www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Определение дальности

Радарный принцип: измерение времени путешествия туда и обратно микроволновой печи

Рисунок 1: Измерение дальности радиолокатором.

излученная энергия
отраженная энергия

Рисунок 1: Измерение дальности радиолокатором.

Hintergrundbild Радарный принцип: измерение времени путешествия туда и обратно микроволновой печи

Рисунок 1: Измерение дальности радиолокатором.

Определение дальности

Радиолокатор излучает в пространство короткий радиоимпульс очень высокой мощности. Импульс фокусируется в одном направлении при помощи направленной антенны и перемещается в пространстве со скоростью света.

Если в направлении движения есть препятствие, например, самолет, то часть энергии импульса будет отражена во всех направлениях. Очень малая ее часть будет также отражена в точку установки антенны радиолокатора. Здесь она может быть принята и использована для дальнейшей обработки.

Расстояние может быть измерено при помощи осциллографа. Светящаяся точка на осциллограмме перемещается синхронно с импульсом, оставляя след. Движение начинается одновременно с излучением импульса в пространство. В тот момент, когда антенна примет отраженный сигнал – на экране осциллографа виден импульс. Расстояние между двумя импульсами: переданным и принятым, и является расстоянием до самолета.

Так как распространение радиоволн происходит с постоянной скоростью (равной скорости света,  c0), то расстояние может быть определено из временной диаграммы переданного сигнала. Измеренное расстояние от радиолокатора до цели называется наклонной дальностью. Наклонная дальность – это расстояние по прямой (по линии визирования) от антенны радиолокатора, до облучаемого объекта. В то время, как горизонтальная дальность (проекция наклонной дальности на земную поверхность), для вычисления требует знания высоты полета цели. Так как волна проходит путь до цели и обратно, то время прохождения сигнала делится на два, таким образом мы определяем время движения импульса в одну сторону. Исходя из вышесказанного, формула определения наклонной дальности:

R = c0· t где: c0 = скорость света = 3·108 м/с
t = измеренное время прохождения импульса [с]
R = расстояние от антенны до цели [м]
(1)

2

Расстояние обычно измеряются в километрах, либо морских милях (1 м. миля = 1,852 км)

Вывод уравнения

Дальность – это расстояние от антенны радиолокатора до цели по линии прямой видимости.

v = s (2)

t
c0 = 2·R (3)

t

Дальность умножена на два, так как импульс должен пройти путь до цели и обратно, чтобы произошло обнаружение.

R = c0·t в метрах (4)

2

Где c0= 3·108 м/с – это скорость света, с которой распространяются электромагнитные волны в пространстве. Таким образом, мы можем определить дальность до цели, зная время прохождения импульса.