www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Измерение 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.

Измерение дальности

Радиолокатор излучает в пространство короткий радиоимпульс очень высокой мощности, называемый зондирующим импульсом. Зондирующий импульс фокусируется в определенном направлении при помощи направленной антенны и распространяется в пространстве со скоростью света.

Если на пути распространения зондирующего импульса возникает препятствие, например, самолет, то часть энергии импульса будет отражена во всех направлениях. Некоторая, очень малая ее часть будет также отражена в обратном направлении, то есть в направлении антенны радиолокатора. Здесь она может быть принята и использована для дальнейшей обработки. Дальность до цели может быть измерена при помощи обыкновенного осциллографа. Принцип такого измерения поясняется на Рисунке 1. Светящаяся точка на осциллограмме перемещается синхронно с зондирующим импульсом, оставляя след. Движение точки начинается одновременно с излучением зондирующего импульса в пространство. В тот момент, когда антенна примет отраженный от цели сигнал на экране осциллографа появляется импульс. Временная задержка между двумя импульсами, зондирующим и принятым, пропорциональна дальности до цели.

Так как распространение радиоволн происходит с постоянной известной скоростью (равной скорости света,  c0), то дальность может быть определена по времени задержки принятого сигнала относительно зондирующего. Измеренная дальность от радиолокатора до цели называется наклонной дальностью цели. Наклонная дальность цели – 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 информации о высоте полета либо угле места цели. Так как при обнаружении цели электромагнитная 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 цели – 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.