Radar - radioto'lqinlar yordamida ob'ektning koordinatalari va xususiyatlarini aniqlash uchun ishlatiladigan ilmiy usullar va texnik vositalar to'plami. Tekshirilayotgan ob'ekt odatda radar nishoni (yoki oddiygina nishon) deb ataladi.
Radar printsipi
Radiotexnika va radar vazifalarini bajarish uchun mo'ljallangan qurilmalar radar tizimlari yoki qurilmalari (radar yoki radar) deb ataladi. Radar asoslari quyidagi jismoniy hodisalar va xususiyatlarga asoslanadi:
- Tarqatish muhitida turli elektr xossalariga ega boʻlgan obʼyektlar bilan uchrashadigan radiotoʻlqinlar ularning ustiga tarqaladi. Nishondan (yoki o'z nurlanishidan) aks ettirilgan to'lqin radar tizimlariga nishonni aniqlash va aniqlash imkonini beradi.
- Uzoq masofalarda radiotoʻlqinlarning tarqalishi maʼlum muhitda oʻzgarmas tezlik bilan toʻgʻri chiziqli deb hisoblanadi. Bu taxmin nishongacha boʻlgan diapazonni va uning burchak koordinatalarini (maʼlum xato bilan) oʻlchash imkonini beradi.
- Doppler effektiga asoslanib, qabul qilingan aks ettirilgan signalning chastotasi nurlanish nuqtasining radial tezligini hisoblab chiqadi. RLU haqida.
Tarixiy ma'lumot
Radiotoʻlqinlarning aks ettirish qobiliyatini buyuk fizik G. Gertz va rus elektrotexniki A. S. Popov 19-asr oxirida. 1904 yildagi patentga ko'ra, birinchi radar nemis muhandisi K. Xulmeyer tomonidan yaratilgan. U telemobiloskop deb atagan qurilma Reynni haydab yurgan kemalarda ishlatilgan. Aviatsiya texnologiyasining rivojlanishi munosabati bilan radarlardan foydalanish havo mudofaasi elementi sifatida juda istiqbolli ko'rinardi. Bu yoʻnalishdagi tadqiqotlar dunyoning koʻplab davlatlaridan kelgan yetakchi mutaxassislar tomonidan olib borilgan.
1932 yilda LEFI (Leningrad elektrofizika instituti) ilmiy xodimi Pavel Kondratievich Oshchepkov o'z asarlarida radarning asosiy printsipini tasvirlab berdi. U hamkasblari B. K. bilan hamkorlikda. Shembel va V. V. Tsimbalin 1934 yil yozida 150 m balandlikda 600 m masofada nishonni aniqlagan radar qurilmasining prototipini namoyish etdi.
Radar turlari
Nishonning elektromagnit nurlanishining tabiati bizga bir nechta radar turlari haqida gapirishga imkon beradi:
- Passiv radar nishonlarni (raketalar, samolyotlar, kosmik ob'ektlar) hosil qiluvchi o'zining nurlanishini (termik, elektromagnit va h.k.) o'rganadi.
- Agar ob'ekt o'z uzatuvchisi bilan jihozlangan bo'lsa va u bilan o'zaro aloqada bo'lsa, faol javob bilan faol amalga oshiriladi."so'rov - javob" algoritmiga muvofiq sodir bo'ladi.
- Passiv javob bilan faol ikkilamchi (aks ettirilgan) radio signalini o'rganishni o'z ichiga oladi. Bu holda radar stansiyasi uzatuvchi va qabul qiluvchidan iborat.
- Yarim faol radar - aks ettirilgan nurlanishni qabul qiluvchi radardan tashqarida joylashganda (masalan, u uchuvchi raketaning strukturaviy elementi) faol bo'lgan alohida holat.
Har bir turning oʻziga xos afzalliklari va kamchiliklari bor.
Usullar va jihozlar
Qo'llash usuliga ko'ra barcha radar vositalari uzluksiz va impulsli nurlanish radarlariga bo'linadi.
Birinchisida bir vaqtning o'zida va uzluksiz ishlaydigan radiatsiya uzatuvchi va qabul qiluvchi mavjud. Ushbu printsipga ko'ra, birinchi radar qurilmalari yaratilgan. Bunday tizimga misol sifatida radio altimetr (samolyotning yer yuzasidan masofasini aniqlaydigan samolyot qurilmasi) yoki transport tezligini aniqlash uchun barcha avtoulovchilarga ma'lum bo'lgan radarni keltirish mumkin.
Impulsli usulda elektromagnit energiya bir necha mikrosekund ichida qisqa impulslarda chiqariladi. Signal ishlab chiqarilgandan so'ng, stantsiya faqat qabul qilish uchun ishlaydi. Aks ettirilgan radioto'lqinlarni yozib olgandan va ro'yxatdan o'tkazgandan so'ng, radar yangi pulsni uzatadi va aylanishlar takrorlanadi.
Radar ish rejimlari
Radar stantsiyalari va qurilmalarining ikkita asosiy ish rejimi mavjud. Birinchisi - kosmik skanerlash. U qat'iy belgilangan tartibda amalga oshiriladitizimi. Ketma-ket ko'rib chiqish bilan radar nurining harakati aylana, spiral, konusning, sektoral bo'lishi mumkin. Misol uchun, antenna massivi bir vaqtning o'zida balandlikda skanerlashda (yuqoriga va pastga) sekin aylana bo'ylab (azimutda) aylanishi mumkin. Parallel skanerlash bilan ko'rib chiqish radar nurlarining nurlari bilan amalga oshiriladi. Har birining o'z qabul qiluvchisi bor, bir vaqtning o'zida bir nechta axborot oqimi qayta ishlanmoqda.
Kuzatuv rejimi antennaning tanlangan ob'ektga doimiy yo'nalishini nazarda tutadi. Uni aylantirish uchun harakatlanuvchi nishonning traektoriyasiga ko'ra maxsus avtomatlashtirilgan kuzatuv tizimlari qo'llaniladi.
Diapazon va yoʻnalishni aniqlash algoritmi
Atmosferada elektromagnit toʻlqinlarning tarqalish tezligi 300 ming km/s. Shuning uchun, radioeshittirish signalining stantsiyadan nishongacha va orqaga masofani bosib o'tish uchun sarflangan vaqtini bilib, ob'ektning masofasini hisoblash oson. Buning uchun pulsni yuborish vaqtini va aks ettirilgan signalni qabul qilish momentini aniq qayd etish kerak.
Nishonning joylashuvi haqida ma'lumot olish uchun yuqori yo'nalishli radar ishlatiladi. Ob'ektning azimutini va balandligini (balandligi yoki balandligini) aniqlash tor nurli antenna tomonidan amalga oshiriladi. Zamonaviy radarlar buning uchun torroq nurni o'rnatishga qodir va yuqori aylanish tezligi bilan ajralib turadigan fazali antenna massivlaridan (PAR) foydalanadi. Qoidaga ko'ra, kosmik skanerlash jarayoni kamida ikkita nur tomonidan amalga oshiriladi.
Asosiy tizim parametrlari
KimdanUskunaning taktik va texnik xususiyatlari ko'p jihatdan vazifalarning samaradorligi va sifatiga bog'liq.
Radarning taktik ko'rsatkichlariga quyidagilar kiradi:
- Koʻrish maydoni minimal va maksimal nishonni aniqlash diapazoni, ruxsat etilgan azimut va balandlik burchaklari bilan cheklangan.
- Diapazon, azimut, balandlik va tezlik boʻyicha aniqlik (yaqin-atrofdagi nishonlarning parametrlarini aniqlash qobiliyati).
- Oʻlchov aniqligi, qoʻpol, tizimli yoki tasodifiy xatolar mavjudligi bilan oʻlchanadi.
- Shovqinga chidamlilik va ishonchlilik.
- Kirish ma'lumotlar oqimini olish va qayta ishlashni avtomatlashtirish darajasi.
Belgilangan taktik xarakteristikalar qurilmalarni loyihalashda ma'lum texnik parametrlar orqali belgilanadi, jumladan:
- tashuvchi chastotasi va hosil qilingan tebranishlarning modulyatsiyasi;
- antenna naqshlari;
- uzatuvchi va qabul qiluvchi qurilmalarning quvvati;
- Tizimning umumiy oʻlchamlari va vazni.
Navbatchi
Radar harbiy, fan va milliy iqtisodiyotda keng qoʻllaniladigan universal vositadir. Texnik vositalar va oʻlchash texnologiyalarini ishlab chiqish va takomillashtirish hisobiga foydalanish sohalari izchil kengayib bormoqda.
Harbiy sanoatda radarlardan foydalanish kosmosni tekshirish va nazorat qilish, havo, yer va suvdagi harakatlanuvchi nishonlarni aniqlash kabi muhim vazifalarni hal qilish imkonini beradi. holdaRadarlar, navigatsiya tizimlari va otishmalarni boshqarish tizimlarini axborot bilan ta'minlash uchun xizmat qiladigan uskunani tasavvur qilib bo'lmaydi.
Harbiy radar strategik raketadan ogohlantirish tizimi va integratsiyalangan raketaga qarshi mudofaa tizimining asosiy komponentidir.
Radioastronomiya
Yer yuzasidan yuborilgan radioto`lqinlar yaqin va uzoq fazodagi jismlardan, shuningdek, Yerga yaqin nishonlardan ham aks etadi. Ko'pgina kosmik ob'ektlarni faqat optik asboblar yordamida to'liq tadqiq qilish mumkin emas edi va faqat astronomiyada radar usullaridan foydalanish ularning tabiati va tuzilishi haqida boy ma'lumotlar olish imkonini berdi. Oyni tadqiq qilish uchun passiv radar birinchi marta 1946 yilda Amerika va Vengriya astronomlari tomonidan qo'llanilgan. Taxminan bir vaqtning o'zida koinotdan radio signallari ham tasodifan olingan.
Zamonaviy radioteleskoplarda qabul qiluvchi antenna katta konkav sferik idish shakliga ega (optik reflektor oynasi kabi). Uning diametri qanchalik katta bo'lsa, antenna qabul qila oladigan signal zaifroq bo'ladi. Ko'pincha radio teleskoplar nafaqat bir-biriga yaqin joylashgan, balki turli qit'alarda joylashgan qurilmalarni birlashtirgan holda murakkab ishlaydi. Zamonaviy radioastronomiyaning eng muhim vazifalari qatorida faol yadroli pulsar va galaktikalarni oʻrganish, yulduzlararo muhitni oʻrganish kiradi.
Fuqarolik foydalanish
Qishloq va oʻrmon xoʻjaligida, radarqurilmalar o'simlik massalarining tarqalishi va zichligi haqida ma'lumot olish, tuproqlarning tuzilishi, parametrlari va turlarini o'rganish, yong'inlarni o'z vaqtida aniqlash uchun ajralmas hisoblanadi. Geografiya va geologiyada radiolokator topografik va geomorfologik ishlarni bajarish, jinslarning tuzilishi va tarkibini aniqlash, foydali qazilmalar konlarini qidirish uchun ishlatiladi. Gidrologiya va okeanografiyada radar usullari mamlakatning asosiy suv yo'llari holatini, qor va muz qoplamini kuzatish va qirg'oq chizig'ini xaritalash uchun ishlatiladi.
Radar meteorologlar uchun ajralmas yordamchidir. Radar atmosferaning holatini oʻnlab kilometr masofada osongina bilib oladi va olingan maʼlumotlarni tahlil qilish orqali maʼlum bir hududdagi ob-havo sharoitining oʻzgarishi prognozi tuziladi.
Taraqqiyot istiqbollari
Zamonaviy radar stansiyasi uchun asosiy baholash mezoni samaradorlik va sifat nisbati hisoblanadi. Samaradorlik uskunaning umumiy ishlash ko'rsatkichlarini anglatadi. Mukammal radar yaratish murakkab muhandislik va ilmiy-texnik vazifa bo‘lib, uni amalga oshirish faqat elektromexanika va elektronika, informatika va kompyuter texnikasi, energetikaning eng so‘nggi yutuqlaridan foydalangan holda mumkin bo‘ladi.
Mutaxassislarning prognozlariga ko'ra, yaqin kelajakda turli darajadagi murakkablik va maqsadli stansiyalarning asosiy funktsional birliklari analog signallarni raqamli signallarga aylantiradigan qattiq holatdagi faol fazali massivlar (fazali antenna massivlari) bo'ladi.. RivojlanishKompyuter majmuasi radarning boshqaruvi va asosiy funksiyalarini to‘liq avtomatlashtiradi va oxirgi foydalanuvchiga olingan ma’lumotlarni har tomonlama tahlil qilish imkonini beradi.
