Радиолокация

Первые отечественные радиолокационные станции для войск противовоздушной обороны были созданы ещё накануне Великой Отечественной войны. Уже в первые годы войны с немецко-фашистскими захватчиками они широко использовались как средство обнаружении самолётов противника, наведении на них истребителей и управлении огнём зенитной артиллерии.

В послевоенные годы Советская Армия и Военно-Морской Флот получают на вооружение радиолокационные средства, отвечающие последним достижениям науки и техники.

Современные средства радиолокации позволяют обнаруживать различные цели в любое время суток, практически при любой погоде и на весьма значительных расстояниях и определять с высокой точностью их координаты.

Принцип действия радиолокационной аппаратуры заключается в облучении объекта радиоволнами и приёме отражённого от него сигнала (см. рисунок). Для обнаружения и определения местоположения самолёта, корабля, крупного населённого пункта или иного объекта радиолокационная станция должна выработать электромагнитную энергию, излучить её в нужном направлении, принять и зарегистрировать отражённый от объекта сигнал. Местоположение объекта, отражающего радиоволны, определяют путём измерения дальности до этого объекта и направлении на него.

По времени прохождения сигнала от станции до объекта и обратно определяют расстояние до объекта: чем больше дальность, тем больше требуется времени, чтобы импульс достиг объекта, отразился от него и возвратился обратно.

Измерив промежуток времени t между моментом излучения станцией импульса и моментом приёма отражённого сигнала, и зная скорость распространения радиоволн (с достаточной степенью точности её можно принять равной 300000 км/сек), нетрудно подсчитать рас стояние Д до отражающего объекта но формуле:

Для определения направлении на отражающий объект и радиолокационных станциях используют остронаправленные антенны с узким лучом. При вращении такой антенны и последовательном обзоре радиолучом требуемой зоны пространства происходит последовательное облучение всех целой, находящихся в этой зоне. Отражённый от каждой цели сигнал имеет наибольшее значение в тот момент, когда ноль находится в направлении максимума диаграммы направленности антенны. Определив в это время положение антенны, можно измерить азимут β и угол места ε цели.

Упрощённая блок-схема радиолокационной станции изображена на вкладке. Работу станции лучше всего начинать с рассмотрения блока синхронизации. Посылая соответствующие сигналы в другие блоки, синхронизатор задаёт «ритм» работы станции: устанавливает частоту излучения импульсов, синхронизирует работу блоков индикации и приёмника с работой передатчика и т. д.

Конструктивно синхронизатор может быть выполнен в виде отдельною блока или представлять единое целое с модулятором станции. В некоторых простых станциях он вообще отсутствует и его роль исполняет «но совместительству» модулятор.

Модулятор управляет работой генераторных ламп передатчика, включая и выключая их. Для этой цели модулятор, используя сигналы, поступающие от синхронизатора, формирует мощные управляющие импульсы необходимой амплитуды, формы и длительности.

Импульсный метод работы радиолокационных станций позволяет применять для излучения и приёма отражённых сигналов одну и ту же антенну. Объясняется это тем, что после излучения каждого импульса наступает длительная пауза в работе генератора станции и слабые отражённые сигналы не подавляются мощными импульсами своего передатчика. Для попеременного подключения к антенне передатчика и приёмника в станциях используют автоматически действующие антенные переключатели.

В связи с тем, что сигналы, отражённые от объектов, находящихся на больших расстояниях, очень слабы, в радиолокационных станциях применяются весьма чувствительные приёмники. Они способны улавливать сигналы мощностью в тысячные доли микромикроватт и даже менее.

В большинстве радиолокационных станций, кроме сравнительно грубого определении координат различных объектов с помощью индикатора, экран которого приспособлен для воспроизведения сигналов, отражаемых от всех объектов, находящихся в зоне действия станции, осуществляется также точное определение координат одного или нескольких объектов, выбранных оператором. Оно может производиться либо оператором станции, либо полуавтоматическим пли автоматическим способом. В последнем случае оператор станции, выбрав нужную цель и включив систему автосопровождения по дальности и угловым координатам, только контролирует работу станции, которая сопровождает цель и определяет её текущие координаты с помощью электронных систем автосопровождения, обладающих высокой точностью работы.

В качестве источников питания радиолокационных станций могут использоваться автономные источники питания либо общая система электропитания объекта, имеющего в своём составе радиолокационную станцию.

Радиолокационные станции принято классифицировать в соответствии с их назначением и тактико-техническими характеристиками. К основным тактическим характеристикам относятся: дальность действия, и пределы работы в вертикальной и горизонтальной плоскостях, точность определения координат объекта, способность раздельно наблюдать и определять координаты целей, находящихся на близком расстоянии одна от другой, время обзора и частота получения данных об объектах, находящихся в зоне действия станции. К тактическим характеристикам относятся также манёвренность, время приведения станции в боевую готовность и надёжность её работы в различных условиях.

Рассмотрим кратко типы станции, которые могут использоваться в современных вооружённых силах.

В войсках противовоздушной обороны могут применяться радиолокационные станции обнаружения, станции наведения истребителей на самолёты противника, станции целеуказания, управления огнём ствольной и ракетной зенитной артиллерии.

Радиолокационные станции обнаружения несут обычно круглосуточное дежурство и предназначены для своевременного обнаружения приближающихся воздушных целей. Для вывода на обнаруженные цели истребителей применяют наземные станции наведения, на экранах индикаторов которых воспроизводятся отметки от самолётов противника и своих истребителей, что и обеспечивает непрерывное управление полётом истребителей.

Бортовыми радиолокационными станциями перехвата и прицеливании оборудуют истребители-перехватчики, предназначенные для действия в сложных метеорологических условиях и ночью. Эти станции (рис. 1) обеспечивают поиск и обнаружение цели после вывода истребителя в район её движения.

Станции орудийной наводки, автоматически сопровождающие цели и определяющие их текущие координаты, применяют для управления огнём ствольной зенитной артиллерии. Эти данные вводятся в приборы управления зенитным огнём, где вырабатываются упреждённые координаты целей и данные для установки орудий.

Рис. 3. Размещение антенн радиолокационных станций на крупном корабле

В сухопутных войсках радиолокационное вооружение используется в интересах противовоздушной обороны войск, а также для разведки и определения координат наземных целей.

Радиолокационная разведка позиций стреляющих миномётов может осуществляться путём обнаружения мины в полете (рис. 3), определения её текущих координат и вычисления но отрезку траектории её начальной точки, то есть места расположения стреляющего миномёта. Метод определения координат летящих мин может также использоваться для установления места падения мины и корректировки огня своих миномётов.

В военно-морском флоте радиолокационные станции используются для обнаружении воздушных целей, наведения истребителей на самолёты противника, обнаружения надводных целей, управления огнём ствольной артиллерии и ракетных установок по надводным и воздушным целям, управления торпедной стрельбой, а также для обеспечения навигации в открытом море и прибрежных районах.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Принцип радиолокации основан на приеме отраженных ( 2 на рис. 1.28) от наблюдаемых объектов сигналов ( аналогично звуковому эхо) и излучаемых / передатчиком колебаний. Излучение и прием сигналов ( импульсов) производят остронаправленной антенной. При этом по направлению максимального приема можно определить направление на цель, конечно с точностью до ширины диаграммы направленности антенны. Дальность г до цели можно определить, если измерить время tv, прошедшее от излучения импульса до его приема. [1]

Принципы радиолокации были открыты А. С. Поповым в 1897 г. при обнаружении помех радиоприему, создаваемых проходящими судами. [2]

Принципы радиолокации хорошо известны. Радиолокационная станция периодически посылает импульсы радиоволн ( зондирующие импульсы) с помощью остро направленной антенной системы. [3]

Принципы радиолокации хорошо известны. Радиолокационная станция периодически посылает импульсы радиоволн ( зондирующие импульсы) с помощью направленной антенной системы. Посланный станцией зондирующий импульс, встретив на своем пути препятствие, отражается от него и частично возвращается к станции, где и принимается. Зная скорость распространения радиоволн и время, прошедшее между посылкой сигнала и возвращением его в виде эха, легко определить расстояние до препятствия, от которого отразились радиоволны. Если эхо вернулось через 2 мксек, то расстояние до препятствия равно 300 м, так как сигнал проделал этот путь дважды: от передатчика до препятствия и от препятствия до передатчика. [4]

Принципы радиолокации основаны на способности металлов и Других объектов отражать электромагнитную энергию. Это явление впервые было замечено Герцем. Когда плоская электромагнитная волна встречает на своем пути в свободном пространстве объект, на поверхности последнего в том случае, когда он является проводником, возникают токи. Если же объект представляет собой диэлектрик, то имеет место атомарная и молекулярная поляризация. В результате этого возникает повторное излучение электромагнитной энергии. Радиолокация построена на принципе обнаружения этой повторно излучаемой энергии. Важно отметить, что вторичное излучение может быть направлено не только в сторону источника энергии, но и в других направлениях. [6]

Применение принципов радиолокации в науке и технике многообразно. [9]

В чем заключается принцип радиолокации и как определяется расстояние до объекта при помощи индикатора дальности. [10]

В чем состоит принцип радиолокации и какова роль электронного осциллографа в радиолокаторе. [11]

В чем заключается принцип радиолокации и как определяется расстояние до объекта при помощи индикатора дальности. [12]

Источник

Радиолокация

Вы будете перенаправлены на Автор24

Принцип радиолокации и ее виды

Радиолокация — это область техники и науки, объединяющая средства и методы локации (обнаружения объекта и измерения его координат) и определения свойств объекта при помощи радиоволн.

Выделяют два вида радиолокации:

Активная радиолокация может быть двух видов: с активным ответом и пассивным ответом. Для радиолокации с активным ответом предполагается наличие на объекте ответчика (радиопередатчика), излучающего радиоволны в ответ на принятый ранее сигнал. Активный ответ используется для опознания объекта, дистанционного управления и получения от него дополнительного ответа (при необходимости). При радиолокации с пассивным ответом подразумевается, что запросный сигнала будет отражаться и восприниматься, как ответный в пункте приема. Принцип действия средств радиолокации основывается на нескольких физических процессах:

Области использования радиолокации можно условно разделить на военные и невоенные. К невоенному использованию относятся судовые системы радиолокации. На промысловых кораблях радиолокационные средства применяются для обнаружения рыбы. На воздушных суднах радиолокационное оборудование используется для определения высоты полета, а в аэропортах для управления полетами. В военной области радиолокационное оборудования используется для поиска и дальнего обнаружения объектов. В ракетах радиолокаторы предназначены для сканирования местности и координирования маршрута.

Готовые работы на аналогичную тему

Радиолокационные станции. Первичные и вторичные станции

Радиолокационная станция – это система, предназначенная для обнаружения воздушных, наземных и морских объектов и определения их дальности.

Современные радиолокационные станции классифицируются по:

Первичные радиолокационные станции состоят из передающего и приемного устройств, а также антенные. Передающее устройство представляет собой источник электромагнитного сигнала высокой мощности. В зависимости от конструкции передатчик может работать в импульсном режиме, при котором повторяются короткие мощные электромагнитные импульсы или излучает непрерывный сигнал. Задача антенные заключается в фокусировки сигнала приемника и формировании диаграммы. Приемное устройство выполняет прием и обработку сигнала.

В основе устройство вторичной радиолокационной станции лежат такие составляющие, как передатчик (излучение импульсов запроса в антенну на частоте 1030 мегагерц), антенна (необходима для приема отраженного сигнала и излучения сигнала, излучение осуществляется на частоте 1030 мегагерц, а излучение на частоте 1090 мегагерц), приемник (работающий на частоте 1090 мегагерц), сигнальный микропроцессор (для обработки принятых сигналов), индикатор (осуществляет индикацию обработанной информации), самолетный ответчик с антенной. Самолетный ответчик необходим для передачи импульсного сигнала, в котором содержится дополнительная информация обратно в радиолокационную станцию при получении сигнала запроса.

Радиолокация постоянно развивается, основными направлениями этого развития являются увеличение дальности работы и уменьшение стоимости систем.

Источник

В чем разница между первичным и вторичным радиолокаторами?

Сравнительная характеристика первичного

Основной особенностью первичных радиолокационных устройств является то, что они работают с пассивным эхо-сигналом. Излученные высокочастотные импульсы отражаются целью и затем принимаются тем же радиолокационным устройством. Таким образом, непосредственной причиной возникновения отраженного эхо-сигнала является зондирующий сигнал, излучаемый радиолокационным устройством.

и вторичного радиолокаторов

Системы обоих типов, в силу различия принципов построения, имеют свои достоинства и недостатки. Так, первичный радиолокатор обеспечивает достоверную информацию об угловых координатах, высоте и дальности цели. В то же время вторичный радиолокатор может получать дополнительную информацию, такую как, например, сигналы опознавания государственной принадлежности и высота. Последнее является весьма полезным свойством, поскольку точность измерения высоты бортовыми высотомерами выше, чем точность наземных высотомеров.

Следует помнить, что вторичная радиолокация требует наличия на борту специального оборудования. Однако именно благодаря этому появляется возможность существенно уменьшить мощность передатчика при сохранении такого же значения максимальной дальности действия, что и в случае первичной радиолокации. Это легко поясняется тем, что излучаемая мощность входит в уравнение радиолокации совместно с удвоенной дальностью до цели в случае первичной радиолокации и однократной дальностью — в случае вторичной радиолокации:

Рисунок 1. Калибровочные кривые приемников, различные чувствительности первичного (PSR) и вторичного (SSR) радиолокационных приемников

Рисунок 1. Калибровочные кривые приемников, различные чувствительности первичного (PSR) и вторичного (SSR) радиолокационных приемников

В качестве оценочного значения можно принять снижение мощности передатчика в 1000 раз. Это означает, что в таком случае может быть использован более простой, компактный и дешевый передатчик. Приемник может обладать худшей чувствительностью, поскольку мощность сигналов активного ответа больше мощности пассивного эхо-сигнала. Однако по этой же причине возрастает негативное влияние сигналов, принятых по боковым лепесткам. По этой причине при построении вторичных радиолокаторов, как правило, предпринимаются дополнительные меры по подавлению боковых лепестков.

Поскольку излучение и прием происходит на отличающихся друг от друга частотах, пассивные помехи не возникают, следовательно отпадает необходимость в системе селекции движущихся целей. С другой стороны, при подавлении активными помехами изменение частоты невозможно. Специфические помехи, имеющие место при использовании вторичных радиолокационных устройств вызывают необходимость дополнительных схемных решений.

Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)

Источник

Принцип радиотелефонной связи. Простейший радиоприемник. Радиолокация. Понятие о телевидении. Развитие средств связи

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

В истории человечества одним из первых средств связи были сигнальные костры, в Древней Греции уже применялся простейший код – костровый дым трех цветов. С помощью цветовых сочетаний можно было передавать информацию. Во времена Ньютона появились подзорные трубы, что позволило создать систему костровой связи с ретрансляторами, находящимися на расстоянии, большем 10 км. Первым устройством оптической связи считается семафорный телеграф Шаппа, появившийся в 1791 г. К 1840 г., в период наивысшего расцвета семафорного телеграфа, общая протяженность его сети составляла примерно 5000 км, она охватывала всю Европу. Самая длинная линия такого «оптического» телеграфа протяженностью 1200 км была построена в 1839 г. между Петербургом и Варшавой. Начало развитию электросвязи было положено в 1837 г., когда американским художником и изобретателем С. Морзе был создан телеграфный аппарат. Телеграфные провода, подвешенные на столбах, простирались на многие километры. В 1876 г. американским инженером А.Г. Беллом был изобретен телефон. Опыты Герца открыли перед человечеством возможность применения радиоволн для осуществления связи. Наш урок посвящен радиотелефонной связи, мы рассмотрим вопросы, связанные с радиотелефонной связью, телевидением и радиолокацией.

Источник