào hình dạng của xung . Xung này thường được điều chế để đạt được hiệu suất tốt hơn bằng cách sử dụng một kỹ thuật được gọi là xung nén.

Khoảng cách cũng có thể được đo như là một hàm của thời gian. Dặm radar là số lượng thời gian cần cho một xung radar đi du lịch một hải lý , phản ánh một mục tiêu, và quay trở lại ăng-ten radar . Kể từ khi một dặm hải lý được định nghĩa là chính xác 1.852 mét, sau đó phân chia khoảng cách này bởi tốc độ của ánh sáng (chính xác là 299.792.458 mét mỗi giây), và sau đó nhân kết quả của 2 (chuyến đi vòng = hai lần khoảng cách), mang lại một kết quả của khoảng 12,36 micro trong thời gian.

Tần số điều chế

Một hình thức của radar đo khoảng cách là dựa trên điều chế tần số . Tần số so sánh giữa hai tín hiệu là chính xác hơn, ngay cả với các thiết bị điện tử cũ, hơn thời gian tín hiệu. Bằng cách đo tần số của tín hiệu trở lại và so sánh với bản gốc, sự khác biệt có thể dễ dàng đo.

Kỹ thuật này có thể được sử dụng trong radar sóng liên tục, và thường được tìm thấy trên máy bay altimeters radar. Trong các hệ thống này là một "nhà cung cấp dịch vụ" tín hiệu radar tần số điều chế một cách có thể đoán trước, thường thay đổi lên và xuống với một làn sóng sin mô hình răng cưa ở tần số âm thanh. Các tín hiệu sau đó được gửi từ một ăng-ten và nhận được trên một, thường nằm ở dưới cùng của máy bay, và tín hiệu có thể được liên tục so sánh bằng cách sử dụng một bộ điều biến đánh bại tần số đơn giản tạo ra một giai điệu tần số âm thanh từ tín hiệu trở lại và một phần của các tín hiệu truyền đi.

Kể từ khi tần số tín hiệu đang thay đổi, theo thời gian tín hiệu trả về máy bay phát sóng đã chuyển sang một số tần số khác. Lượng của sự thay đổi đó là lớn hơn trong thời gian lâu hơn, sự khác biệt tần số như vậy có nghĩa là một khoảng cách dài hơn, số tiền chính xác là "đoạn đường nối tốc độ" được lựa chọn bởi các thiết bị điện tử. Số lượng của sự thay đổi do đó liên quan trực tiếp đến khoảng cách đi, và có thể được hiển thị trên một công cụ. Xử lý tín hiệu này là tương tự như được sử dụng trong tốc độ phát hiện Doppler radar. Hệ thống Ví dụ bằng cách sử dụng phương pháp này là Azusa , MISTRAM , và UDOP.

Một lợi thế nữa là các radar có thể hoạt động hiệu quả ở tần số tương đối thấp, so sánh được sử dụng bởi UHF truyền hình. Điều này là quan trọng trong sự phát triển ban đầu của loại hình này khi thế hệ tín hiệu tần số cao là khó khăn hoặc tốn kém.

Một radar mặt đất mới sử dụng FM tín hiệu năng lượng thấp bao gồm một dải tần số lớn hơn. Các phản xạ nhiều lần được phân tích toán học cho những thay đổi mô hình với nhiều đường chuyền tạo ra một hình ảnh trên máy vi tính tổng hợp. Hiệu ứng Doppler không được sử dụng cho phép các đối tượng di chuyển chậm được phát hiện cũng như phần lớn loại bỏ "tiếng ồn" từ bề mặt của các cơ quan nước. Được sử dụng chủ yếu để phát hiện những kẻ xâm nhập tiếp cận trên những chiếc thuyền nhỏ, những kẻ xâm nhập bò trên mặt đất hướng tới một mục tiêu ^{[ cần dẫn nguồn ]}

Tốc độ đo lường

Tốc độ là sự thay đổi trong khoảng cách đến một đối tượng theo thời gian. Do đó, hệ thống hiện có để đo khoảng cách, kết hợp với một dung lượng bộ nhớ để xem nơi mà mục tiêu cuối cùng, là đủ để đo tốc độ. Tại một thời gian bộ nhớ bao gồm một người sử dụng dầu mỡ-bút chì đánh dấu trên màn hình radar, và sau đó tính toán tốc độ bằng cách sử dụng một quy tắc trượt. Hệ thống radar hiện đại thực hiện các hoạt động tương đương nhanh hơn và chính xác hơn bằng cách sử dụng máy tính.

Tuy nhiên, nếu đầu ra của máy phát là thống nhất (giai đoạn đồng bộ), có một hiệu lực có thể được sử dụng để đo tốc độ gần như tức thời (bộ nhớ không cần thiết), được gọi là hiệu ứng Doppler. Hầu hết các hệ thống radar hiện đại sử dụng nguyên tắc này trong hệ thống radar xung doppler. Tín hiệu trở lại từ mục tiêu là chuyển từ cơ sở tần số này thông qua hiệu ứng Doppler cho phép tính toán tốc độ của đối tượng tương đối radar. Các hiệu ứng Doppler chỉ có thể xác định tốc độ tương đối của các mục tiêu dọc theo đường nhìn thấy từ radar để nhắm mục tiêu. Bất cứ thành phần vuông góc với vận tốc mục tiêu để các đường ngắm có thể không được xác định bằng cách sử dụng hiệu ứng Doppler một mình, nhưng nó có thể được xác định bằng cách theo dõi các mục tiêu phương vị theo thời gian . Thông tin thêm về bản chất của lợi nhuận Doppler có thể được tìm thấy trong các đặc tính tín hiệu radar bài viết.

Nó cũng có thể làm cho một radar mà không có bất kỳ đập, được biết đến như là một radar sóng liên tục (CW radar), bằng cách gửi một tín hiệu rất tinh khiết của một tần số được biết đến. CW radar là lý tưởng để xác định thành phần xuyên tâm của vận tốc của một mục tiêu, nhưng nó không thể xác định phạm vi của mục tiêu. Radar CW thường được sử dụng của việc thi hành giao thông để đo tốc độ xe một cách nhanh chóng và chính xác nơi mà phạm vi không quan trọng.

Phát triển toán học trong xử lý tín hiệu radar bao gồm thời gian phân tích tần số (Weyl Heisenberg hoặc wavelet), cũng như biến đổi chirplet làm cho việc sử dụng của thực tế mà trả về radar từ các mục tiêu di động thường "chirp" (thay đổi tần số của họ như là một hàm của thời gian , cũng như âm thanh của một con chim hoặc con dơi).

Giảm hiệu ứng giao thoa

Xử lý tín hiệu được sử dụng trong các hệ thống radar để giảm hiệu ứng giao thoa radar . Kỹ thuật xử lý tín hiệu bao gồm dấu hiệu cho thấy mục tiêu di chuyển (MTI) , xung doppler, phát hiện mục tiêu di động (MTD) bộ vi xử lý, mối tương quan với radar giám sát thứ cấp (SSR) mục tiêu , không gian-thời gian thích nghi chế biến (STAP), và theo dõi trước khi phát hiện (TBD ) liên tục cảnh báo sai tốc độ (CFAR) và địa hình mô hình kỹ thuật số (DTM) chế biến cũng được sử dụng trong môi trường lộn xộn

Âm mưu và khai thác theo dõi

Radar trả về video trên máy bay có thể phải chịu một quá trình khai thác cốt truyện, theo đó các tín hiệu giả mạo và can thiệp được bỏ đi. Một chuỗi trả về mục tiêu có thể được giám sát thông qua một thiết bị được biết đến như một âm mưu vắt. Có liên quan không trả về thời gian thực có thể được gỡ bỏ từ các thông tin hiển thị và một âm mưu duy nhất hiển thị. Trong một số hệ thống radar, hoặc cách khác trong hệ thống chỉ huy và kiểm soát ra đa kết nối, một radar theo dõi được sử dụng để kết hợp trình tự của các lô thuộc các mục tiêu cá nhân và ước tính tiêu đề và tốc độ của mục tiêu.

Radar kỹ thuật

Radar thành phần

Các thành phần của radar là:

• Một máy phát tạo ra các tín hiệu vô tuyến với một dao động, chẳng hạn như là một klystron hay một magnetron và kiểm soát thời gian của nó bởi một bộ điều biến .
• Một ống dẫn sóng liên kết các máy phát và ăng-ten .
• Song công phục vụ như là một chuyển đổi giữa các ăng-ten và máy phát hoặc nhận tín hiệu ăng-ten được sử dụng trong cả hai tình huống.
• Một nhận . Biết hình dạng của tín hiệu nhận được mong muốn (một xung), một máy thu tối ưu có thể được thiết kế bằng cách sử dụng một bộ lọc phù hợp.
• Một phần điện tử điều khiển tất cả những thiết bị và ăng-ten để thực hiện việc quét radar theo yêu cầu của một phần mềm .
• Một liên kết cho người dùng cuối.

Song công cho CW radar bao gồm thức ăn chăn nuôi thông qua một null.

Antenna thiết kế

Tín hiệu vô tuyến phát đi từ một ăng-ten sẽ lây lan ra mọi hướng, và tương tự như vậy một ăng-ten sẽ nhận được tín hiệu đều từ mọi hướng. Điều này làm các radar với các vấn đề quyết định đối tượng mục tiêu là nằm.

Hệ thống đầu có xu hướng sử dụng các ăng-ten phát sóng omni-directional, với ăng-ten thu hướng mà chỉ theo các hướng khác nhau. Ví dụ các hệ thống đầu tiên được triển khai, chuỗi Home, sử dụng hai ăng-ten thẳng vào góc bên phải tiếp nhận, mỗi một màn hình hiển thị khác nhau . Tối đa lợi nhuận sẽ được phát hiện với một ăng-ten ở góc bên phải để nhắm mục tiêu, và tối thiểu với ăng-ten chỉ trực tiếp tại (kết thúc). Nhà điều hành có thể xác định hướng để nhắm mục tiêu bằng cách xoay ăng-ten để một màn hình cho thấy một tối đa trong khi người khác cho thấy một mức tối thiểu.

Một trong những hạn chế nghiêm trọng với loại hình này của giải pháp là phát sóng được gửi ra trong tất cả các hướng, vì vậy số lượng năng lượng theo hướng được kiểm tra là một phần nhỏ mà truyền. Để có được một số tiền hợp lý của quyền lực vào "mục tiêu", trên không truyền cũng nên được định hướng.

Parabol phản xạ

Nhiều hệ thống hiện đại sử dụng một parabol steerable "món ăn" để tạo ra một chùm tia phát sóng chặt chẽ, thường sử dụng các món ăn giống như người nhận. Hệ thống như vậy thường kết hợp hai tần số radar trong cùng một ăng-ten để cho phép lái tự động, hoặc khóa radar.

Phản xạ parabol có thể là parabol đối xứng hoặc parabol hư hỏng:

• Ăng-ten parabol đối xứng tạo ra một chùm tia hẹp "bút chì" ở cả hai X và Y kích thước và do đó đã tăng cao hơn. NEXRAD Pulse-Doppler radar thời tiết sử dụng một ăng-ten đối xứng để thực hiện quét chi tiết thể tích của khí quyển.

Giám sát radar anten

• Ăng-ten parabol hư hỏng sản xuất một chùm hẹp trong một kích thước và một chùm tia tương đối rộng rãi trong các khác. Tính năng này rất hữu ích nếu mục tiêu phát hiện trên một phạm vi rộng các góc độ là quan trọng hơn vị trí mục tiêu trong ba chiều. Hầu hết các hệ thống radar giám sát 2D sử dụng một ăng-ten parabol hư hỏng với một Beamwidth phương vị hẹp và Beamwidth dọc rộng. Cấu hình này chùm tia cho phép các nhà điều hành radar để phát hiện một máy bay tại một góc phương vị cụ thể nhưng ở một chiều cao không xác định. Ngược lại, cái gọi là "nodder" chiều cao tìm radar sử dụng một món ăn với một Beamwidth hẹp theo chiều dọc và Beamwidth phương vị rộng để phát hiện một chiếc máy bay ở độ cao cụ thể nhưng với độ chính xác phương vị thấp.

Các loại quét

• Tiểu Scan: Một kỹ thuật quét trên không ăng-ten chính là di chuyển để tạo ra một chùm tia quét, ví dụ bao gồm quét tròn, khu vực quét.
• Trung Scan: Một kỹ thuật quét thức ăn ăng-ten đang di chuyển để tạo ra một chùm tia quét, ví dụ bao gồm quét hình nón, quét khu vực theo một hướng, thùy chuyển đổi.
• Palmer Scan: Một kỹ thuật quét tạo ra một chùm quét bằng cách di chuyển các ăng-ten chính và thức ăn của nó. Quét Palmer là một sự kết hợp của một Quét Tiểu học và Quét một Trung.

Rãnh ống dẫn sóng

Rãnh ống dẫn sóng ăng-ten

Bài: ống dẫn sóng rãnh

Áp dụng tương tự các phản xạ parabol, ống dẫn sóng rãnh là di chuyển máy móc để quét và đặc biệt thích hợp cho bề mặt không theo dõi quét hệ thống, nơi mà các mô hình theo chiều dọc có thể không thay đổi. Do chi phí thấp hơn và ít tiếp xúc với gió, trên tàu, bề mặt sân bay, và hệ thống radar giám sát bến cảng hiện nay sử dụng ưu tiên cho các ăng-ten parabol.

Phased mảng

Phased mảng : Không phải tất cả các ăng-ten radar phải xoay để quét bầu trời .

Bài chi tiết: mảng Phased

Một phương pháp chỉ đạo được sử dụng trong một radar mảng theo từng giai đoạn. Này sử dụng một loạt các dây ăngten tương tự phù hợp khoảng cách đều nhau, các giai đoạn của tín hiệu để mỗi cá nhân trên không được kiểm soát để tín hiệu được tăng cường theo hướng mong muốn và hủy bỏ theo các hướng khác. Nếu dây ăngten cá nhân trong một mặt phẳng và tín hiệu được làm thức ăn cho mỗi từ trên không trong giai đoạn tất cả những người khác thì tín hiệu sẽ củng cố trong một hướng vuông góc với mặt phẳng. Bằng cách thay đổi các giai đoạn tương đối của tín hiệu thức ăn cho trên không mỗi hướng của chùm tia có thể được di chuyển bởi vì các hướng giao thoa sẽ di chuyển. Bởi vì hệ thống radar mảng theo từng giai đoạn yêu cầu không có chuyển động vật lý chùm tia có thể quét hàng ngàn độ mỗi giây, đủ nhanh để irradiate và theo dõi nhiều mục tiêu cá nhân, và vẫn còn chạy một tìm kiếm trên phạm vi rộng định kỳ. Bởi chỉ cần làm một số các ăng-ten hoặc tắt, chùm tia có thể lây lan cho việc tìm kiếm, thu hẹp để theo dõi, hoặc thậm chí chia thành hai hoặc nhiều hệ thống radar ảo. Tuy nhiên, chùm tia có thể không có hiệu quả chỉ đạo ở những góc nhỏ với mặt phẳng của mảng, do đó, bảo hiểm đầy đủ nhiều mảng được yêu cầu, thường là xử lý trên khuôn mặt của một kim tự tháp hình tam giác (xem hình).

Phased radar mảng đã được sử dụng từ những năm đầu tiên sử dụng radar trong Thế chiến II, nhưng những hạn chế của các thiết bị điện tử đã dẫn đến độ chính xác khá nghèo. Radar mảng theo từng giai đoạn ban đầu được sử dụng cho tên lửa phòng thủ . Họ là trái tim của con tàu do hệ thống chiến đấu Aegis , và các hệ thống tên lửa Patriot , và đang ngày càng được sử dụng trong các lĩnh vực khác bởi vì thiếu bộ phận chuyển động làm cho chúng đáng tin cậy hơn, và đôi khi cho phép một ăng-ten lớn hơn nhiều hiệu quả, hữu ích trong máy bay chiến đấu ứng dụng cung cấp không gian chỉ giới hạn cho phép quét máy.

Khi giá của thiết bị điện tử đã giảm, radar mảng theo từng giai đoạn đã trở thành nhiều hơn và phổ biến hơn. Hầu như tất cả các hệ thống radar quân sự hiện đại dựa trên mảng theo từng giai đoạn, trong đó chi phí nhỏ bổ sung là xa được bù đắp bằng cách cải thiện độ tin cậy của một hệ thống không có bộ phận chuyển động. Thiết kế ăng-ten truyền thống chuyển động vẫn còn sử dụng rộng rãi trong các vai trò trong đó chi phí là một yếu tố quan trọng như giám sát giao thông hàng không, radar thời tiết và hệ thống tương tự.

Radar mảng theo từng giai đoạn cũng có giá trị sử dụng trong máy bay, kể từ khi họ có thể theo dõi nhiều mục tiêu. Chiếc máy bay đầu tiên sử dụng một radar mảng theo từng giai đoạn là B-1B Lancer . Các máy bay chiến đấu đầu tiên sử dụng radar mảng theo từng giai đoạn là Mikoyan MiG-31 . MiG-31 triệu SBI-16 Zaslon theo từng giai đoạn radar mảng được coi là để được radar máy bay chiến đấu mạnh nhất thế giới [2] . Phased-array giao thoa , hoặc tổng hợp khẩu độ kỹ thuật, bằng cách sử dụng một loạt các món ăn riêng biệt theo từng giai đoạn vào một khẩu độ hiệu quả duy nhất, không thường được sử dụng cho các ứng dụng radar, mặc dù chúng được sử dụng rộng rãi trong thiên văn học vô tuyến điện. Bởi vì lời nguyền mảng mỏng , mảng khẩu độ nhiều, khi được sử dụng trong các máy phát, kết quả trong chùm hẹp ở các chi phí của việc giảm sức mạnh truyền để nhắm mục tiêu . Về nguyên tắc, các kỹ thuật như sử dụng có thể tăng độ phân giải không gian, nhưng điện năng thấp hơn có nghĩa rằng điều này là không hiệu quả. Tổng hợp khẩu độ bằng cách xử lý bài của các dữ liệu chuyển động từ một nguồn duy nhất di chuyển, mặt khác, là sử dụng rộng rãi trong các hệ thống radar không gian và trong không khí ( xem radar khẩu độ tổng hợp) .

Tần số ban nhạc

Tên ban nhạc truyền thống có nguồn gốc là tên mã trong Thế chiến II và vẫn còn trong sử dụng quân sự và hàng không trên toàn thế giới trong thế kỷ 21. Họ đã được áp dụng ở Hoa Kỳ bởi IEEE , và quốc tế ITU . Hầu hết các nước có quy định bổ sung để kiểm soát các bộ phận của mỗi băng tần có sẵn để sử dụng dân sự hoặc quân sự.

Người sử dụng khác của phổ tần vô tuyến, chẳng hạn như phát thanh truyền hình (và các biện pháp đối phó điện tử ECM) các ngành công nghiệp, đã thay thế các chỉ định quân sự truyền thống với hệ thống của mình.

Radar tần số ban nhạc

Ban nhạc tên	Dải tần số	Bước sóng phạm vi	Ghi chú
HF	3-30 MHz	10-100 m	ven biển các hệ thống radar, -the-horizon radar (OTH) radar, tần số cao '
P	<300 MHz	1 m +	'P' cho 'trước', áp dụng thu thập để các hệ thống radar đầu
VHF	30-300 MHz	1-10 m	Rất tầm xa, xuyên qua mặt đất, rất tần số cao '
UHF	300-1000 MHz	0,3-1 m	Rất tầm xa (ví dụ như đạn đạo cảnh báo tên lửa sớm ), tán lá thâm nhập vào mặt đất, xâm nhập; 'siêu cao tần số'
L	1-2 GHz	15-30 cm	Tầm xa không khí giao thông kiểm soát và giám sát , 'L' cho 'dài'
S	2-4 GHz	7,5-15 cm	Phạm vi giám sát vừa phải, không khí ga điều khiển giao thông, thời tiết dài hạn, radar biển, 'S' cho 'ngắn'
C	4-8 GHz	3,75-7,5 cm	Bộ thu truyền hình vệ tinh, một sự thỏa hiệp giữa các băng tần X và S (do đó 'C'); thời tiết, theo dõi tầm xa
X	8-12 GHz	2,5-3,75 cm	Hướng dẫn tên lửa , radar biển , thời tiết, độ phân giải trung lập bản đồ và giám sát mặt đất, ở Hoa Kỳ phạm vi hẹp 10,525 GHz ± MHz 25 được sử dụng cho sân bay radar; theo dõi phạm vi ngắn. Được đặt tên X ban nhạc bởi vì tần số là một bí mật trong WW2.
K u	12-18 GHz	1,67-2,5 cm	độ phân giải cao
K	18-24 GHz	1,11-1,67 cm	từ Đức kurz, có nghĩa là 'ngắn', sử dụng hạn chế do sự hấp thụ bởi hơi nước , do đó, K u và K đã được sử dụng thay vì để giám sát. K-band được sử dụng để phát hiện những đám mây khí tượng học, và cảnh sát phát hiện người lái xe tăng tốc. Súng radar hoạt động ban nhạc K-24,150 ± 0,100 GHz.
K a	24-40 GHz	0,75-1,11 cm	lập bản đồ, phạm vi ngắn, sân bay giám sát, tần số ngay trên băng tần K (vì thế 'a') hình ảnh radar, được sử dụng để kích hoạt máy ảnh chụp ảnh biển số xe ô tô chạy đèn đỏ, hoạt động ở 34,300 ± 0,100 GHz.
mm	40-300 GHz	7,5 mm - 1 mm	mm ban nhạc , chia nhỏ như sau. Các dải tần số phụ thuộc vào kích thước ống dẫn sóng. Nhiều lá thư được giao cho các ban nhạc của các nhóm khác nhau. Đây là những từ Baytron, một công ty hiện nay không còn tồn tại đã làm cho thiết bị kiểm tra.
V	40-75 GHz	4,0-7,5 mm	Rất mạnh mẽ hấp thụ oxy trong khí quyển, tạo ra tiếng vang ở 60 GHz.
W	75-110 GHz	2,7-4,0 mm	được sử dụng như một bộ cảm biến hình ảnh cho xe tự trị thử nghiệm, độ phân giải cao quan sát khí tượng, và hình ảnh.
UWB	1,6-10,5 GHz	18,75 cm - 2,8 cm	được sử dụng thông qua tường radar và hệ thống hình ảnh.

Radar điều biến

Bộ điều biến hành động để cung cấp các dạng sóng RF-xung . Có hai thiết kế bộ điều biến radar khác nhau:

• điện cao thế chuyển đổi cho không kết hợp khóa điện dao ^{động [26} ] Những bộ điều biến bao gồm một máy phát xung điện áp cao được hình thành từ một nguồn cung cấp điện áp cao, một mạng lưới hình thành xung, và một bộ chuyển mạch điện áp cao như một thyratron. Họ tạo ra các sóng ngắn của sức mạnh để thức ăn ví dụ như magnetron , một loại đặc biệt của ống chân không có thể chuyển đổi DC (thường xung) vào lò vi sóng. Công nghệ này được gọi là xung điện . Bằng cách này, các xung truyền của bức xạ RF được giữ trong một thời gian quy định rất ngắn, và thường.

• lai máy trộn, ^[27] được nuôi bằng một máy phát điện dạng sóng và kích thích cho một dạng sóng phức tạp nhưng chặt chẽ . Dạng sóng này có thể được tạo ra bởi điện năng thấp / tín hiệu đầu vào điện áp thấp. Trong trường hợp này các máy phát radar phải là một sức mạnh-bộ khuếch đại, ví dụ như một ống klystron nhà nước có truyền rắn . Bằng cách này, các xung truyền intrapulsemodulated và người nhận radar phải sử dụng kỹ thuật nén xung chủ yếu.

Radar làm mát

Coolanol và PAO (poly-alpha olefin) là hai nguội chính được sử dụng để làm mát các thiết bị radar trong không ^{khí ngày hôm nay [} cần dẫn nguồn]

Coolanol (silicat ester) được sử dụng trong một số hệ thống radar quân sự vào những năm 1970, ví dụ AN/APG-63 trong F-15. Tuy nhiên, nó là hút ẩm, dẫn đến sự hình thành của rượu rất dễ cháy. Sự mất mát của một máy bay của Hải quân Mỹ năm 1978 là do một đám cháy ester silicat. ^[28] Coolanol cũng là tốn kém và độc hại . Hải quân Mỹ đã lập một chương trình có tên là Phòng chống ô nhiễm (P2) để giảm hoặc loại bỏ khối lượng và độc tính của chất thải, khí thải và thải nước thải. Bởi vì điều Coolanol này được sử dụng ít thường xuyên hơn ngày hôm nay.

PAO là một sự pha trộn chất bôi trơn tổng hợp của một ester polyol admixed với số tiền có hiệu quả của một chất chống oxy hóa, màu vàng kim loại núm vú và chất ức chế gỉ. Hỗn hợp este polyol bao gồm một tỷ lệ chủ yếu của nhiều sự pha trộn ester (neopentyl polyol) được hình thành bởi phản ứng poly ( pentaerythritol ) este một phần với ít nhất một C7 đến C12 axit cacboxylic trộn với một ester được hình thành bởi phản ứng một polyol có ít nhất hai nhóm hydroxyl và ít nhất một C8-C10 axit cacboxylic. Tốt hơn, các axit là tuyến tính và tránh những có thể gây ra mùi hôi trong quá trình sử dụng. Phụ gia có hiệu quả là thứ arylamine chất chống oxy hóa, dẫn xuất triazole vàng kim loại núm vú và một axit amin phái sinh và thay thế amin tiểu học và trung học và / hoặc diamine gỉ chất ức chế .

Một chất lỏng làm nguội / thành phần chất bôi trơn tổng hợp, bao gồm một hỗn hợp ester của 50 đến 80% trọng lượng của ester (neopentyl polyol) nhiều hình thành bởi phản ứng một ester (neopentyl polyol) poly một phần và ít nhất một axit monocarboxylic tuyến tính có từ 6 đến 12 nguyên tử carbon, và 20 đến 50% trọng lượng của một ester polyol được hình thành bởi phản ứng một polyol có 5 đến 8 nguyên tử carbon và ít nhất hai nhóm hydroxyl với ít nhất một axit monocarboxylic tuyến tính có từ 7 đến 12 nguyên tử carbon, phần trăm trọng lượng dựa trên tổng trọng lượng thành phần.

http://translate.google.com.vn/translate?sl=en&tl=vi&js=n&prev=_t&hl=vi&ie=UTF-8&layout=2&eotf=1&u=htt

p%3A%2F%2Fwww.answers.com%2Ftopic%2Fradar&act=url