Основи радіолокації

фізичні основи радіолокації

Принцип функціонування первинного радіолокатора є простим для розуміння. Однак, теорія може виявитися дещо складнішою. Знання теорії важливе для розуміння принципів роботи вузлів і підсистем радіолокатора. Під час створення і в ході функціонування радіолокатора використовуються знання з багатьох дисциплін: від будівництва та важкого машинобудування до електротехніки та високочастотної техніки. Також використовуються методи обробки сигналів та інформації. Деякі фізичні закони при цьому становлять особливий інтерес.

Вимірювання радіолокатором дальності до цілі стає можливим завдяки деяким особливостям розповсюдження радіохвиль.

1. Відбиття електромагнітних хвиль.
   Електромагнітні хвилі відбиваються, коли на шляху їх розповсюдження трапляється провідна поверхня. Якщо відбита хвиля може бути прийнята в точці, звідки відбувається випромінення, це свідчить про наявність перешкоди у напрямку випромінювання.
    
2. Електромагнітні хвилі розповсюджуються з постійною швидкістю, яка приблизно дорівнює швидкості світла,
   • 300 000 км/с, або
   • 186 000 миль/с, або
   • 162 000 морських миль/с.
   Постійність швидкості дає змогу визначити дальність до відбиваючого об’єкту (літак, корабель, автомобіль) шляхом вимірювання часу затримки відбитого сигналу відносно моменту випромінення.
    
3. Електромагнітна хвиля розповсюджується у вільному просторі по прямолінійній траєкторії, і ця властивість, у більшості випадків, змінюється несуттєво під впливом атмосферних та погодних умов. За допомогою спеціальних радіолокаційних антен, електромагнітна хвиля може бути випромінена у потрібному напрямку. Завдяки цьому стає можливим вимірювання напрямку (азимут та /або кут місця) на відбиваючий об’єкт.
    

Ці принципи можуть бути відносно легко реалізовані в радіолокаційній системі і дають змогу виконувати визначення координат (напрямку, висоти, дальності) відбиваючого об’єкту.

Вплив атмосфери та погоди на розповсюдження електромагнітних хвиль в просторі буде розглядатися у подальших розділах і для спрощення на початку розгляду методів вимірювання дальності і напрямку ці ефекти враховуватися не будуть.