Какой-нибудь текст по английскому 2 / Radar 10к
.docxRadar
Noise
Signal noise is an internal source of random variations in the signal, which is inherently generated to some degree by all electronic components. Noise typically appears as random variations superimposed on the desired echo signal received in the radar receiver. The lower the power of the desired signal, the more difficult it is to discern it from the noise (similar to trying to hear a whisper while standing near a busy road). Therefore, the most important noise sources appear in the receiver and much effort is made to minimize these factors. Noise figure is a measure of the noise produced by a receiver compared to an ideal receiver, and this needs to be minimized.
Noise is also generated by external sources, most importantly the natural thermal radiation of the background scene surrounding the target of interest. In modern radar systems, due to the high performance of their receivers, the internal noise is typically about equal to or lower than the external scene noise. An exception is if the radar is aimed upwards at clear sky, where the scene is so cold that it generates very little thermal noise.
Jamming
Radar jamming refers to radio frequency signals originating from sources outside the radar, transmitting in the radar's frequency and thereby masking targets of interest. Jamming may be intentional, as with an electronic warfare (EW) tactic, or unintentional, as with friendly forces operating equipment that transmits using the same frequency range. Jamming is considered an active interference source, since it is initiated by elements outside the radar and in general unrelated to the radar signals.
Jamming is problematic to radar since the jamming signal only needs to travel one-way (from the jammer to the radar receiver) whereas the radar echoes travel two-ways (radar-target-radar) and are therefore significantly reduced in power by the time they return to the radar receiver. Jammers therefore can be much less powerful than their jammed radars and still effectively mask targets along the line of sight from the jammer to the radar.
!Distance measurement
One way to measure the distance to an object is to transmit a short pulse of radio signal (electromagnetic radiation), and measure the time it takes for the reflection to return. The distance is one-half the product of round trip time (because the signal has to travel to the target and then back to the receiver) and the speed of the signal. Since radio waves travel at the speed of light, accurate distance measurement requires high-performance electronics.
In most cases, the receiver does not detect the return while the signal is being transmitted. Through the use of a device called a duplexer, the radar switches between transmitting and receiving at a predetermined rate. The minimum range is calculated by measuring the length of the pulse multiplied by the speed of light, divided by two. In order to detect closer targets one must use a shorter pulse length. If the return from the target comes in when the next pulse is being sent out, once again the receiver cannot tell the difference. In order to maximize range, one wants to use longer times between pulses, or commonly referred to as a pulse repetition time (PRT), or its inverse, pulse repetition frequency (PRF).
Distance may also be measured as a function of time. The Radar Mile is the amount of time it takes for a radar pulse to travel one Nautical Mile, reflect off a target, and return to the radar antenna.
Another form of distance measuring radar is based on frequency modulation. Frequency comparison between two signals is considerably more accurate, even with older electronics, than timing the signal. By changing the frequency of the returned signal and comparing that with the original, the difference can be easily measured.
This technique can be used in continuous wave radar, and is often found in aircraft radar altimeters. The signal is then sent out from one antenna and received on another, typically located on the bottom of the aircraft, and the signal can be continuously compared using a simple beat frequency modulator that produces an audio frequency tone from the returned signal and a portion of the transmitted signal.
A further advantage is that the radar can operate effectively at relatively low frequencies, comparable to that used by UHF television. This was important in the early development of this type when high frequency signal generation was difficult or expensive.
Speed measurement. Speed is the change in distance to an object with respect to time. Thus the existing system for measuring distance, combined with a memory capacity to see where the target last was, is enough to measure speed. At one time the memory consisted of a user making grease-pencil marks on the radar screen, and then calculating the speed using a slide rule. Modern radar systems perform the equivalent operation faster and more accurately using computers.
However, if the transmitter's output is coherent (phase synchronized), there is another effect that can be used to make almost instant speed measurements (no memory is required), known as the Doppler effect. Most modern radar systems use this principle in the pulse-doppler radar system. Return signals from targets are shifted away from this base frequency via the Doppler effect enabling the calculation of the speed of the object relative to the radar. The Doppler effect is only able to determine the relative speed of the target along the line of sight from the radar to the target. Any component of target velocity perpendicular to the line of sight cannot be determined by using the Doppler effect alone, but it can be determined by tracking the target's azimuth over time.
Шум.
Сигнал шума – это внутренний источник случайных изменений в сигнале, которые неотъемлемо производятся с некоторой степенью всеми электронными компонентами. Шум типично проявляется как случайные изменения, добавленные на желательный сигнал эха, отраженный в приемник радара. Чем ниже мощность желаемого сигнала, тем труднее отличить его от шума (это подобно попытке услышать шепот, стоя около занятой дороги). Поэтому, самые важные шумовые источники проявляются в приемнике и большие усилия предпринимаются для минимизации этих факторов. Шумовое число- это мера шума, произведенного приемником по сравнению с идеальным приемником, и оно должно быть минимальным.
Шум также производится внешними источниками, наиболее важно естественное тепловое излучение фона, окружающее интересующую цель. В современных радарных системах, из-за высокой эффективности их приемников, внутренний шум обычно равен или меньше чем внешний шум. Исключение, если радар нацелен вверх на ясное небо, где область настолько холодна, что производит очень маленькие тепловые шумы.
Глушение.
Радарное глушение относится к сигналам радиочастот, происходящим из источников вне радара, передающегося на частотах радара и таким образом маскирующего интересующие цели. Глушение может быть намеренным, как тактика радиоэлектронной войны, или ненамеренным, в качестве оперативного оборудования дружественных сил, которые для передачи используют тот же диапазон частот. Глушение считают активным источником воздействия, т.к. оно производится элементами вне радара и вообще не связано с сигналами радара.
Глушение проблематично для радара, т.к. сигнал глушения должен пройти только один путь(от глушителя до приемника радара), тогда как сигнал радара проходит 2 пути(радар-цель-радар) и поэтому значительно уменьшается по мощности, к тому времени как вернется к приемнику радара. Глушители поэтому могут быть менее мощными, чем заглушенные ими радары и все еще эффективно маскировать цель вдоль луча обзора от глушителя до радара.
Измерение расстояния
!Один из способов измерения расстояния до объекта- это передавать короткие импульсы радиосигнала(электромагнитное излучение) и измерять время которое займет для возвращения отраженного сигнала. Дистанция – это половина результата пройденного времени туда и обратно(потому что сигнал доходит до цели и возвращается в приемник) и скорости сигнала. Т.к. радиоволна движется со скоростью света, точное измерение расстояния требует высокоэффективной электроники.
В большинстве случаев, приемник не обнаруживает возвращенный сигнал, пока сигнал передается. Благодаря использованию устройства названного дуплексер, радар переключается между передачей и приемом с определенной скоростью. Минимальный диапазон вычисляется, измеряя длину импульса, умноженного на скорость света, деленное на два. Чтобы обнаружить более близкие цели, нужно использовать более короткую длину импульса.
Если возвращенный сигнал от цели приходит, в то время когда следующий импульс отсылается, приемник не может выявить различия. Чтобы максимально увеличить диапазон, каждый пытается использовать более длинное время между импульсами, или обычно называемое время повторения импульса, или его инверсию- частоту повторения импульса.
Расстояние может быть также измерено как функция времени. Радарная миля- это количество времени, которое понадобится для радарного импульса, чтобы преодолеть одну навигационную милю, отразиться от цели и возвратиться в радарную антенну.
Другая форма измерения расстояния радаром основана на частотной модуляции. Сравнение частоты между двумя сигналами значительно точнее, даже со старой электроникой, чем времени сигнала. Изменяя частоту возвращенного сигнала и сравнивая с оригиналом, различие может быть легко измерено.
Эта техника может быть использована в радарах с непрерывной волной, и это часто находит применение в радарных высокометрах самолета. Сигнал посылают из одной антенны и получают на другой, обычно расположенной на основании самолета, и сигнал может непрерывно сравниваться, используя простой частотный модулятор, который производит частотный звуковой тон из возвращенного сигнала и части переданного сигнала.
Дальнейшее преимущество состоит в том, что радар может работать эффективно в низких частотах, сопоставимых с используемым телевидением УВЧ. Это было важно в раннем развитии этого типа, когда генерировать сигнал высокой частоты было трудно и дорого.
Измерение скорости.
Скорость это изменение расстояния до объекта с течением времени. Таким образом существующая система для измерения расстояния объединяется с возможностью памяти видеть где была цель, и этого достаточно для измерения скорости. Когда-то память состояла из пользователя, делающего жирные точки карандашом на радарном экране и затем вычисляющего скорость, используя логарифмическую линейку. Современные радарные системы выполняют эквивалентную операцию быстрее и более точно, используя компьютеры.
Однако, если испускания передатчика когерентны(фазовая синхронизация), есть другой эффект, который может использоваться, чтобы сделать почти мгновенные измерения скорости(никакая память не требуется), известный как эффект Доплера. Самые современные радары используют этот принцип в импульсном Доплеровском радаре. Возвращенный сигнал от цели смещается от основной частоты через эффект Доплера, что позволяет вычислить скорость объекта относительно радара. Эффект Доплера только в состоянии определить относительную скорость цели вдоль луча обзора от радара до цели. Любой компонент скорости цели перпендикулярный к лучу обзора не может быть определен при использовании одного только эффекта Доплера, но он может быть определен отслеживая азимут цели в течении времени.