Afacerea mea este francize. Evaluări. Povesti de succes. Idei. Munca și educație
Cautare site

Sisteme radar (radar). Radarul este un sistem Ce este radarul în armată

Stație radar

Solicitarea pentru „radar” este redirecționată aici; despre registru medicamente vezi Registrul medicamentelor.

Stație radar(radar) sau radar(Engleză) radar din R.A. dio D ecție A nd R pescuit- detecție și distanță radio) - un sistem pentru detectarea obiectelor din aer, mare și sol, precum și pentru determinarea razei, vitezei și parametrilor geometrici ai acestora. Utilizează o metodă bazată pe emisia de unde radio și înregistrarea reflexiilor acestora de la obiecte. Termenul-acronim englezesc a apărut în 1941; ulterior, în scrierea sa, literele mari au fost înlocuite cu litere mici.

Poveste

În URSS și Rusia

În Uniunea Sovietică, conștientizarea necesității mijloacelor de detectare a aeronavelor libere de dezavantajele supravegherii sonore și optice a condus la dezvoltarea cercetării în domeniul radarului. Ideea propusă de tânărul artilerist Pavel Oșcepkov a primit aprobarea înaltului comandament: Comisarul Poporului al Apărării al URSS K. E. Voroșilov și adjunctul său, M. N. Tuhacevsky.

În 1946, experții americani Raymond și Hacherton, un fost angajat al Ambasadei SUA la Moscova, scriau: „Oamenii de știință sovietici au dezvoltat cu succes teoria radarului cu câțiva ani înainte ca radarul să fie inventat în Anglia”.

Clasificare

După domeniul de aplicare se disting
  • militar;
  • civil;
După scop
  • radar de detectare;
  • Radar de control și urmărire;
  • radare panoramice;
  • radar cu vedere laterală;
  • radare meteorologice;
  • Radar de desemnare a țintei;
  • Radar de supraveghere a situației;
După natura transportatorului
  • Radar de coastă
  • radare navale
  • Radarele aeropurtate
  • Radar mobile
După tipul de acțiune
  • Primar sau pasiv
  • Secundar sau activ
  • Combinate
Prin metoda de acțiune
  • Radar peste orizont
După lungimea de undă
  • Metru
  • decimetru
  • Centimetru
  • Milimetru

Proiectarea și principiul de funcționare a radarului primar

Radarul primar (pasiv) servește în principal la detectarea țintelor prin iluminarea lor cu o undă electromagnetică și apoi primirea reflexiilor (ecourile) acestei unde de la țintă. Deoarece viteza undelor electromagnetice este constantă (viteza luminii), devine posibilă determinarea distanței până la țintă pe baza măsurării diferiților parametri de propagare a semnalului.

O stație radar se bazează pe trei componente: emițător, antenă și receptor.

Transmiţător(dispozitiv de transmisie) este o sursă de semnal electromagnetic de mare putere. Poate fi un generator de impulsuri puternic. Pentru radarele cu rază de centimetri în impulsuri, este de obicei un magnetron sau un generator de impulsuri care funcționează conform următoarei scheme: un oscilator principal este un amplificator puternic, cel mai adesea folosind o lampă cu undă de călătorie ca generator, iar pentru radarele cu rază de măsură, o lampă triodă este folosit des. În funcție de design, emițătorul funcționează fie în modul de impuls, generând impulsuri electromagnetice scurte și puternice repetate, fie emite un semnal electromagnetic continuu.

Antenă realizează focalizarea semnalului emițătorului și formarea unui model de radiație, precum și recepția semnalului reflectat de la țintă și transmiterea acestui semnal către receptor. În funcție de implementare, semnalul reflectat poate fi recepționat fie de aceeași antenă, fie de o alta, care poate fi uneori amplasată la o distanță considerabilă de dispozitivul emițător. Dacă transmisia și recepția sunt combinate într-o antenă, aceste două acțiuni sunt efectuate alternativ și pentru a preveni scurgerea puternică a semnalului de la emițătorul de transmisie către receptor să orbească receptorul de un ecou slab, un dispozitiv special este plasat în fața receptorului. care închide intrarea receptorului în momentul emiterii semnalului de palpare.

Receptor(dispozitiv de recepție) realizează amplificarea și procesarea semnalului primit. În cel mai simplu caz, semnalul rezultat este transmis către un tub de fascicul (ecran), care afișează o imagine sincronizată cu mișcarea antenei.

Diferite radare se bazează pe diferite metode de măsurare a semnalului reflectat:

Metoda frecvenței

Metoda de măsurare a intervalului de frecvență se bazează pe utilizarea modulării în frecvență a semnalelor continue emise. În această metodă, o frecvență este emisă pe o perioadă care variază liniar de la f1 la f2. Semnalul reflectat va sosi modulat liniar la un moment de timp care precede prezentul cu timpul de întârziere. Acea. frecvenţa semnalului reflectat recepţionat la radar va depinde proporţional de timp. Timpul de întârziere este determinat de o schimbare bruscă a frecvenței semnalului de diferență.

Avantaje:

  • vă permite să măsurați distanțe foarte scurte;
  • se folosește un transmițător de putere redusă;

Defecte:

  • sunt necesare două antene;
  • deteriorarea sensibilității receptorului din cauza scurgerii prin antenă în calea de recepție a radiației emițătorului, supusă unor modificări aleatorii;
  • cerințe ridicate pentru liniaritatea modificărilor de frecvență;

Acestea sunt principalele sale dezavantaje.

Metoda fazelor

Metoda radarului de fază (coerent) se bazează pe izolarea și analiza diferenței de fază dintre semnalele transmise și reflectate, care apare din cauza efectului Doppler atunci când semnalul este reflectat de la un obiect în mișcare. În acest caz, dispozitivul de transmisie poate funcționa atât continuu, cât și în modul de impuls. Avantajul principal aceasta metoda este că „vă permite să observați doar obiectele în mișcare, iar acest lucru elimină interferențele de la obiectele staționare situate între echipamentul de recepție și țintă sau în spatele acestuia”.

Deoarece sunt utilizate unde ultrascurte, intervalul clar de măsurare a intervalului este de ordinul câțiva metri. Prin urmare, în practică, se folosesc circuite mai complexe, în care sunt prezente două sau mai multe frecvențe.

Avantaje:

  • radiații de putere redusă, deoarece se generează oscilații neamortizate;
  • acuratețea nu depinde de deplasarea frecvenței Doppler a reflexiei;
  • dispozitiv destul de simplu;

Defecte:

  • lipsa rezoluției intervalului;
  • deteriorarea sensibilității receptorului datorită pătrunderii radiației emițătorului prin antenă în calea de recepție, sub rezerva unor modificări aleatorii;

Metoda pulsului

Radarele moderne de urmărire sunt construite ca radare cu impulsuri. Radarul cu impulsuri transmite semnalul de transmisie doar pentru o perioadă foarte scurtă de timp, într-un impuls scurt (de obicei aproximativ o microsecundă), după care intră în modul de recepție și ascultă ecoul reflectat de la țintă în timp ce pulsul radiat se propagă prin spațiu.

Deoarece pulsul se deplasează departe de radar cu o viteză constantă, timpul care se scurge din momentul în care pulsul este trimis până la primirea răspunsului ecoului este o dependență directă de distanța până la țintă. Următorul impuls poate fi trimis doar după un timp, și anume după ce pulsul revine (aceasta depinde de raza de detectare a radarului, puterea emițătorului, câștigul antenei, sensibilitatea receptorului). Dacă pulsul este trimis mai devreme, ecoul pulsului anterior de la o țintă îndepărtată poate fi confundat cu ecoul unui al doilea impuls de la o țintă apropiată.
Se numește intervalul de timp dintre impulsuri interval de repetare a pulsului, reciproca sa este un parametru important numit rata de repetare a pulsului(IPC). Radarele cu rază lungă de acțiune, cu frecvență joasă au de obicei un interval de repetiție de câteva sute de impulsuri pe secundă. Rata de repetare a pulsului este una dintre cele trăsături distinctive, prin care este posibilă determinarea de la distanță a modelului radarului.

Avantajele metodei de măsurare a intervalului de puls:

  • capacitatea de a construi un radar cu o antenă;
  • simplitatea dispozitivului indicator;
  • Comoditatea de a măsura intervalul mai multor ținte;
  • simplitatea impulsurilor emise, cu o durată foarte scurtă, și a semnalelor primite;

Defecte:

  • Necesitatea de a utiliza puteri mari ale impulsurilor transmițătorului;
  • incapacitatea de a măsura distanțe scurte;
  • zonă moartă mare;

Eliminarea interferențelor pasive

Una dintre principalele probleme ale radarelor cu impuls este eliminarea semnalului reflectat de obiectele staționare: suprafața pământului, dealuri înalte etc. Dacă, de exemplu, un avion este situat pe fundalul unui deal înalt, semnalul reflectat de la acest dealul va bloca complet semnalul de la avion. Pentru radarele de la sol, această problemă se manifestă atunci când se lucrează cu obiecte care zboară joase. Pentru radarele cu impulsuri aeropurtate, se exprimă prin faptul că reflexia de pe suprafața pământului ascunde toate obiectele care se află sub aeronavă cu radarul.

Metode de eliminare a interferenței folosesc, într-un fel sau altul, efectul Doppler (frecvența unei unde reflectate de la un obiect care se apropie crește, iar de la un obiect care pleacă scade).

Cel mai simplu radar care poate detecta o țintă în interferență este radar cu selecția țintei în mișcare(PDS) - un radar cu impulsuri care compară reflecțiile de la mai mult de două sau mai multe intervale de repetare a impulsurilor. Orice țintă care se mișcă față de radar produce o modificare a parametrului semnalului (etapă în SDC serial), în timp ce interferența rămâne neschimbată. Eliminarea interferenței are loc prin scăderea reflexiilor din două intervale consecutive. În practică, eliminarea zgomotului poate fi efectuată în dispozitive speciale - compensatoare de perioadă sau algoritmi în software.

Sistemele de operare CRT au o slăbiciune fundamentală: sunt oarbe la ținte cu viteze circulare specifice (care produc schimbări de fază de exact 360 de grade), iar astfel de ținte nu sunt fotografiate. Viteza cu care o țintă dispare de radar depinde de frecvența de funcționare a stației și de rata de repetiție a pulsului. PRF-urile moderne emit impulsuri multiple la rate de repetiție diferite - astfel încât vitezele invizibile la fiecare rată de repetare a impulsurilor sunt captate de alte PRF.

O altă modalitate de a scăpa de interferență este implementată în radare puls-Doppler, care utilizează o procesare mult mai complexă decât radarele cu SDC.

O proprietate importantă a radarelor puls-Doppler este coerența semnalului. Aceasta înseamnă că semnalele și reflexiile transmise trebuie să aibă o anumită dependență de fază.

Radarele Doppler cu impulsuri sunt, în general, considerate a fi superioare radarelor MDT la detectarea țintelor care zboară joase în dezordinea solului multiple și sunt tehnica preferată folosită în avioanele de luptă moderne pentru interceptarea aeropurtată/controlul focului (exemplele sunt AN/APG-63, 65, radare 66, 67 și 70). În radarul Doppler modern, cea mai mare parte a procesării este realizată digital de un procesor separat care utilizează procesoare de semnal digital, utilizând de obicei algoritmul de înaltă performanță Fast Fourier Transform pentru a converti datele digitale ale modelelor de reflexie în ceva mai ușor de gestionat de alți algoritmi. Procesoarele digitale de semnal sunt foarte flexibile, deoarece algoritmii utilizați în ele pot fi înlocuiți rapid cu alții, schimbând doar programul din memoria dispozitivului (ROM „firmware”), astfel, dacă este necesar, adaptându-se rapid la tehnica de bruiaj a inamicului.

Domenii radar

Intervalele de frecvență radar standard american IEEE
Gamă Etimologie Frecvențele Lungime de undă Note
HF Engleză frecventa inalta 3-30 MHz 10-100 m Radar de la Garda de Coastă, radare „de peste orizont”.
P Engleză anterior < 300 МГц > 1 m Folosit la primele radare
VHF Engleză frecventa foarte mare 50-330 MHz 0,9-6 m Detectare pe distanță lungă, explorare Pământului
UHF Engleză frecvență ultra înaltă 300-1000 MHz 0,3-1 m Detectarea la distanțe mari (de exemplu, bombardarea artileriei), explorarea pădurilor, a suprafeței Pământului
L Engleză Lung 1-2 GHz 15-30 cm supravegherea si controlul traficului aerian
S Engleză Mic de statura 2-4 GHz 7,5-15 cm controlul traficului aerian, meteorologie, radar maritim
C Engleză Compromite 4-8 GHz 3,75-7,5 cm meteorologie, transmisie prin satelit, interval intermediar între X și S
X 8-12 GHz 2,5-3,75 cm controlul armelor, ghidarea rachetelor, radar maritim, vreme, cartografiere cu rezoluție medie; în SUA, banda de 10,525 GHz ± 25 MHz este utilizată în radarele de aeroport
K u Engleză sub K 12-18 GHz 1,67-2,5 cm cartografiere Rezoluție înaltă, altimetrie prin satelit
K limba germana kurz- "mic de statura" 18-27 GHz 1,11-1,67 cm utilizarea este limitată datorită absorbției puternice de către vaporii de apă, deci se folosesc intervalele K u și K a. Banda K este folosită pentru detectarea în cloud, în radarele de trafic ale poliției (24,150 ± 0,100 GHz).
K a Engleză deasupra lui K 27-40 GHz 0,75-1,11 cm Cartografiere, controlul traficului aerian cu rază scurtă de acțiune, radare speciale care controlează camerele de trafic (34.300 ± 0.100 GHz)
mm 40-300 GHz 1-7,5 mm unde milimetrice, împărțite în următoarele două intervale
V 40-75 GHz 4,0-7,5 mm Dispozitive medicale EHF utilizate pentru fizioterapie
W 75-110 GHz 2,7-4,0 mm senzori în automat experimental vehicule, cercetare meteorologică de înaltă precizie

Radar secundar

„Radarul secundar” este folosit în aviație pentru identificarea aeronavelor. Caracteristica principală este utilizarea unui transponder activ pe aeronave.

Principiul de funcționare al radarului secundar este oarecum diferit de principiul radarului primar. Stația Radar Secundară se bazează pe următoarele componente: transmițător, antenă, generatoare de marcatori azimut, receptor, procesor de semnal, indicator și transponder de avion cu antenă.

Transmiţător- servește la emiterea de impulsuri de solicitare în antenă la o frecvență de 1030 MHz

Antenă- serveste la emisia si receptia semnalului reflectat. Conform standardelor ICAO pentru radarul secundar, antena emite la o frecvență de 1030 MHz și recepționează la o frecvență de 1090 MHz.

Generatoare de markeri azimut- servesc la generare semne de azimut (Pulsul de schimbare a azimutului sau ACP) și generație Marcaje nordice (Azimuth Reference Pulse sau ARP). Pentru o revoluție a antenei radar, 4096 de mărci de azimut mici (pentru sistemele vechi) sau 16384 de semne de azimut mici (pentru sistemele noi, ele sunt numite și semne de azimut mici îmbunătățite (Impuls de schimbare a azimutului îmbunătățit sau IACP), precum și un semn de nord sunt generate.Marca de nord provine de la generatorul de semne azimutale într-o astfel de poziție a antenei, atunci când este îndreptată spre nord, iar semnele de azimut mici sunt folosite pentru a număra unghiul de rotație al antenei.

Receptor- serveste la receptia impulsurilor la o frecventa de 1090 MHz.

Procesor de semnal- serveste la procesarea semnalelor primite.

Indicator- servește la indicarea informațiilor prelucrate.

Transponder de avion cu antenă- servește la transmiterea unui semnal radio cu impulsuri care conține informații suplimentare înapoi către radar la primirea unui semnal radio de solicitare.

Principiul de funcționare al radarului secundar este utilizarea energiei transponderului aeronavei pentru a determina poziția aeronavei. Radarul iradiază spațiul înconjurător cu impulsuri de interogare la frecvențele P1 și P3, precum și un impuls de suprimare P2 la o frecvență de 1030 MHz. Echipat cu transpondere aeronave situat în raza fasciculului de interogare, la primirea impulsurilor de interogare, dacă este în vigoare condiția P1,P3>P2, răspundeți radarului solicitant cu o serie de impulsuri codificate la o frecvență de 1090 MHz, care conțin Informații suplimentare despre numărul plăcii, înălțimea și așa mai departe. Răspunsul transponderului aeronavei depinde de modul de solicitare radar, iar modul de solicitare este determinat de intervalul de timp dintre impulsurile de solicitare P1 și P3, de exemplu, în modul de solicitare A (modul A), intervalul de timp dintre solicitarea stației impulsurile P1 și P3 este de 8 microsecunde și la primirea unei astfel de solicitări transponderul, aeronava își codifică numărul de avion în impulsurile de răspuns.

În modul de solicitare C (modul C), intervalul de timp dintre impulsurile de solicitare a stației este de 21 de microsecunde și la primirea unei astfel de solicitări, transponderul aeronavei își codifică altitudinea în impulsurile de răspuns. Radarul poate trimite o solicitare și într-un mod mixt, de exemplu Mod A, Mod C, Mod A, Mod C. Azimutul aeronavei este determinat de unghiul de rotație al antenei, care la rândul său este determinat prin calcul mici semne de azimut.

Intervalul este determinat de întârzierea răspunsului primit. Dacă aeronava se află în raza lobilor laterali, și nu faza principală, sau este situată în spatele antenei, atunci transponderul aeronavei, atunci când primește o solicitare de la radar, va primi la intrare condiția care pulsează P1, P3.

Semnalul primit de la transponder este procesat de receptorul radar, apoi merge la procesorul de semnal, care procesează semnalele și oferă informații utilizatorului final și (sau) indicatorului de control.

Avantajele unui radar secundar:

  • precizie mai mare;
  • informații suplimentare despre aeronavă (număr de bord, altitudine);
  • putere redusă de radiație în comparație cu radarele primare;
  • raza mare de detectare.

Vezi si

  • Institutul de Cercetare de Inginerie Radio Nijni Novgorod

Literatură

  • Polyakov V.T.„Dedicație pentru electronica radio”, M., RiS, ISBN 5-256-00077-2
  • Leonov A.I. Radar în apărarea antirachetă. M., 1967
  • Stații radar cu privire laterală, ed. A. P. Reutova, M., 1970
  • Mișcenko Yu. A. Radar peste orizont, M., 1972
  • Barton D. Sisteme radar / Traducere prescurtată din engleză editată de Trofimov K.N. - M.. - Editura militară, 1967. - 480 p.
  • Lobanov M. M. Dezvoltarea radarului sovietic
Articole
  • Shembel B.K. La originile radarului în URSS. - Radio sovietică, 1977, nr. 5
  • Yu. B. Kobzarev. Primii pași ai radarului sovietic. Revista Natură, nr. 12, 1985

Legături

  • Radar tehnologic (german).
  • Secțiunea despre stațiile radar de pe blogul dxdt.ru (rusă)
  • http://www.net-lib.info/11/4/537.php Konstantin Ryzhov - 100 de mari invenții. 1933 - Taylor, Young și Hyland vin cu ideea de radar. 1935 - Radar de avertizare timpurie Watson-Watt CH.
  • Radar Lena-M Radar Lena-M - fotografie, descriere

Note

Stație radar(radar) sau radar(Engleză) radar din Detectarea și măsurarea radioului- detecție și distanță radio) - un sistem pentru detectarea obiectelor din aer, mare și sol, precum și pentru determinarea razei și a parametrilor geometrici ai acestora. Utilizează o metodă bazată pe emisia de unde radio și înregistrarea reflexiilor acestora de la obiecte. Termenul acronim englezesc a apărut în oraș; ulterior, în scrierea lui, majusculele au fost înlocuite cu litere mici.

Poveste

La 3 ianuarie 1934, un experiment a fost efectuat cu succes în URSS pentru a detecta o aeronavă folosind metoda radar. O aeronavă care zbura la o altitudine de 150 de metri a fost depistată la o distanță de 600 de metri de instalația radar. Experimentul a fost organizat de reprezentanții Institutului de Inginerie Electrică din Leningrad și ai Laboratorului Radio Central. În 1934, mareșalul Tuhacevsky a scris într-o scrisoare către guvernul URSS: „Experimentele de detectare a aeronavelor folosind un fascicul electromagnetic au confirmat corectitudinea principiului de bază”. Prima instalație experimentală „Rapid” a fost testată în același an; în 1936, stația radar sovietică „Storm” a detectat aeronava de la o distanță de 10 kilometri. În Statele Unite, primul contract militar cu industria a fost încheiat în 1939. În 1946, experții americani Raymond și Hacherton, un fost angajat al Ambasadei SUA la Moscova, scriau: „Oamenii de știință sovietici au dezvoltat cu succes teoria radarului cu câțiva ani înainte ca radarul să fie inventat în Anglia”.

Clasificarea radarului

După scop, stațiile radar pot fi clasificate după cum urmează:

  • radar de detectare;
  • Radar de control și urmărire;
  • radare panoramice;
  • radar cu vedere laterală;
  • Radarele meteorologice.

În funcție de domeniul de aplicare, se disting radarele militare și cele civile.

După natura transportatorului:

  • Radar de la sol
  • radare navale
  • Radarele aeropurtate

După tipul de acțiune

  • Primar sau pasiv
  • Secundar sau activ
  • Combinate

După intervalul de undă:

  • Metru
  • Centimetru
  • Milimetru

Proiectarea și principiul de funcționare a radarului primar

Radarul primar (pasiv) servește în principal la detectarea țintelor prin iluminarea lor cu o undă electromagnetică și apoi primirea reflexiilor (ecourile) acestei unde de la țintă. Deoarece viteza undelor electromagnetice este constantă (viteza luminii), devine posibilă determinarea distanței până la țintă pe baza măsurării timpului de propagare a semnalului.

O stație radar se bazează pe trei componente: emițător, antenă și receptor.

Dispozitiv de transmisie este o sursă de semnal electromagnetic de mare putere. Poate fi un generator de impulsuri puternic. Pentru radarele cu rază de centimetri în impulsuri, este de obicei un magnetron sau un generator de impulsuri care funcționează conform următoarei scheme: un oscilator principal este un amplificator puternic, cel mai adesea folosind o lampă cu undă de călătorie ca generator, iar pentru radarele cu rază de măsură, o lampă triodă este folosit des. În funcție de design, emițătorul funcționează fie în modul de impuls, generând impulsuri electromagnetice scurte și puternice repetate, fie emite un semnal electromagnetic continuu.

Antenă realizează focalizarea semnalului receptorului și formarea unui model de radiație, precum și recepția semnalului reflectat de la țintă și transmiterea acestui semnal către receptor. În funcție de implementare, semnalul reflectat poate fi recepționat fie de aceeași antenă, fie de o alta, care poate fi uneori amplasată la o distanță considerabilă de dispozitivul emițător. Dacă transmisia și recepția sunt combinate într-o antenă, aceste două acțiuni sunt efectuate alternativ și pentru a preveni scurgerea puternică a semnalului de la emițătorul de transmisie către receptor să orbească receptorul de un ecou slab, un dispozitiv special este plasat în fața receptorului. care închide intrarea receptorului în momentul emiterii semnalului de palpare.

Receptor Efectuează amplificarea și procesarea semnalului primit. În cel mai simplu caz, semnalul rezultat este transmis către un tub de fascicul (ecran), care afișează o imagine sincronizată cu mișcarea antenei.

Radaruri coerente

Metoda radar coerent se bazează pe izolarea și analiza diferenței de fază dintre semnalele transmise și reflectate, care apare din cauza efectului Doppler atunci când semnalul este reflectat de la un obiect în mișcare. În acest caz, dispozitivul de transmisie poate funcționa atât continuu, cât și în modul de impuls. Principalul avantaj al acestei metode este că „vă permite să observați doar obiectele în mișcare, iar acest lucru elimină interferența de la obiectele staționare situate între echipamentul de recepție și țintă sau în spatele acestuia”.

Radar cu impulsuri

Principiul de funcționare al radarului cu impulsuri

Principiul determinării distanței până la un obiect cu ajutorul radarului cu impulsuri

Radarele moderne de urmărire sunt construite ca radare cu impulsuri. Radarul cu impulsuri transmite doar pentru o perioadă foarte scurtă de timp, pulsul scurt are de obicei o durată de aproximativ o microsecundă, după care ascultă un ecou în timp ce pulsul se propagă.

Deoarece pulsul se îndepărtează de radar cu o viteză constantă, timpul scurs din momentul în care pulsul este trimis până la momentul în care este recepționat ecoul este o măsură clară a distanței directe până la țintă. Următorul impuls poate fi trimis doar după un timp, și anume după ce pulsul revine, depinde de raza de detectare a radarului (dată în funcție de puterea emițătorului, câștigul antenei și sensibilitatea receptorului). Dacă pulsul ar fi trimis mai devreme, ecoul pulsului anterior de la o țintă îndepărtată ar putea fi confundat cu ecoul unui al doilea impuls de la o țintă apropiată.

Se numește intervalul de timp dintre impulsuri interval de repetare a pulsului, reciproca sa este un parametru important numit rata de repetare a pulsului(IPC). Radarele cu frecvență joasă și cu rază lungă de acțiune au de obicei un interval de repetiție de câteva sute de impulsuri pe secundă (sau Hertz [Hz]). Rata de repetiție a pulsului este una dintre caracteristicile distinctive prin care este posibilă determinarea de la distanță a modelului radar.

Eliminarea interferențelor pasive

Una dintre principalele probleme ale radarelor cu impuls este eliminarea semnalului reflectat de obiectele staționare: suprafața pământului, dealuri înalte etc. Dacă, de exemplu, un avion este situat pe fundalul unui deal înalt, semnalul reflectat de la acest dealul va bloca complet semnalul de la avion. Pentru radarele de la sol, această problemă se manifestă atunci când se lucrează cu obiecte care zboară joase. Pentru radarele cu impulsuri aeropurtate, se exprimă prin faptul că reflexia de pe suprafața pământului ascunde toate obiectele care se află sub aeronavă cu radarul.

Metode de eliminare a interferenței folosesc, într-un fel sau altul, efectul Doppler (frecvența unei unde reflectate de la un obiect care se apropie crește, iar de la un obiect care pleacă scade).

Cel mai simplu radar care poate detecta o țintă în interferență este radar cu selecția țintei în mișcare(PDS) - un radar cu impulsuri care compară reflecțiile de la mai mult de două sau mai multe intervale de repetare a impulsurilor. Orice țintă care se mișcă față de radar produce o modificare a parametrului semnalului (etapă în SDC serial), în timp ce interferența rămâne neschimbată. Eliminarea interferenței are loc prin scăderea reflexiilor din două intervale consecutive. În practică, eliminarea zgomotului poate fi efectuată în dispozitive speciale - compensatoare de perioadă sau algoritmi în software.

Sistemele de operare CRT au o slăbiciune fundamentală: sunt oarbe la ținte cu viteze circulare specifice (care produc schimbări de fază de exact 360 de grade), iar astfel de ținte nu sunt fotografiate. Viteza cu care o țintă dispare de radar depinde de frecvența de funcționare a stației și de rata de repetiție a pulsului. PRF-urile moderne emit impulsuri multiple la rate de repetiție diferite - astfel încât vitezele invizibile la fiecare rată de repetare a impulsurilor sunt captate de alte PRF.

O altă modalitate de a scăpa de interferență este implementată în radare puls-Doppler, care utilizează o procesare mult mai complexă decât radarele cu SDC.

O proprietate importantă a radarelor puls-Doppler este coerența semnalului. Aceasta înseamnă că semnalele și reflexiile transmise trebuie să aibă o anumită dependență de fază.

Radarele Doppler cu impulsuri sunt, în general, considerate a fi superioare radarelor SDC în detectarea țintelor care zboară joase în dezordinea solului multiplă, aceasta este tehnica preferată folosită în aeronavele de luptă moderne pentru interceptarea aeropurtată/controlul focului, exemple fiind AN/APG-63, 65, Radarele 66, 67 și 70. În radarul Doppler modern, cea mai mare parte a procesării este realizată digital de un procesor separat care utilizează procesoare de semnal digital, utilizând de obicei algoritmul de înaltă performanță Fast Fourier Transform pentru a converti datele digitale ale modelelor de reflexie în ceva mai ușor de gestionat de alți algoritmi. Procesoarele digitale de semnal sunt foarte flexibile și algoritmii utilizați pot fi de obicei înlocuiți rapid cu alții, înlocuind doar cipurile de memorie (ROM), contracarând astfel rapid tehnicile de bruiaj inamice dacă este necesar.

Proiectarea și principiul de funcționare a radarului secundar

Principiul de funcționare al radarului secundar este oarecum diferit de principiul radarului primar. Stația Radar Secundară se bazează pe următoarele componente: transmițător, antenă, generatoare de marcatori azimut, receptor, procesor de semnal, indicator și transponder de avion cu antenă.

Transmiţător. Servește pentru a emite impulsuri de solicitare în antenă la o frecvență de 1030 MHz

Antenă. Servește pentru a emite și recepționa semnale reflectate. Conform standardelor ICAO pentru radarul secundar, antena emite la o frecvență de 1030 MHz și recepționează la o frecvență de 1090 MHz.

Generatoare de semne azimutale. Servește pentru a genera semne de azimut (Azimuth Change Pulse sau ACP) și pentru a genera semne de nord (Azimuth Reference Pulse sau ARP). Pentru o revoluție a antenei radar, 4096 mărci de azimut mici (pentru sisteme vechi) sau 16384 semne de azimut mici (pentru sisteme noi), numite și semne de azimut mici îmbunătățite (impuls îmbunătățit de schimbare a azimutului sau IACP), precum și un marcaj de nord , sunt generate. Marca de nord provine de la generatorul de marcaj de azimut, cu antena într-o astfel de poziție atunci când este îndreptată spre Nord, iar semnele mici de azimut servesc la numărarea unghiului de rotație al antenei.

Receptor. Folosit pentru a primi impulsuri la o frecvență de 1090 MHz

Procesor de semnal. Servește la procesarea semnalelor primite

Indicator Servește pentru afișarea informațiilor procesate

Transponder de avion cu antenă Servește la transmiterea unui semnal radio cu impulsuri care conține informații suplimentare înapoi către radar la primirea unui semnal de solicitare radio.

Principiul de funcționare Principiul de funcționare al radarului secundar este utilizarea energiei transponderului aeronavei pentru a determina poziția aeronavei. Radarul iradiază spațiul înconjurător cu impulsuri de interogare la frecvențele P1 și P3, precum și un impuls de suprimare P2 la o frecvență de 1030 MHz. Aeronava echipată cu transpondere situate în raza fasciculului de interogare la primirea impulsurilor de interogare, dacă este în vigoare condiția P1, P3> P2, răspund radarului solicitant cu o serie de impulsuri codificate la o frecvență de 1090 MHz, care conțin suplimentar informații cum ar fi numărul de bord, altitudinea și așa mai departe. Răspunsul transponderului aeronavei depinde de modul de solicitare radar, iar modul de solicitare este determinat de distanța dintre impulsurile de solicitare P1 și P3, de exemplu în modul de solicitare A (modul A), distanța dintre impulsurile de solicitare a stației P1 și P3 este de 8 microsecunde, iar la primirea unei astfel de solicitări, transponderul aeronavei codifică numărul plăcii sale în impulsuri de răspuns. În modul de interogare C (modul C), distanța dintre impulsurile de interogare a stației este de 21 microsecunde și la primirea unei astfel de solicitări, transponderul aeronavei își codifică altitudinea în impulsurile de răspuns. Radarul poate trimite o solicitare și într-un mod mixt, de exemplu Mode A, Mode C, Mode A, Mode C. Azimutul aeronavei este determinat de unghiul de rotație al antenei, care la rândul său este determinat prin numărarea Mici. Semnele de azimut. Intervalul este determinat de întârzierea răspunsului primit. Dacă aeronava nu se află în zona de acoperire a fasciculului principal, ci se află în zona de acoperire a lobilor laterali sau este situată în spatele antenei, atunci transponderul aeronavei, la primirea unei solicitări de la radar, va primi la intrare condiția care pulsează P1 ,P3

Avantajele unui radar secundar sunt precizia mai mare, informații suplimentare despre avion (număr de aeronavă, altitudine), precum și radiația scăzută în comparație cu radarele primare.

Alte pagini

  • Radar tehnologic (german).
  • Secțiunea despre stațiile radar de pe blogul dxdt.ru (rusă)
  • http://www.net-lib.info/11/4/537.php Konstantin Ryzhov - 100 de mari invenții. 1933 - Taylor, Young și Hyland vin cu ideea de radar. 1935 - Radar de avertizare timpurie Watson-Watt CH.

Literatură și note de subsol

Fundația Wikimedia. 2010.

Sinonime:
  • Radar Duga
  • RMG

Vedeți ce este „radar” în alte dicționare:

    Radar- Serviciul de Logistică Rusă http://www.rls.ru/​ Comunicații stație radar radar Dicționare: Dicționar de abrevieri și abrevieri ale armatei și serviciilor speciale. Comp. A. A. Şcelokov. M.: Editura AST SRL, Editura Geleos CJSC, 2003. 318 p., Cu... Dicționar de abrevieri și abrevieri

Tipuri de radare. Radarul activ, activ cu răspuns activ și pasiv sunt utilizate în sistemele radar.

Radarul activ (Fig. 2.1, a) presupune că obiectul detectat situat în punctul O nu este o sursă de semnale radio. Într-un astfel de radar, emițătorul generează un semnal de sondare, iar antena iradiază ținta în timp ce scanează spațiul. Receptorul (Receiver) amplifică și convertește semnalul reflectat primit de la țintă și îl transmite dispozitivului de ieșire, ceea ce rezolvă problema detectării și măsurării coordonatelor obiectului.

Radarul activ cu răspuns activ (Fig. 2.1, b) implementează principiul cerere-răspuns și se distinge prin faptul că obiectul detectat este echipat cu un transponder. Emițătorul interogatorului generează un semnal de solicitare, iar antena interogatorului, în procesul de scanare a spațiului, iradiază obiectul echipat cu transponder. Acesta din urmă primește un semnal de solicitare și trimite un semnal de răspuns către. După ce a primit și detectat acest semnal, interogatorul, folosind un dispozitiv de ieșire, găsește coordonatele obiectului echipat cu transponder. În astfel de sisteme, cererea și răspunsul codificat sunt posibile, ceea ce crește imunitatea la zgomot a liniei de transmisie a informațiilor. În plus, informații suplimentare pot fi transmise de-a lungul liniei interogator-responder. Deoarece obiectul este activ (există un transmițător), raza de acțiune a radarului crește în comparație cu raza de acțiune a unui sistem radar activ convențional, dar radarul devine mai complex (uneori acest tip de radar se numește radar secundar).

Radarul pasiv rezolvă problema detectării unui obiect activ care emite unde radio (Fig. 2.1, c). Cu detectarea pasivă a țintei, sunt posibile două situații: când obiectul detectat are un transmițător radio, ale cărui semnale sunt captate de un radar pasiv și când este recepționată radiația naturală a unui obiect pasiv în intervalul de lungimi de undă radio sau infraroșu, care apare atunci când temperatura obiectului este peste zero absolut și când există un contrast de temperatură cu obiectele din jur. Acest tip de radar este simplu și foarte rezistent la interferențe.

Orez. 2.1. Diagrame bloc ale opțiunilor radar

Tipuri de sisteme radar. Pe baza naturii amplasării pieselor echipamentelor în spațiu, se disting radarele cu o singură poziție, cu două poziții (bistatice) și cu mai multe poziții. Ultimele două tipuri de radare diferă prin faptul că echipamentele lor sunt separate în spațiu și aceste radare pot funcționa atât independent, cât și în comun (radar dispersat). Datorită separării spațiale a elementelor din astfel de sisteme, se obține un conținut mai mare de informații și o imunitate la zgomot, dar sistemul în sine devine mai complex.

Sistemele radar cu o singură poziție (SPRLS) se disting prin faptul că toate echipamentele sunt amplasate într-o singură poziție. Mai jos vom desemna astfel de sisteme radar. OPRLS implementează un tip de radar activ sau pasiv (vezi Fig. 2.1, a - c). Cu un radar activ cu un răspuns activ, echipamentul interogatorului este situat într-un punct din spațiu, iar echipamentul transponderului este situat în altul. În funcție de scopul radarului și de tipul de semnale utilizate, diagramele structurale ale OPRLS pot fi specificate și, în același timp, diferă semnificativ unele de altele. Să luăm în considerare, ca exemplu, funcționarea unui radar activ pulsat pentru detectarea țintelor aeriene pentru controlul traficului aerian (ATC), a cărui structură este prezentată în Fig. 2.2, iar aspectul din Fig. 2.3. Dispozitivul de control al vederii (control al antenei) este folosit pentru a vizualiza spațiul (de obicei circular) cu un fascicul de antenă, îngust în plan orizontal și larg în vertical.

În OPRLS considerat, se utilizează un mod de radiație pulsată, prin urmare, în momentul în care următorul impuls radio de sondare se termină, singura antenă este comutată de la emițător la receptor și este utilizată pentru recepție până când începe să fie generat următorul impuls radio de sondare, după care antena este din nou conectată la transmițător etc.

Orez. 2.2. Diagrama bloc a radarului de detectare a țintei aeriene

Această operație este efectuată de un comutator de transmisie-recepție (RTS). Impulsurile de declanșare, care stabilesc perioada de repetiție a semnalelor de sondare și sincronizează funcționarea tuturor subsistemelor OPRLS, sunt generate de un sincronizator (Sync). Semnalul de la receptor (Rm) după convertorul analog-digital (ADC) merge către echipamentul de procesare a informațiilor - procesorul de semnal, unde se realizează prelucrarea primară a informațiilor, constând în detectarea semnalului și măsurarea coordonatelor țintei. Marcajele țintă și urmele de traiectorie sunt formate în timpul prelucrării secundare a informațiilor în procesorul de date.

Orez. 2.3. Radar de supraveghere ATC „Dnepr”

Semnalele generate, împreună cu informațiile despre poziția unghiulară a antenei, sunt transmise pentru procesare ulterioară către postul de comandă, precum și pentru monitorizare către indicatorul de vizibilitate integrală (PVI). Când radarul funcționează autonom, PPI servește ca element principal pentru monitorizarea situației aerului. Un astfel de radar prelucrează de obicei informații în formă digitală. În acest scop, este prevăzut un dispozitiv pentru conversia semnalului într-un cod digital (ADC).

Sistemele radar bistatice (BiRLS) sunt radare în care părțile emitente și receptoare sunt situate în puncte diferite din spațiu (vezi Fig. 2.1, d). Astfel de sisteme bi-radar se bazează pe un tip de radar activ.


Articolul discută principiul de funcționare și diagrama structurală generală a radarului unei nave. Funcționarea stațiilor radar (radare) se bazează pe utilizarea fenomenului de reflectare a undelor radio de la diferite obstacole situate pe calea propagării lor, adică în radar, fenomenul de ecou este utilizat pentru a determina poziția obiectelor. În acest scop, radarul are un transmițător, un receptor, un dispozitiv special antenă-ghid de undă și un indicator cu ecran pentru observarea vizuală a semnalelor de eco. Astfel, funcționarea unei stații radar poate fi reprezentată astfel: emițătorul radar generează oscilații de înaltă frecvență de o anumită formă, care sunt trimise în spațiu într-un fascicul îngust care se rotește continuu de-a lungul orizontului. Vibrațiile reflectate de la orice obiect sub forma unui semnal de ecou sunt recepționate de receptor și afișate pe ecranul indicator, în timp ce este posibil să se determine imediat pe ecran direcția (lagărul) către obiect și distanța acestuia față de navă.
Orientarea către un obiect este determinată de direcția unui fascicul radar îngust, care cade în prezent pe obiect și este reflectat de acesta.
Distanța până la obiect poate fi obținută prin măsurarea unor intervale scurte de timp între transmiterea impulsului de sondare și momentul recepționării impulsului reflectat, cu condiția ca impulsurile radio să se propagă cu o viteză c = 3 X 108 m/sec. Radarele navei au indicatori complet (PSI), pe ecranul cărora se formează o imagine a mediului de navigație din jurul navei.
Radarele de coastă instalate în porturi, pe abordările acestora și pe canale sau pe drumuri complexe sunt utilizate pe scară largă. Cu ajutorul lor, a devenit posibilă aducerea navelor în port, controlul mișcării navelor de-a lungul drumului, canalizarea în condiții de vizibilitate slabă, în urma căreia timpul de nefuncționare al navelor este redus semnificativ. Aceste stații din unele porturi sunt suplimentate cu echipamente speciale de transmisie de televiziune, care transmit imagini de pe ecranul stației radar către navele care se apropie de port. Imaginile transmise sunt recepționate pe navă de către un receptor de televiziune convențional, ceea ce facilitează foarte mult sarcina de a intra în port în port cu vizibilitate slabă pentru navigator.
Radarele de coastă (porturi) pot fi folosite și de către dispeceratul portuar pentru a monitoriza mișcarea navelor situate în apele portuare sau pe abordările de acesta.
Să luăm în considerare principiul de funcționare a radarului unei nave cu un indicator de vizibilitate general. Să folosim o diagramă bloc simplificată a unui radar pentru a explica funcționarea acestuia (Fig. 1).
Impulsul de declanșare generat de generatorul SI lansează (sincronizează) toate unitățile radar.
Când impulsurile de declanșare ajung la transmițător, modulatorul (Mod) generează un impuls dreptunghiular cu o durată de câteva zecimi de microsecunde, care este alimentat generatorului de magnetron (MG).

Magnetronul generează un impuls de sondare cu o putere de 70-80 kW, lungime de undă 1 = 3,2 cm, frecvență /s = 9400 MHz. Impulsul de magnetron este furnizat antenei printr-un comutator de antenă (AS) printr-un ghid de undă special și radiat în spațiu într-un fascicul îngust direcționat. Lățimea fasciculului în plan orizontal este de 1-2°, iar în plan vertical de aproximativ 20°. Antena, care se rotește în jurul unei axe verticale cu o viteză de 12-30 rpm, iradiază întreg spațiul din jurul vasului.
Semnalele reflectate sunt recepționate de aceeași antenă, astfel încât AP-ul conectează alternativ antena mai întâi la transmițător și apoi la receptor. Impulsul reflectat este transmis printr-un comutator de antenă la un mixer la care este conectat un oscilator klystron (KG). Acesta din urmă generează oscilații de putere redusă cu o frecvență f Г=946 0 MHz.
În mixer, ca urmare a adăugării de oscilații, este eliberată o frecvență intermediară fPR=fГ-fС=60 MHz, care apoi merge la un amplificator de frecvență intermediară (IFA), care amplifică impulsurile reflectate. Folosind un detector situat la ieșirea amplificatorului, impulsurile amplificate sunt convertite în impulsuri video, care sunt alimentate printr-un mixer video (VS) către un amplificator video. Aici ele sunt amplificate și trimise la catodul unui tub catodic (CRT).
Un tub cu raze catodice este un tub cu vid special conceput (vezi Fig. 1).
Este alcătuit din trei părți principale: un pistol cu ​​electroni cu un dispozitiv de focalizare, un sistem magnetic de deviere și un bec de sticlă cu un ecran care are o proprietate de luminozitate.
Tunul de electroni 1-2 și dispozitivul de focalizare 4 formează un fascicul de electroni dens, bine focalizat, iar sistemul de deviere 5 servește la controlul acestui fascicul de electroni.
După ce trece prin sistemul de deviere, fasciculul de electroni lovește ecranul 8, care este acoperit cu o substanță specială care are capacitatea de a străluci atunci când este bombardat cu electroni. Partea interioară a părții late a tubului este acoperită cu un strat conductor special (grafit). Acest strat este anodul principal al tubului 7 și are un contact căruia i se aplică o tensiune pozitivă ridicată. Anodul 3 este un electrod de accelerare.
Luminozitatea punctului luminos de pe ecranul CRT este reglată prin schimbarea tensiunii negative pe electrodul de control 2 folosind potențiometrul „Luminozitate”. În stare normală, tubul este blocat cu tensiune negativă la electrodul de control 2.
Imaginea mediului înconjurător pe ecranul indicatorului de vizibilitate generală se obține după cum urmează.
Concomitent cu începerea radiației de către emițătorul de impuls al sondei, este pornit un generator de baleiaj, format dintr-un multivibrator (MB) și un generator de curent dinți de ferăstrău (RCG), care generează impulsuri dinți de ferăstrău. Aceste impulsuri sunt alimentate către sistemul de deflectare 5, care are un mecanism de rotație care este conectat la sincronizatorul de recepție 6.
În același timp, un impuls dreptunghiular de tensiune pozitivă este aplicat pentru a controla electrodul 2 și îl deblochează. Odată cu apariția unui curent în creștere (dinți de ferăstrău) în sistemul de deviere a CRT, fasciculul de electroni începe să devieze ușor de la centru la marginea tubului și pe ecran apare o rază de scanare luminoasă. Mișcarea radială a fasciculului pe ecran este foarte puțin vizibilă. În momentul în care sosește semnalul reflectat, potențialul dintre rețea și catodul de control crește, tubul este deblocat și un punct corespunzător poziției curente a fasciculului care efectuează mișcare radială începe să strălucească pe ecran. Distanța de la centrul ecranului până la punctul luminos va fi proporțională cu distanța până la obiect. Sistemul de deviere are o mișcare de rotație.
Mecanismul de rotație al sistemului de deviere este conectat prin transmisie sincronă la senzorul sincron al antenei 9, astfel încât bobina de deviere se rotește în jurul gâtului CRT sincron și în fază cu antena 12. Ca urmare, apare o rază de scanare rotativă. pe ecranul CRT.
Când antena este rotită, linia de scanare se rotește și noi zone încep să se lumineze pe ecranul indicator, corespunzătoare impulsurilor reflectate de diverse obiecte situate la diferiți lagăre. Pentru o rotație completă a antenei, întreaga suprafață a ecranului CRT este acoperită cu multe linii de scanare radiale, care sunt iluminate numai dacă există obiecte reflectorizante pe rulmenții corespunzători. Astfel, pe ecranul tubului este reprodusă o imagine completă a situației din jurul navei.
Pentru măsurarea aproximativă a distanțelor față de diferite obiecte, pe ecranul CRT sunt aplicate inele de scară (cercuri cu interval fix) folosind iluminarea electronică generată în unitatea PCD. Pentru a măsura cu mai multă precizie distanța, radarul folosește un dispozitiv special de telemetru cu așa-numitul cerc de rază în mișcare (MRC).
Pentru a măsura distanța până la orice țintă pe ecranul CRT, este necesar să rotiți mânerul telemetrului, să aliniați PCD-ul cu marcajul țintei și să luați o citire în mile și zecimi de la un contor conectat mecanic la mânerul telemetrului.
Pe lângă semnalele de eco și inelele de distanță, marcajul de direcție 10 este iluminat pe ecranul CRT (vezi Fig. 1). Acest lucru se realizează prin aplicarea unui impuls pozitiv la grila de control CRT în momentul în care radiația maximă de la antenă trece într-o direcție care coincide cu planul liniei centrale a navei.
Imaginea de pe ecranul CRT poate fi orientată în raport cu DP-ul navei (stabilizare a direcției) sau în raport cu meridianul adevărat (stabilizare la nord). În acest din urmă caz, sistemul de deviere al tubului are și o legătură sincronă cu girocompasul.

Statele Unite au distrus trei stații radar în Yemen cu o lovitură de rachete. Această măsură a fost un răspuns la două lansări de rachete de către Houthi către distrugătorul american Mason în Marea Roșie.

„Dis de dimineață, ora locală (yemenita – aprox. AiF.ru), armata americană a distrus trei stații radar de pe coasta Mării Roșii din Yemen, care este controlată de houthi”, a declarat Pentagonul într-un comunicat oficial.

Departamentul de Apărare al SUA spune că lovitura cu rachetă a fost efectuată cu aprobare Președintele Barack Obama. AiF.ru spune ce este o stație radar.

Ce este un radar?

Stația radar (radar) este un sistem pentru detectarea obiectelor din aer, mare și sol, precum și pentru determinarea razei, vitezei și parametrilor geometrici ai acestora. Radarul este una dintre cele mai importante componente ale sistemelor de apărare aeriană și antirachetă.

Cum funcționează radarul?

Stația radar trimite o serie de impulsuri electromagnetice puternice în spațiu. După ce am întâlnit orice obiect pe drum, undele electromagnetice sunt reflectate de el și revin înapoi. Folosind receptorul stației, puteți primi semnalul reflectat.

Puterea reflexiei depinde de caracteristicile obiectului care reflectă: forma suprafeței sale, materialul, dimensiunea, precum și unghiul de incidență al undelor radio. Dacă obiectul este mic, ecoul va fi foarte slab. Un obiect mai mare produce o reflexie mai vizibilă.

Distanța până la obiect este determinată de timpul de întârziere al impulsului reflectat față de cel emis de stație.

Impulsurile radar sunt reflectate de la nave, aeronave și coasta, permițându-le să fie detectate chiar și în întunericul nopții, ceață sau printr-o cortină de fum.