Теоретические основи радиолокации

Физические принципы

Принцип работы первичного радиолокатора прост для понимания. Однако, теория может оказаться несколько сложнее. Знание теории важно для понимания принципов работы узлов и подсистем радара. В создании и функционировании радиолокатора используются знания из множества дисциплин: от строительства и тяжелого машиностроения до электротехники и высокочастотной техники. Также используются техники обработки электронных сигналов и информации. Некоторые законы природы представляют особенный интерес.

Измерение дальности радиолокатором становится возможным благодаря некоторым свойствам распространения радиоволн.

1. Отражение электромагнитных волн Электромагнитные волны отражаются, при встрече с проводящей поверхностью. Если отраженная волна может быть принята в точке, откуда ведется излучение, это свидетельствует о наличии препятствия в направлении излучения.
    
2. Электромагнитные волны перемещаются с одинаковой скоростью, примерно равной скорости света,
   • 300,000 км/сек, или
   • 186,000 миль/сек, или
   • 162,000 морских миль/сек
   Постоянство скорости позволяет определить дальность до отражающего объекта (самолета, корабля, автомобиля) путем измерения времени прохождения излученного импульса.
    
3. Электромагнитная волна перемещается в пространстве по прямой, и это свойство меняется очень незначительно под влиянием атмосферных и погодных условий. С использованием специальных радиолокационных антенн, эта энергия может быть излучена в желаемом направлении. Таким образом, возможно измерить направление (азимут и угол места) на отражающий объект.
    

Эти принципы могут быть относительно легко воплощены в радиолокационной системе и позволят выполнять определение направления, высоты и дальности до отражающего объекта.

(Влияние атмосферы и погоды на распространение энергии в пространстве будет рассмотрено позже, пока что для обсуждения измерения дальности и направления данные эффекты учитываться не будут).