Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
25
Добавлен:
03.06.2014
Размер:
178.47 Кб
Скачать

Radar

Radar is a system that uses electromagnetic waves to identify the range, altitude, direction, or speed of both moving and fixed objects such as aircraft, ships, motor vehicles, weather formations, and terrain. The term RADAR was coined in 1941 as an acronym for radio detection and ranging. The term has since entered the English language as a standard word, radar. Radar was originally called “Radio Direction Finder” in the United Kingdom.

A radar system has a transmitter that emits either microwaves or radio waves that are reflected by the target and detected by a receiver, typically in the same location as the transmitter. Although the signal returned is usually very weak, the signal can be amplified. This enables radar to detect objects at ranges where other emissions, such as sound or visible light, would be too weak to detect. Radar is used in many contexts, including meteorological detection of precipitation, measuring ocean surface waves, air traffic control, police detection of speeding traffic, and by the military.

Principles

A radar dish or antenna, sends out pulses of radio waves or microwaves. These waves bounce off any object in their path, and return to the dish, which detects them. The time it takes for the reflected waves to return to the dish enables a computer to calculate how far away the object is, its radial velocity and other characteristics.

Reflection

Electromagnetic waves reflect (scatter) from any large change in the dielectric or diamagnetic constants. This means that a solid object in air or a vacuum, or other significant change in atomic density between the object and what's surrounding it, will usually scatter radar (radio) waves. This is particularly true for electrically conductive materials, such as metal and carbon fiber, making radar particularly well suited to the detection of aircraft and ships. Radar absorbing material, containing resistive and sometimes magnetic substances, is used on military vehicles to reduce radar reflection. This is the radio equivalent of painting something a dark color.

Radar waves scatter in a variety of ways depending on the size (wavelength) of the radio wave and the shape of the target. If the wavelength is much shorter than the target's size, the wave will bounce off in a way similar to the way light is reflected by a mirror. If the wavelength is much longer than the size of the target, the target is polarized (positive and negative charges are separated), like a dipole antenna. Early radars used very long wavelengths that were larger than the targets and received a vague signal, whereas some modern systems use shorter wavelengths (a few centimeters or shorter) that can image objects as small as a loaf of bread.

Short radio waves reflect from curves and corners, in a way similar to glint from a rounded piece of glass. The most reflective targets for short wavelengths have 90° angles between the reflective surfaces. A structure consisting of three flat surfaces meeting at a single corner, like the corner on a box, will always reflect waves entering its opening directly back at the source. These so-called corner reflectors are commonly used as radar reflectors to make otherwise difficult-to-detect objects easier to detect, and are often found on boats in order to improve their detection in a rescue situation and to reduce collisions. These precautions do not completely eliminate reflection because of diffraction, especially at longer wavelengths. The extent to which an object reflects or scatters radio waves is called its radar cross section or more commonly known as RCS.

Polarization

In the transmitted radar signal, the electric field is perpendicular to the direction of propagation, and this direction of the electric field is the polarization of the wave. Radars use horizontal, vertical, linear and circular polarization to detect different types of reflections. For example, circular polarization is used to minimize the interference caused by rain. Linear polarization returns usually indicate metal surfaces. Random polarization returns usually indicate a fractal surface, such as rocks or soil, and are used by navigation radars.

Interference

Radar systems must overcome several different sources of unwanted signals in order to focus only on the actual targets of interest. These unwanted signals may originate from internal and external sources, both passive and active. The ability of the radar system to overcome these unwanted signals defines its signal-to-noise ratio (SNR). SNR is defined as the ratio of a signal power to the noise power within the desired signal. In less technical terms, signal-to-noise ratio (SNR) compares the level of a desired signal (such as targets) to the level of background noise. The higher a system's SNR, the better it is in isolating actual targets from the surrounding noise signals.

Радар.

Радар - это система, которая использует электромагнитные волны, чтобы определить дистанцию, высоту, направление или скорость движения как движущихся, так и неподвижных объектов, таких как самолет, корабли, автомашины, погодные формирования и ландшафт. Термин РАДАР был выдуман в 1941 году как акроним для обнаружения и измерения дальности радиосвязи. Термин с тех пор вошел в английский язык как стандартное слово, радар, теряя капитализацию. Радар первоначально назвали “Радиопеленгатор” в Великобритании.

Радарная система имеет передатчик, который испускает микроволны или радиоволны, которые отражаются от цели и регистрируются приемником, который обычно расположен там же где и передатчик. Хотя обычно сигнал возвращается очень слабым, сигнал может быть усилен. Это позволяет радару обнаружить объекты на расстоянии, где другие эмиссии, такие как звук и видимый свет, были бы слишком слабыми для обнаружения. Радар используется во многих контекстах, включая метеорологическое обнаружение осадков, измерение океанских поверхностных волн, контроль воздушного движения, полицейское обнаружение скорости движения и вооруженными силами.

Принципы.

Радарная тарелка, или антенна, посылает импульсы радиоволн или микроволн. Эти волны отражаются от любого объекта на их пути и возвращаются в тарелку, которая обнаруживает их. Время, которое занимает, чтобы отраженные волны вернулись в тарелку, позволяет компьютеру вычислить как далеко объект, его радиальную скорость и другие характеристики.

Отражение.

Электромагнитные волны отражаются (рассеиваются) от любого большого изменения в диэлектрических или диамагнитных постоянных. Это означает, что твердый объект в воздухе или вакууме, или другое существенное изменение в атомной плотности между объектом и окружающем его, обычно рассеивает радиоволны. Это особенно верно для электрически проводящего материала, такие как металл и углеродистое волокно, что делает радар хорошо подходящим для обнаружения самолетов и кораблей. Радаро-поглощающие материалы, содержащие сопротивления и иногда магнитные вещества, используются на военных транспортных средствах, чтобы уменьшить радарное отражение. Это радио эквивалент закрашивания чего-нибудь темным цветом.

Радарные волны рассеиваются в разные направления, в зависимости от размера (длины волны) радиоволны и формы цели. Если длина волны во много раз меньше размера цели, волна отразится по пути, подобному тому, как свет отражается от зеркала. Если длина волны во много раз больше чем размер цели, цель поляризует (положительные и отрицательные заряды отдельно), как дипольная антенна. Ранние радары использовали очень длинные длины волн, которые были больше чем цель и получали неопределенный сигнал, тогда как некоторые современные системы используют более короткие длины волн (несколько сантиметров или короче), которые могут показать маленькие объекты, как кусок хлеба.

Короткие радиоволны отражаются от кривых и углов, подобно отблескам от округленной части стакана. Самые отражающие цели для коротких длин волн имеют углы в 90 градусов между отражающими поверхностями. Структура, состоящая из трех плоских поверхностей, встречающихся в единственном углу, как угол на коробке, будет всегда отражать волны, входящие в ее открытие, непосредственно назад в источник. Это так называемые угловые отражатели, обычно используются как радарные отражатели, чтобы сделать труднообнаружимые объекты более легкими для обнаружения, и часто находятся на лодках, чтобы улучшить их обнаружение в спасательной ситуации и уменьшить столкновения. Эта предосторожность полностью не устраняет отражение из-за дифракции, особенно в более длинных длинах волн. Степень, с которой объект отражает или рассеивает радиоволны называется эффективная поверхность рассеяния или обычно более известная как RCS.

Поляризация.

В переданном радарном сигнале электрическое поле перпендикулярно направлению распространения, и это направление электрического поля - поляризация волны. Радары используют горизонтальную, вертикальную, линейную и круговую поляризацию, чтобы обнаружить различные типы отражений. Например, круговая поляризация используется чтобы минимизировать воздействие, вызванное дождем. Возвращенная линейная поляризация обычно указывает на металлические поверхности. Случайная поляризация обычно указывает на рекурсивные поверхности, такие как скалы или почва, и используются в навигационных радарах.

Интерференция.

Радарные системы должны преодолеть несколько различных источников нежелательных сигналов, чтобы сосредоточится на интересующих целях. Эти нежелательные сигналы могут происходить от внутренних и внешних источников, пассивных и активных. Способность радарной системы преодолеть эти нежелательные сигналы определяется отношением сигнал – шум. Отношение сигнал – шум определяется как отношение мощности сигнала к мощности шума в пределах желательного сигнала. В меньшем количестве технических терминов, отношение сигнал – шум сравнивает уровень желательного сигнала (такого как цели) с уровнем фонового шума. Чем выше отношение сигнал – шум системы, тем лучше выделение цели от окружающих шумовых сигналов.

7

Соседние файлы в папке Какой-нибудь текст по английскому 2