La guerre moderne est rapide et éphémère. Souvent, le vainqueur d'une rencontre de combat est celui qui est le premier à être en mesure de détecter une menace potentielle et d'y répondre de manière adéquate. Depuis plus de soixante-dix ans, pour rechercher un ennemi sur terre, sur mer et dans les airs, on utilise une méthode radar basée sur l'émission d'ondes radio et l'enregistrement de leurs réflexions sur divers objets. Les appareils qui envoient et reçoivent de tels signaux sont appelés stations radar ou radars.

Le terme "radar" est une abréviation anglaise (radio détection et télémétrie), mise en circulation en 1941, mais devenue depuis longtemps un mot indépendant et entrée dans la plupart des langues du monde.

L'invention du radar est, bien sûr, un événement historique. Le monde moderne est difficile à imaginer sans stations radar. Ils sont utilisés dans l'aviation, dans le transport maritime, à l'aide d'un radar, le temps est prédit, les contrevenants aux règles de circulation sont identifiés et la surface de la terre est scannée. Les systèmes radar (RLK) ont trouvé leur application dans l'industrie spatiale et dans les systèmes de navigation.

Cependant, les radars sont les plus largement utilisés dans les affaires militaires. Il faut dire que cette technologie a été créée à l'origine pour des besoins militaires et a atteint le stade de la mise en œuvre pratique juste avant le début de la Seconde Guerre mondiale. Tous les principaux pays participant à ce conflit ont activement (et non sans résultat) utilisé des stations radar pour la reconnaissance et la détection des navires et avions ennemis. On peut affirmer avec confiance que l'utilisation des radars a décidé de l'issue de plusieurs batailles importantes tant en Europe que sur le théâtre d'opérations du Pacifique.

Aujourd'hui, les radars sont utilisés pour résoudre un très large éventail de tâches militaires, du suivi du lancement de missiles balistiques intercontinentaux à la reconnaissance d'artillerie. Chaque avion, hélicoptère, navire de guerre possède son propre système radar. Les radars sont l'épine dorsale du système de défense aérienne. Le système radar le plus récent avec une antenne à réseau phasé sera installé sur un char russe prometteur "Armata". En général, la variété des radars modernes est incroyable. Ce sont des appareils complètement différents qui diffèrent par leur taille, leurs caractéristiques et leur objectif.

On peut dire avec confiance qu'aujourd'hui la Russie est l'un des leaders mondiaux reconnus dans le développement et la production de radars. Cependant, avant de parler des tendances dans le développement des systèmes radar, il convient de dire quelques mots sur les principes de fonctionnement des radars, ainsi que sur l'histoire des systèmes radar.

Comment fonctionne le radar

L'emplacement est une méthode (ou un processus) pour déterminer l'emplacement de quelque chose. En conséquence, le radar est une méthode de détection d'un objet ou d'un objet dans l'espace à l'aide d'ondes radio émises et reçues par un appareil appelé radar ou radar.

Le principe physique de fonctionnement du radar primaire ou passif est assez simple: il transmet des ondes radio dans l'espace, qui sont réfléchies par les objets environnants et y reviennent sous la forme de signaux réfléchis. En les analysant, le radar est capable de détecter un objet à un certain point de l'espace, ainsi que de montrer ses principales caractéristiques: vitesse, hauteur, taille. Tout radar est un dispositif d'ingénierie radio complexe composé de nombreux composants.

La structure de tout radar comprend trois éléments principaux : un émetteur de signal, une antenne et un récepteur. Toutes les stations radar peuvent être divisées en deux grands groupes :

• impulsion;
• action continue.

L'émetteur radar à impulsions émet des ondes électromagnétiques pendant une courte période (fractions de seconde), le signal suivant n'est envoyé qu'après le retour de la première impulsion et atteint le récepteur. La fréquence de répétition des impulsions est l'une des caractéristiques les plus importantes d'un radar. Les radars basse fréquence émettent plusieurs centaines d'impulsions par minute.

L'antenne radar à impulsions fonctionne à la fois pour la réception et l'émission. Une fois le signal émis, l'émetteur s'éteint pendant un moment et le récepteur s'allume. Après l'avoir reçu, le processus inverse se produit.

Les radars à impulsions présentent à la fois des inconvénients et des avantages. Ils peuvent déterminer la portée de plusieurs cibles à la fois, un tel radar peut facilement le faire avec une seule antenne, les indicateurs de tels appareils sont simples. Cependant, dans ce cas, le signal émis par un tel radar doit avoir une puissance assez élevée. On peut également ajouter que tous les radars de poursuite modernes sont fabriqués selon un schéma pulsé.

Les stations radar à impulsions utilisent généralement des magnétrons ou des tubes à ondes progressives comme source de signal.

L'antenne radar focalise le signal électromagnétique et le dirige, capte l'impulsion réfléchie et la transmet au récepteur. Il existe des radars dans lesquels la réception et la transmission d'un signal sont effectuées par différentes antennes, et ils peuvent être situés à une distance considérable les uns des autres. L'antenne radar est capable d'émettre des ondes électromagnétiques dans un cercle ou de travailler dans un certain secteur. Le faisceau radar peut être dirigé en spirale ou avoir la forme d'un cône. Si nécessaire, le radar peut suivre une cible en mouvement en pointant constamment l'antenne vers elle à l'aide de systèmes spéciaux.

Les fonctions du récepteur comprennent le traitement des informations reçues et leur transfert vers l'écran, à partir duquel elles sont lues par l'opérateur.

Outre les radars à impulsions, il existe également des radars à ondes continues qui émettent en permanence des ondes électromagnétiques. Ces stations radar utilisent l'effet Doppler dans leur travail. Cela réside dans le fait que la fréquence d'une onde électromagnétique réfléchie par un objet qui s'approche de la source du signal sera plus élevée que celle d'un objet qui s'éloigne. La fréquence de l'impulsion émise reste inchangée. Les radars de ce type ne fixent pas d'objets fixes, leur récepteur ne capte que les ondes dont la fréquence est supérieure ou inférieure à celle émise.

Un radar Doppler typique est le radar utilisé par la police de la circulation pour déterminer la vitesse des véhicules.

Le principal problème des radars continus est l'incapacité de les utiliser pour déterminer la distance à l'objet, mais pendant leur fonctionnement, il n'y a aucune interférence d'objets stationnaires entre le radar et la cible ou derrière elle. De plus, les radars Doppler sont des appareils assez simples qui nécessitent des signaux de faible puissance pour fonctionner. Il convient également de noter que les stations radar modernes à rayonnement continu ont la capacité de déterminer la distance à l'objet. Pour ce faire, utilisez le changement de fréquence du radar pendant le fonctionnement.

L'un des principaux problèmes liés au fonctionnement des radars à impulsions est l'interférence provenant d'objets stationnaires - en règle générale, il s'agit de la surface de la Terre, des montagnes, des collines. Pendant le fonctionnement des radars d'aéronefs à impulsions aéroportés, tous les objets situés en dessous sont «obscurcis» par le signal réfléchi par la surface de la Terre. Si nous parlons de systèmes radar au sol ou embarqués, alors pour eux ce problème se manifeste dans la détection de cibles volant à basse altitude. Pour éliminer ces interférences, le même effet Doppler est utilisé.

En plus des radars primaires, il existe des radars dits secondaires qui sont utilisés dans l'aviation pour identifier les aéronefs. La composition de tels systèmes radar, en plus de l'émetteur, de l'antenne et du récepteur, comprend également un transpondeur d'avion. Lorsqu'il est irradié par un signal électromagnétique, le transpondeur donne des informations supplémentaires sur l'altitude, l'itinéraire, le numéro d'avion et sa nationalité.

De plus, les stations radar peuvent être divisées par la longueur et la fréquence de l'onde sur laquelle elles opèrent. Par exemple, pour étudier la surface de la Terre, ainsi que pour travailler à des distances considérables, des ondes de 0,9-6 m (fréquence 50-330 MHz) et de 0,3-1 m (fréquence 300-1000 MHz) sont utilisées. Pour le contrôle du trafic aérien, un radar d'une longueur d'onde de 7,5 à 15 cm est utilisé, et les radars au-dessus de l'horizon des stations de détection de lancement de missiles fonctionnent à des ondes d'une longueur d'onde de 10 à 100 mètres.

Histoire du radar

L'idée du radar est née presque immédiatement après la découverte des ondes radio. En 1905, Christian Hülsmeyer, un employé de la société allemande Siemens, a créé un appareil capable de détecter de gros objets métalliques à l'aide d'ondes radio. L'inventeur a suggéré de l'installer sur les navires afin qu'ils puissent éviter les collisions dans des conditions de mauvaise visibilité. Cependant, les compagnies maritimes n'étaient pas intéressées par le nouvel appareil.

Des expériences avec des radars ont également été menées en Russie. Dès la fin du XIXe siècle, le scientifique russe Popov a découvert que les objets métalliques empêchaient la propagation des ondes radio.

Au début des années 1920, les ingénieurs américains Albert Taylor et Leo Young ont réussi à détecter le passage d'un navire à l'aide d'ondes radio. Cependant, l'état de l'industrie de l'ingénierie radio à cette époque était tel qu'il était difficile de créer des modèles industriels de stations radar.

Les premières stations radar pouvant être utilisées pour résoudre des problèmes pratiques sont apparues en Angleterre vers le milieu des années 1930. Ces appareils étaient très volumineux et ne pouvaient être installés que sur terre ou sur le pont des grands navires. Ce n'est qu'en 1937 qu'un prototype de radar miniature a été créé qui pourrait être installé sur un avion. Au début de la Seconde Guerre mondiale, les Britanniques avaient déployé une chaîne de stations radar appelée Chain Home.

Engagé dans une nouvelle direction prometteuse en Allemagne. Et, je dois le dire, non sans succès. Déjà en 1935, le commandant en chef de la marine allemande, Raeder, a vu un radar fonctionnel avec un affichage à faisceau cathodique. Plus tard, des modèles de production du radar ont été créés sur sa base : Seetakt pour les forces navales et Freya pour la défense aérienne. En 1940, le système de contrôle de tir radar de Würzburg a commencé à entrer dans l'armée allemande.

Cependant, malgré les réalisations évidentes des scientifiques et ingénieurs allemands dans le domaine du radar, l'armée allemande a commencé à utiliser le radar plus tard que les Britanniques. Hitler et le sommet du Reich considéraient les radars comme des armes exclusivement défensives, dont l'armée allemande victorieuse n'avait pas vraiment besoin. C'est pour cette raison qu'au début de la bataille d'Angleterre, les Allemands n'avaient déployé que huit stations radar Freya, même si leurs caractéristiques étaient au moins aussi bonnes que leurs homologues britanniques. En général, on peut dire que c'est l'utilisation réussie du radar qui a largement déterminé l'issue de la bataille d'Angleterre et la confrontation qui a suivi entre la Luftwaffe et l'armée de l'air alliée dans le ciel européen.

Plus tard, les Allemands, basés sur le système de Würzburg, ont créé une ligne de défense aérienne, appelée la ligne Kammhuber. À l'aide d'unités des forces spéciales, les Alliés ont pu percer les secrets du radar allemand, ce qui a permis de les brouiller efficacement.

Malgré le fait que les Britanniques sont entrés dans la course «radar» plus tard que les Américains et les Allemands, à la ligne d'arrivée, ils ont réussi à les dépasser et à aborder le début de la Seconde Guerre mondiale avec le système de détection radar le plus avancé pour les avions.

Déjà en septembre 1935, les Britanniques ont commencé à construire un réseau de stations radar, qui comprenait déjà vingt stations radar avant la guerre. Il a complètement bloqué l'approche des îles britanniques depuis la côte européenne. À l'été 1940, des ingénieurs britanniques ont créé un magnétron résonnant, qui est devenu plus tard la base des stations radar aéroportées installées sur les avions américains et britanniques.

Des travaux dans le domaine du radar militaire ont également été menés en Union soviétique. Les premières expériences réussies de détection d'aéronefs à l'aide de stations radar en URSS ont été menées dès le milieu des années 1930. En 1939, le premier radar RUS-1 a été adopté par l'Armée rouge et en 1940 - RUS-2. Ces deux stations ont été lancées en production de masse.

La Seconde Guerre mondiale a clairement montré la grande efficacité de l'utilisation des stations radar. Par conséquent, après son achèvement, le développement de nouveaux radars est devenu l'un des domaines prioritaires pour le développement d'équipements militaires. Au fil du temps, les radars aéroportés ont été reçus par tous les avions et navires militaires sans exception, les radars sont devenus la base des systèmes de défense aérienne.

Pendant la guerre froide, les États-Unis et l'URSS ont acquis une nouvelle arme destructrice - les missiles balistiques intercontinentaux. Détecter le lancement de ces missiles est devenu une question de vie ou de mort. Le scientifique soviétique Nikolai Kabanov a proposé l'idée d'utiliser des ondes radio courtes pour détecter les avions ennemis à longue distance (jusqu'à 3 000 km). C'était assez simple : Kabanov a découvert que des ondes radio de 10 à 100 mètres de long sont capables d'être réfléchies par l'ionosphère et d'irradier des cibles à la surface de la Terre, retournant de la même manière vers le radar.

Plus tard, sur la base de cette idée, des radars pour la détection au-dessus de l'horizon des lancements de missiles balistiques ont été développés. Un exemple de ces radars est Daryal, une station radar qui, pendant plusieurs décennies, a été la base du système d'alerte de lancement de missiles soviétique.

Actuellement, l'un des domaines les plus prometteurs pour le développement de la technologie radar est la création d'un radar avec un réseau d'antennes phasées (PAR). Ces radars n'ont pas un, mais des centaines d'émetteurs d'ondes radio, qui sont contrôlés par un ordinateur puissant. Les ondes radio émises par différentes sources du réseau phasé peuvent s'amplifier si elles sont en phase, ou au contraire s'affaiblir.

Le signal radar à réseau phasé peut recevoir n'importe quelle forme souhaitée, il peut être déplacé dans l'espace sans changer la position de l'antenne elle-même et fonctionner avec différentes fréquences de rayonnement. Un radar multiéléments est beaucoup plus fiable et sensible qu'un radar à antenne classique. Cependant, de tels radars présentent également des inconvénients : le refroidissement du radar à réseau phasé est un gros problème, de plus, ils sont difficiles à fabriquer et coûteux.

De nouveaux radars multiéléments sont en cours d'installation sur les chasseurs de cinquième génération. Cette technologie est utilisée dans le système américain d'alerte précoce contre les attaques de missiles. Le complexe radar avec PAR sera installé sur le dernier char russe "Armata". Il convient de noter que la Russie est l'un des leaders mondiaux dans le développement de radars PAR.

Si vous avez des questions, laissez-les dans les commentaires sous l'article. Nous ou nos visiteurs nous ferons un plaisir d'y répondre.

Les guerres modernes se distinguent par leur rapidité et leur fugacité. Souvent, les gagnants des combats sont ceux qui ont été les premiers à détecter les menaces potentielles et à réagir en conséquence. Depuis la huitième décennie maintenant, les méthodes radar sont utilisées pour la reconnaissance et l'identification de l'ennemi en mer et sur terre, ainsi que dans l'espace aérien.

Ils sont basés sur l'émission d'ondes radio avec l'enregistrement de leurs réflexions sur une grande variété d'objets. Les installations qui envoient et reçoivent de tels signaux sont des stations radar ou des radars modernes. Le concept de "radar" vient de l'abréviation anglaise - RADAR. Il est apparu en 1941 et a longtemps été inclus dans les langues du monde.

L'avènement du radar a été un événement marquant. Dans le monde moderne, il est presque impossible de se passer de stations radar. L'aviation, la navigation, le centre hydrométéorologique, la police de la circulation, etc. ne peuvent s'en passer.De plus, le complexe radar est largement utilisé dans les technologies spatiales et les systèmes de navigation.

Radar au service militaire

Mais par-dessus tout, les militaires aimaient les radars. De plus, ces technologies ont été créées à l'origine pour un usage militaire et ont été pratiquement mises en œuvre avant la Seconde Guerre mondiale. Tous les principaux États ont activement utilisé le radar pour détecter les navires et les avions ennemis. De plus, leur utilisation a décidé de l'issue de nombreuses batailles.

À ce jour, les nouvelles stations radar sont utilisées dans un très large éventail de tâches militaires. Cela comprend le suivi des missiles balistiques intercontinentaux et la reconnaissance d'artillerie. Tous les avions, hélicoptères, navires de guerre ont leur propre radar. Les radars sont généralement la base des systèmes de défense aérienne.

Comment fonctionnent les radars

L'emplacement est la définition de l'endroit où se trouve quelque chose. Ainsi, le radar est la détection d'objets ou d'objets dans l'espace à l'aide d'ondes radio émises et reçues par un radar ou un radar. Le principe de fonctionnement des radars primaires ou passifs est basé sur la transmission dans l'espace d'ondes radio réfléchies par des objets et leur sont renvoyées sous forme de signaux réfléchis. Après leur analyse, les radars détectent des objets en certains points de l'espace, leurs principales caractéristiques sous forme de vitesse, hauteur et taille. Tous les radars sont des dispositifs d'ingénierie radio complexes composés de nombreux éléments.

Complexe radar moderne

Tout radar se compose de trois éléments principaux :

• émetteurs de signaux;
• Antennes ;
• Récepteurs.

De toutes les stations radar, il existe une division spéciale en deux grands groupes :

• Impulsion;
• Action continue.

Les émetteurs radar à impulsions émettent des ondes électromagnétiques pendant de courtes périodes (fractions de seconde). Les signaux suivants ne sont envoyés que lorsque les premières impulsions reviennent et frappent les récepteurs. Les taux de répétition des impulsions sont également les caractéristiques les plus importantes. Ainsi, les radars basse fréquence envoient plus d'une centaine d'impulsions en une minute.

Les antennes radar à impulsion fonctionnent comme des émetteurs et des récepteurs. Dès que les signaux ont disparu, les émetteurs s'éteignent pendant un moment et les récepteurs s'allument. Suite à leur réception, des processus inverses se produisent.

Les radars à impulsions ont leurs propres avantages et inconvénients. Ils peuvent déterminer la portée de plusieurs cibles en même temps. Ces radars peuvent avoir une antenne chacun et leurs indicateurs sont assez simples.

Cependant, les signaux émis doivent être de forte puissance. Tous les radars de poursuite modernes ont un circuit à impulsions. Les stations radar à impulsions utilisent généralement des magnétrons ou des tubes à ondes progressives comme sources de signaux.

Systèmes radar à impulsions

Les antennes radar concentrent et dirigent les signaux électromagnétiques, captent les impulsions réfléchies et les transmettent aux récepteurs. Dans certains radars, les signaux peuvent être reçus et transmis à l'aide de différentes antennes situées à de grandes distances les unes des autres. Les antennes radar peuvent émettre des ondes électromagnétiques en cercle ou fonctionner dans certains secteurs.

Les faisceaux radar peuvent être dirigés en spirale ou avoir des formes coniques. Si nécessaire, les radars peuvent suivre des cibles en mouvement et diriger en permanence des antennes vers elles à l'aide de systèmes spéciaux. Les récepteurs traitent les données reçues et les transfèrent sur les écrans des opérateurs.

L'une des principales lacunes dans le fonctionnement des radars pulsés est l'interférence provenant d'objets immobiles, de la surface de la terre, des montagnes, des collines. Ainsi, les radars à impulsions aéroportés au cours de leur fonctionnement dans les avions recevront un ombrage des signaux réfléchis par la surface de la terre. Les systèmes radar au sol ou embarqués identifient ces problèmes lors du processus de détection des cibles qui volent à basse altitude. Pour éliminer ces interférences, l'effet Doppler est utilisé.

Radar continu

Les radars continus fonctionnent en émettant en permanence des ondes électromagnétiques et utilisent l'effet Doppler. Son principe est que les fréquences des ondes électromagnétiques réfléchies par les objets s'approchant des sources de signal seront plus élevées que celles des objets qui s'éloignent. Dans ce cas, les fréquences des impulsions émises restent inchangées. Ces radars ne détectent pas les objets stationnaires, leurs récepteurs ne captent que les ondes dont les fréquences sont supérieures ou inférieures à celles émises.

Le principal inconvénient des radars à action continue est leur incapacité à déterminer les distances aux objets. Cependant, pendant leur fonctionnement, il n'y a aucune interférence d'objets fixes entre les radars et les cibles, ou derrière eux. De plus, les radars Doppler ont un appareil relativement simple, qui aura suffisamment de signaux à faible puissance pour fonctionner. De plus, les radars à ondes continues modernes ont la capacité de déterminer les distances aux objets. Pour ce faire, on applique des modifications des fréquences des radars au cours de leur action.

On connaît également les radars dits secondaires utilisés en aviation pour identifier les aéronefs. Dans de tels systèmes radar, il existe également des transpondeurs d'avion. Lors de l'exposition des aéronefs aux signaux électromagnétiques, les transpondeurs fournissent des données supplémentaires, telles que l'altitude, l'itinéraire, le numéro d'aéronef et la nationalité.

Variétés de stations radar

Les radars peuvent être séparés par la longueur et la fréquence des ondes sur lesquelles ils opèrent. En particulier, lors de l'étude de la surface de la Terre et lors de travaux sur de longues distances, des ondes de 0,9 à 6 m et de 0,3 à 1 m sont utilisées. Dans le contrôle du trafic aérien, des radars d'une longueur d'onde de 7,5 à 15 cm sont utilisés, et dans des radars au-dessus de l'horizon dans les stations de détection des lancements de missiles, des ondes de 10 à 100 mètres sont utilisées.

De l'histoire du développement du radar

L'idée d'utiliser le radar est née après la découverte des ondes radio. Ainsi, en 1905, un employé de Siemens, Christian Hülsmeyer, a créé un appareil qui, à l'aide d'ondes radio, pouvait détecter la présence de gros objets métalliques. L'inventeur a proposé d'installer de tels dispositifs sur les navires afin d'éviter les collisions, par exemple dans le brouillard. Cependant, aucun intérêt pour le nouveau dispositif n'a été exprimé dans les compagnies maritimes.

Des études radar ont également été menées sur le territoire de la Russie. Ainsi, à la fin du XIXe siècle, le scientifique russe Popov découvre que la présence d'objets métalliques empêche la propagation des ondes radio.

Au début des années vingt, les ingénieurs américains Albert Taylor et Leo Young ont découvert un navire qui passait en utilisant des ondes radio. Cependant, en raison du fait que l'industrie de l'ingénierie radio de cette époque n'était pas développée, il n'était pas possible de créer des stations radar à l'échelle industrielle.

La production des premières stations radar, à l'aide desquelles des problèmes pratiques seraient résolus, a commencé en Angleterre dans les années 30. Cet équipement était extrêmement volumineux et pouvait être installé soit au sol, soit sur de grands navires. Ce n'est qu'en 1937 que fut créé le premier radar miniature pouvant être installé sur un avion. En conséquence, avant la Seconde Guerre mondiale, les Britanniques disposaient d'un vaste réseau de stations radar appelé Chain Home.

Radars de la guerre froide

Pendant la guerre froide, un nouveau type d'arme destructrice est apparu aux États-Unis et en Union soviétique. Bien sûr, ce fut l'apparition des missiles balistiques intercontinentaux. La détection rapide des lancements de tels missiles était vitale.

Le scientifique soviétique Nikolai Kabanov a proposé l'idée d'utiliser des ondes radio courtes pour détecter les avions ennemis à des distances considérables (jusqu'à 3 000 km). Tout était assez simple. Le scientifique a pu découvrir que les ondes radio de 10 à 100 mètres ont une prédisposition à la réflexion de l'ionosphère.

Ainsi, lorsqu'ils irradient des cibles à la surface de la Terre, ils reviennent également vers les radars. Plus tard, sur la base de cette idée, les scientifiques ont pu développer des radars avec détection à l'horizon des lancements de missiles balistiques. Un exemple de telles installations peut être "Daryal" - une station radar. Pendant des décennies, il a été au cœur des systèmes d'alerte de lancement de missiles soviétiques.

À ce jour, la direction la plus prometteuse dans le développement des systèmes radar est considérée comme la création de stations radar avec des réseaux d'antennes phasées (PAR). De tels appareils n'ont pas un, mais des centaines d'émetteurs d'ondes radio. Tout leur fonctionnement est contrôlé par de puissants ordinateurs. Les ondes radio émises par différentes sources dans les PHARE peuvent être amplifiées une à une, ou inversement, lorsqu'elles sont en phase ou atténuées.

Les signaux radar à réseau phasé peuvent avoir n'importe quelle forme souhaitée. Ils peuvent se déplacer dans l'espace en l'absence de changements dans les positions des antennes elles-mêmes, et fonctionnent également à différentes fréquences de rayonnement. Les radars à réseau phasé sont considérés comme plus fiables et plus sensibles que les mêmes appareils avec des antennes conventionnelles.

Cependant, de tels radars présentent également des inconvénients. Les plus gros problèmes des radars PAR sont leurs systèmes de refroidissement. De plus, de telles installations radar sont extrêmement complexes dans le processus de production, ainsi que très coûteuses.

Complexes radar avec PAR

Ce que l'on sait des nouveaux radars multiéléments, c'est qu'ils sont déjà installés sur des chasseurs de cinquième génération. De telles technologies sont utilisées dans les systèmes américains avec alerte précoce des attaques de missiles. Des systèmes radar à réseau phasé sont censés être installés sur les "Armata" - les derniers chars de fabrication russe. De nombreux experts notent que la Fédération de Russie est l'un des leaders mondiaux à développer avec succès des stations radar à réseau phasé.

Station radar(radar) ou radar(Anglais) radar de Détection et télémétrie radio- détection et télémétrie radio) - un système de détection d'objets aériens, marins et terrestres, ainsi que de détermination de leur portée et de leurs paramètres géométriques. Il utilise une méthode basée sur l'émission d'ondes radio et l'enregistrement de leurs réflexions sur des objets. Le terme anglais-acronyme est apparu dans la ville, plus tard dans son orthographe, les majuscules ont été remplacées par des minuscules.

Histoire

Le 3 janvier 1934, une expérience a été menée avec succès en URSS pour détecter un avion à l'aide d'une méthode radar. Un avion volant à une altitude de 150 mètres a été détecté à une distance de 600 mètres de l'installation radar. L'expérience a été organisée par des représentants de l'Institut de génie électrique de Leningrad et du Laboratoire central de radio. En 1934, le maréchal Tukhachevsky écrivit dans une lettre au gouvernement de l'URSS: "Des expériences de détection d'avions à l'aide d'un faisceau électromagnétique ont confirmé l'exactitude du principe sous-jacent." La première installation expérimentale "Rapid" a été testée la même année, en 1936 la station radar centimétrique soviétique "Storm" a repéré l'avion à une distance de 10 kilomètres. Aux États-Unis, le premier contrat entre l'armée et l'industrie a été conclu en 1939. En 1946, des spécialistes américains - Raymond et Hucherton, un ancien employé de l'ambassade des États-Unis à Moscou, ont écrit: "Les scientifiques soviétiques ont développé avec succès la théorie du radar plusieurs années avant que le radar ne soit inventé en Angleterre."

Classement radar

Par objectif, les stations radar peuvent être classées comme suit :

• radar de détection;
• radar de contrôle et de poursuite ;
• Radars panoramiques ;
• radar latéral ;
• Radars météorologiques.

Selon le domaine d'application, les radars militaires et civils sont distingués.

Par la nature du transporteur :

• Radars au sol
• Radars marins
• Radar aéroporté

Par type d'action

• Primaire ou passif
• Secondaire ou actif
• Combiné

Par bande d'onde :

• Mètre
• centimètre
• millimètre

L'appareil et le principe de fonctionnement du radar primaire

Le radar primaire (passif) sert principalement à détecter des cibles en les éclairant avec une onde électromagnétique puis en recevant des réflexions (échos) de cette onde de la cible. La vitesse des ondes électromagnétiques étant constante (la vitesse de la lumière), il devient possible de déterminer la distance à la cible à partir de la mesure du temps de propagation du signal.

Au cœur du dispositif de la station radar se trouvent trois composants : l'émetteur, l'antenne et le récepteur.

Dispositif de transmission est une source de signal électromagnétique de grande puissance. Il peut s'agir d'un puissant générateur d'impulsions. Pour les radars à impulsions à portée centimétrique, il s'agit généralement d'un magnétron ou d'un générateur d'impulsions fonctionnant selon le schéma suivant : un oscillateur maître est un amplificateur puissant qui utilise le plus souvent une lampe à ondes progressives comme générateur, et pour un radar à portée métrique, un lampe à triode est souvent utilisée. Selon la conception, l'émetteur fonctionne soit en mode pulsé, générant de courtes impulsions électromagnétiques puissantes répétitives, soit émet un signal électromagnétique continu.

Antenne effectue la focalisation et la formation du faisceau du signal du récepteur, ainsi que la réception du signal réfléchi par la cible et la transmission de ce signal au récepteur. Selon les implémentations, le signal réfléchi peut être reçu soit par la même antenne, soit par une antenne différente, qui peut parfois être située à une distance considérable de l'émetteur. Si l'émission et la réception sont combinées dans une antenne, ces deux actions sont effectuées alternativement, et pour qu'un signal puissant fuyant de l'émetteur émetteur vers le récepteur n'aveugle pas le récepteur d'écho faible, un dispositif spécial est placé devant le récepteur, qui ferme l'entrée du récepteur au moment où le signal de sondage est émis.

dispositif de réception effectue l'amplification et le traitement du signal reçu. Dans le cas le plus simple, le signal résultant est appliqué à un tube à rayons (écran), qui affiche une image synchronisée avec le mouvement de l'antenne.

Radars cohérents

La méthode radar cohérente est basée sur la sélection et l'analyse de la différence de phase entre les signaux envoyés et réfléchis, qui se produit en raison de l'effet Doppler, lorsque le signal est réfléchi par un objet en mouvement. Dans ce cas, le dispositif émetteur peut fonctionner aussi bien en continu qu'en mode pulsé. Le principal avantage de cette méthode est qu'elle "permet d'observer uniquement des objets en mouvement, ce qui exclut les interférences d'objets fixes situés entre l'équipement de réception et la cible ou derrière elle".

Radars à impulsions

Le principe de fonctionnement du radar à impulsion

Le principe de la détermination de la distance à un objet à l'aide d'un radar pulsé

Les radars de poursuite modernes sont construits comme des radars à impulsion. Le radar à impulsions ne transmet que pendant une très courte période, une courte impulsion généralement d'une durée d'environ une microseconde, après quoi il écoute un écho pendant que l'impulsion se propage.

Étant donné que l'impulsion s'éloigne du radar à une vitesse constante, le temps écoulé entre le moment où l'impulsion a été envoyée et le moment où l'écho est reçu est une mesure claire de la distance directe à la cible. L'impulsion suivante ne peut être envoyée qu'après un certain temps, à savoir après le retour de l'impulsion, cela dépend de la portée de détection du radar (donnée par la puissance de l'émetteur, le gain de l'antenne et la sensibilité du récepteur). Si l'impulsion avait été envoyée plus tôt, alors l'écho de l'impulsion précédente d'une cible éloignée pourrait être confondu avec l'écho de la deuxième impulsion d'une cible proche.

L'intervalle de temps entre les impulsions est appelé intervalle de répétition des impulsions, sa réciproque est un paramètre important, qui s'appelle fréquence de répétition des impulsions(IPP) . Les radars basse fréquence à longue portée ont généralement un intervalle de répétition de plusieurs centaines d'impulsions par seconde (ou Hertz [Hz]). La fréquence de répétition des impulsions est l'une des caractéristiques grâce auxquelles il est possible de déterminer à distance le modèle radar.

Élimination des interférences passives

L'un des principaux problèmes des radars à impulsions est de se débarrasser du signal réfléchi par les objets fixes : surface terrestre, hautes collines, etc. Si, par exemple, l'avion se trouve sur le fond d'une haute colline, le signal réfléchi par cette colline bloquera complètement le signal de l'avion. Pour les radars au sol, ce problème se manifeste lorsque l'on travaille avec des objets volant à basse altitude. Pour les radars à impulsions aéroportés, cela s'exprime par le fait que la réflexion de la surface de la Terre obscurcit tous les objets se trouvant sous l'avion avec le radar.

Les méthodes d'élimination des interférences utilisent, d'une manière ou d'une autre, l'effet Doppler (la fréquence d'une onde réfléchie par un objet qui s'approche augmente, par un objet qui s'éloigne, elle diminue).

Le radar le plus simple capable de détecter une cible en brouillage est radar à cible mobile(MPD) - radar pulsé qui compare les réflexions de plus de deux intervalles de répétition d'impulsions ou plus. Toute cible qui semble se déplacer par rapport au radar produit un changement dans le paramètre du signal (étage en série SDM), tandis que le fouillis reste inchangé. Les interférences sont éliminées en soustrayant les réflexions de deux intervalles successifs. En pratique, l'élimination des interférences peut être effectuée dans des dispositifs spéciaux - via des compensateurs de période ou des algorithmes dans un logiciel.

Les FCR fonctionnant à un taux de répétition d'impulsions constant ont une faiblesse fondamentale : ils sont aveugles aux cibles avec des vitesses circulaires spécifiques (qui produisent des changements de phase d'exactement 360 degrés), et ces cibles ne sont pas affichées. La vitesse à laquelle la cible disparaît pour le radar dépend de la fréquence de fonctionnement de la station et du taux de répétition des impulsions. Les MDC modernes émettent plusieurs impulsions à différents taux de répétition - de sorte que les vitesses invisibles à chaque taux de répétition d'impulsion sont couvertes par d'autres PRF.

Une autre façon de se débarrasser des interférences est mise en œuvre dans radar Doppler à impulsions, qui utilisent un traitement beaucoup plus complexe que les radars SDC.

Une propriété importante des radars Doppler à impulsions est la cohérence du signal. Cela signifie que les signaux envoyés et les réflexions doivent avoir une certaine dépendance de phase.

Les radars Pulse-Doppler sont généralement considérés comme supérieurs aux radars MDS pour la détection de cibles volant à basse altitude dans un encombrement au sol multiple, c'est la technique de choix utilisée dans les avions de combat modernes pour l'interception aérienne/le contrôle de tir, les exemples sont AN/APG-63, 65, 66, 67 et 70 radars. Dans le radar Doppler moderne, la majeure partie du traitement est effectuée numériquement par un processeur séparé utilisant des processeurs de signaux numériques, utilisant généralement l'algorithme de transformation de Fourier rapide haute performance pour convertir les données de modèle de réflexion numérique en quelque chose de plus gérable par d'autres algorithmes. Les processeurs de signaux numériques sont très flexibles et les algorithmes utilisés peuvent généralement être rapidement remplacés par d'autres, remplaçant uniquement les puces de mémoire (ROM), contrecarrant ainsi rapidement les techniques de brouillage ennemies si nécessaire.

Le dispositif et le principe de fonctionnement du radar secondaire

Le principe de fonctionnement du radar secondaire est quelque peu différent du principe du radar primaire. Le dispositif de la station radar secondaire est basé sur les composants suivants : émetteur, antenne, générateurs de marques d'azimut, récepteur, processeur de signal, indicateur et transpondeur d'avion avec antenne.

Émetteur. Sert à émettre des impulsions d'interrogation vers l'antenne à une fréquence de 1030 MHz

Antenne. Sert à l'émission et à la réception du signal réfléchi. Selon les normes OACI pour le radar secondaire, l'antenne émet à une fréquence de 1030 MHz et reçoit à une fréquence de 1090 MHz.

Générateurs de marqueurs d'azimut. Ils sont utilisés pour générer une impulsion de changement d'azimut ou ACP et pour générer une impulsion de référence d'azimut ou ARP. Pour un tour de l'antenne radar, 4096 petites marques d'azimut sont générées (pour les anciens systèmes), ou 16384 petites marques d'azimut (pour les nouveaux systèmes), elles sont aussi appelées petites marques d'azimut améliorées (Improved Azimuth Change pulse ou IACP), ainsi comme une marque du Nord. La marque du nord provient du générateur de marques d'azimut, avec l'antenne dans une telle position lorsqu'elle est dirigée vers le nord, et de petites marques d'azimut servent à lire l'angle de rotation de l'antenne.

Destinataire. Utilisé pour recevoir des impulsions à une fréquence de 1090 MHz

processeur de signal. Utilisé pour traiter les signaux reçus

Indicateur Sert à indiquer les informations traitées

Transpondeur d'avion avec antenne Sert à transmettre un signal radio pulsé contenant des informations supplémentaires vers le côté du radar lors de la réception d'un signal radio de demande.

Principe de fonctionnement Le principe de fonctionnement du radar secondaire est d'utiliser l'énergie du transpondeur de l'avion pour déterminer la position de l'Avion. Le radar irradie la zone environnante avec des impulsions d'interrogation à une fréquence de P1 et P3, ainsi qu'une impulsion de suppression P2 à une fréquence de 1030 MHz. Les aéronefs équipés d'un transpondeur qui se trouvent dans la zone de couverture du faisceau d'interrogation lorsqu'ils reçoivent des impulsions d'interrogation, si la condition P1, P3> P2 est en vigueur, répondent au radar demandeur avec une série d'impulsions codées à une fréquence de 1090 MHz , qui contiennent des informations supplémentaires telles que le numéro de côté, l'altitude, etc. La réponse du transpondeur de l'avion dépend du mode d'interrogation radar, et le mode d'interrogation est déterminé par la distance entre les impulsions d'interrogation P1 et P3, par exemple, en mode A des impulsions d'interrogation (mode A), la distance entre les impulsions d'interrogation des impulsions des stations P1 et P3 est de 8 microsecondes, et lorsqu'une telle requête est reçue, le transpondeur de l'aéronef encode son numéro de bord dans les impulsions de réponse. En mode d'interrogation C (mode C), la distance entre les impulsions d'interrogation de la station est de 21 microsecondes, et à réception d'une telle interrogation, le transpondeur de l'aéronef encode sa hauteur dans les impulsions de réponse. Le radar peut également envoyer une interrogation en mode mixte, comme le mode A, le mode C, le mode A, le mode C. L'azimut de l'avion est déterminé par l'angle de rotation de l'antenne, qui à son tour est déterminé en calculant le petit azimut Des marques. La portée est déterminée par le retard de la réponse entrante. Si l'avion ne se trouve pas dans la zone de couverture du faisceau principal, mais se trouve dans la zone de couverture des lobes latéraux ou se trouve derrière l'antenne, alors le Le répondeur de l'aéronef, à la réception d'une demande du radar, recevra à son entrée la condition que P1 pulse ,P3

Avantages du radar secondaire, une plus grande précision, des informations supplémentaires sur l'avion (numéro de côté, altitude), ainsi qu'un faible rayonnement par rapport aux radars primaires.

Autres pages

• (Allemand) Station radar technologique
• Section sur les stations radar sur le blog dxdt.ru (russe)
• http://www.net-lib.info/11/4/537.php Konstantin Ryzhov - 100 grandes inventions. 1933 - Taylor, Jung et Hyland ont l'idée du radar. 1935 Station radar CH d'alerte précoce Watson-Watt.

Littérature et notes de bas de page

Fondation Wikimédia. 2010 .

Synonymes:

Voyez ce que "RLS" est dans d'autres dictionnaires :

radar- Service logistique russe http://www.rls.ru/​ Dictionnaires de communication radar radar: Dictionnaire des abréviations et abréviations de l'armée et des services spéciaux. Comp. A. A. Shchelokov. M.: AST Publishing House LLC, Geleos Publishing House CJSC, 2003. 318 p., De ... Dictionnaire des abréviations et abréviations

Le radar émet de l'énergie électromagnétique et détecte les échos provenant des objets réfléchis et détermine également leurs caractéristiques. Le but du projet de cours est de considérer le radar polyvalent et de calculer les indicateurs tactiques de ce radar : la portée maximale, en tenant compte de l'absorption ; résolution réelle en distance et en azimut ; précision réelle des mesures de distance et d'azimut. La partie théorique présente un schéma fonctionnel d'un radar aéroporté actif pulsé pour le contrôle du trafic aérien.

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Les systèmes radar (RLS) sont conçus pour détecter et déterminer les coordonnées actuelles (portée, vitesse, élévation et azimut) des objets réfléchis.

Le radar émet de l'énergie électromagnétique et détecte les échos provenant des objets réfléchis, et détermine également leurs caractéristiques.

Le but du projet de cours est de considérer le radar polyvalent et de calculer les indicateurs tactiques de ce radar : la portée maximale, en tenant compte de l'absorption ; résolution réelle en distance et en azimut ; précision réelle des mesures de distance et d'azimut.

La partie théorique présente un schéma fonctionnel d'un radar aéroporté actif pulsé pour le contrôle du trafic aérien. Les paramètres du système et les formules pour son calcul sont également donnés.

Dans la partie calcul, les paramètres suivants ont été déterminés : la portée maximale en tenant compte de l'absorption, la résolution réelle en distance et en azimut, la précision de la mesure en distance et en azimut.

1. Partie théorique

1.1 Schéma fonctionnel du radarvue panoramique

Radar - un domaine de l'ingénierie radio qui fournit l'observation radar de divers objets, c'est-à-dire leur détection, la mesure des coordonnées et des paramètres de mouvement, ainsi que l'identification de certaines propriétés structurelles ou physiques en utilisant des ondes radio réfléchies ou réémises par des objets ou leur propre émission radio. Les informations obtenues au cours du processus de surveillance radar sont appelées radar. Les dispositifs de surveillance radar radiotechnique sont appelés stations radar (RLS) ou radars. Les objets d'observation radar eux-mêmes sont appelés cibles radar ou simplement cibles. Lors de l'utilisation d'ondes radio réfléchies, les cibles radar sont les éventuelles inhomogénéités des paramètres électriques du milieu (perméabilité diélectrique et magnétique, conductivité) dans lequel se propage l'onde primaire. Cela comprend les aéronefs (avions, hélicoptères, sondes météorologiques, etc.), les hydrométéores (pluie, neige, grêle, nuages, etc.), les navires fluviaux et maritimes, les objets au sol (bâtiments, voitures, avions dans les aéroports, etc. ), tous types d'installations militaires, etc. Un type particulier de cibles radar sont les objets astronomiques.

La source d'information radar est un signal radar. Selon les méthodes d'obtention, on distingue les types de surveillance radar suivants.

1. Radar à réponse passive,basé sur le fait que les vibrations émises par le radar - le signal de sondage - sont réfléchies par la cible et pénètrent dans le récepteur radar sous la forme d'un signal réfléchi. Ce type de surveillance est parfois également appelé radar actif à réponse passive.

Radar à réponse active,appelé radar actif à réponse active, se caractérise par le fait que le signal de réponse n'est pas réfléchi, mais re-rayonné à l'aide d'un transpondeur spécial - un répéteur. Cela augmente considérablement la portée et le contraste de l'observation radar.

Le radar passif est basé sur la réception de la propre émission radio des cibles, principalement des gammes millimétriques et centimétriques. Si le signal de sondage dans les deux cas précédents peut être utilisé comme référence, ce qui offre la possibilité fondamentale de mesurer la plage et la vitesse, alors dans ce cas, il n'y a pas une telle possibilité.

Le système radar peut être considéré comme une voie radar au même titre que les voies de communication radio ou la télémétrie. Les principaux composants du radar sont l'émetteur, le récepteur, l'antenne et le terminal.

Les principales étapes de la surveillance radar sontdétection, mesure, résolution et reconnaissance.

Découverte Le processus de prise de décision sur la présence d'objectifs avec une probabilité acceptable d'une décision erronée est appelé.

La mesure vous permet d'estimer les coordonnées des cibles et les paramètres de leur mouvement avec des erreurs acceptables.

Autorisation consiste à effectuer les tâches de détection et de mesure des coordonnées d'une cible en présence d'autres cibles rapprochées en portée, vitesse, etc.

Reconnaissance permet d'établir quelques traits caractéristiques de la cible : point ou groupe, mobile ou groupe, etc.

Les informations radar provenant du radar sont diffusées sur un canal radio ou par câble jusqu'au point de contrôle. Le processus de suivi du radar pour des cibles individuelles est automatisé et effectué à l'aide d'un ordinateur.

La navigation aérienne le long de la route est assurée par les mêmes radars que ceux utilisés dans l'ATC. Ils sont utilisés à la fois pour contrôler l'entretien d'une route donnée, et pour déterminer l'emplacement pendant le vol.

Pour effectuer l'atterrissage et son automatisation, ainsi que les systèmes de radiobalise, les radars d'atterrissage sont largement utilisés, qui permettent de suivre l'écart de l'avion par rapport au cap et de planifier la trajectoire de descente.

Dans l'aviation civile, un certain nombre de radars aéroportés sont également utilisés. Tout d'abord, cela inclut le radar aéroporté pour détecter les formations météorologiques dangereuses et les obstacles. Habituellement, il sert également à surveiller la terre afin d'offrir la possibilité d'une navigation autonome le long des repères radar au sol caractéristiques.

Les systèmes radar (RLS) sont conçus pour détecter et déterminer les coordonnées actuelles (portée, vitesse, élévation et azimut) des objets réfléchis. Le radar émet de l'énergie électromagnétique et détecte les échos provenant des objets réfléchis, et détermine également leurs caractéristiques.

Considérons le fonctionnement d'un radar actif pulsé pour détecter des cibles aériennes pour le contrôle du trafic aérien (ATC), dont la structure est illustrée à la figure 1. Le dispositif de contrôle de la vue (contrôle de l'antenne) est utilisé pour visualiser l'espace (généralement circulaire) avec une antenne faisceau étroit dans le plan horizontal et large dans le plan vertical.

Dans le radar considéré, un mode de rayonnement pulsé est utilisé, par conséquent, à la fin de la prochaine impulsion radio de sondage, la seule antenne passe de l'émetteur au récepteur et est utilisée pour la réception jusqu'à ce que la prochaine impulsion radio de sondage soit générée, après laquelle l'antenne est reconnectée à l'émetteur et ainsi de suite.

Cette opération est effectuée par un commutateur d'émission-réception (TPP). Les impulsions de déclenchement qui définissent la période de répétition des signaux de sondage et synchronisent le fonctionnement de tous les sous-systèmes radar sont générées par le synchroniseur. Le signal du récepteur après le convertisseur analogique-numérique (ADC) va à l'équipement de traitement de l'information - le processeur de signal, où le traitement principal de l'information est effectué, qui consiste à détecter le signal et à modifier les coordonnées de la cible. Les marques cibles et les traces de trajectoire sont formées lors du traitement primaire des informations dans le processeur de données.

Les signaux générés, ainsi que les informations sur la position angulaire de l'antenne, sont transmis pour un traitement ultérieur au poste de commandement, ainsi que pour le contrôle de l'indicateur de visibilité panoramique (PPI). Lors du fonctionnement autonome du radar, l'IKO sert d'élément principal d'observation de la situation aérienne. Un tel radar traite généralement les informations sous forme numérique. Pour cela, un dispositif de conversion d'un signal en un code numérique (ADC) est prévu.

Figure 1 Schéma fonctionnel du radar polyvalent

1.2 Définitions et paramètres de base du système. Formules de calcul

Les principales caractéristiques tactiques du radar

Portée maximale

La portée maximale est fixée par les impératifs tactiques et dépend de nombreuses caractéristiques techniques du radar, des conditions de propagation des ondes radio et des caractéristiques des cibles, qui sont soumises à des variations aléatoires des conditions réelles d'utilisation des stations. Par conséquent, la portée maximale est une caractéristique probabiliste.

L'équation de portée en espace libre (c'est-à-dire sans tenir compte de l'influence du sol et de l'absorption atmosphérique) pour une cible ponctuelle établit une relation entre tous les principaux paramètres du radar.

où E izl - énergie émise en une impulsion;

S un - surface d'antenne efficace;

Sefo - zone cible réfléchissante efficace;

 - longueur d'onde ;

à r - rapport de distinction (rapport signal sur bruit d'énergie à l'entrée du récepteur, qui assure la réception de signaux avec une probabilité donnée de détection correcte W par et probabilité de fausse alarme W lt );

E w - l'énergie des bruits agissant à la réception.

Où R et - et puissance d'impulsion;

 et , - durée de pouls.

Où d ag - dimension horizontale du miroir d'antenne;

dav - dimension verticale du miroir d'antenne.

k p \u003d k r.t. ,

où k r.t. - coefficient théorique de différenciation.

k r.t. =,

où q0 - paramètre de détection ;

N - le nombre d'impulsions reçues de la cible.

où W lt - probabilité de fausse alarme ;

W par - probabilité de détection correcte.

où t région ,

F et - fréquence d'impulsion;

Qa0.5 - largeur de faisceau d'antenne au niveau de 0,5 en termes de puissance

où est la vitesse angulaire de l'antenne.

où T obz - période d'examen.

où k \u003d 1,38  10 -23 J/deg - constante de Boltzmann ;

kw - facteur de bruit du récepteur ;

J - température du récepteur en degrés Kelvin ( T = 300K).

La portée maximale du radar, en tenant compte de l'absorption de l'énergie des ondes radio.

où  osl - facteur d'atténuation;

D - largeur de couche atténuante.

Portée minimale du radar

Si le système d'antenne n'introduit pas de restrictions, la portée minimale du radar est déterminée par la durée d'impulsion et le temps de récupération du commutateur d'antenne.

où c est la vitesse de propagation d'une onde électromagnétique dans le vide, c = 3∙10 8 ;

 et , - durée de pouls;

τ dans - temps de récupération du commutateur d'antenne.

Résolution de portée du radar

La résolution de portée réelle lors de l'utilisation de l'indicateur de visibilité panoramique comme périphérique de sortie est déterminée par la formule

 (D) \u003d  (D) sueur +  (D) ind,

d de  (d) sueur - résolution de portée potentielle ;

 (D ) ind - résolution de plage de l'indicateur.

Pour un signal sous la forme d'une rafale incohérente d'impulsions rectangulaires :

où c est la vitesse de propagation d'une onde électromagnétique dans le vide ; c = 3∙10 8 ;

 et , - durée de pouls;

 (D ) ind - la résolution de plage de l'indicateur est calculée par la formule

g de d sk - valeur limite de l'échelle de portée ;

k e = 0,4 - facteur d'utilisation de l'écran,

Q f - qualité de la mise au point du tube.

Résolution radar en azimut

La résolution réelle en azimut est déterminée par la formule :

 ( az) \u003d  ( az) sueur +  ( az) ind,

où  ( az) sueur - résolution potentielle en azimut lors de l'approximation du diagramme de rayonnement gaussien ;

 ( az) ind - résolution de l'indicateur en azimut

 ( az) sueur \u003d 1,3  Q a 0,5,

 ( az ) ind = ré n M f ,

où dn - diamètre de la tache du tube cathodique ;

M f - échelle d'échelle.

où r - suppression de la marque du centre de l'écran.

Précision de la détermination des coordonnées par plage et

La précision de la détermination de la portée dépend de la précision de la mesure du retard du signal réfléchi, des erreurs dues à un traitement non optimal du signal, de la présence de retards de signal non pris en compte dans les voies de transmission, de réception et d'indication, d'erreurs de télémétrie aléatoires dans dispositifs indicateurs.

La précision est caractérisée par une erreur de mesure. L'erreur quadratique moyenne résultante de la mesure de distance est déterminée par la formule :

où  (D) transpire - erreur de télémétrie potentielle.

 (D ) répartition – erreur due à une propagation non rectiligne;

Application  (D) - erreur matérielle.

où q0 - double rapport signal sur bruit.

Précision des coordonnées d'azimut

Des erreurs systématiques dans les mesures d'azimut peuvent se produire en raison d'une orientation imprécise du système d'antenne radar et d'un décalage entre la position de l'antenne et l'échelle électrique de l'azimut.

Des erreurs aléatoires dans la mesure de l'azimut cible sont causées par l'instabilité du système de rotation de l'antenne, l'instabilité des schémas de génération des repères d'azimut, ainsi que des erreurs de lecture.

L'erreur quadratique moyenne résultante de la mesure d'azimut est donnée par :

Données initiales (option 5)

1. Longueur d'onde  , [cm] …............................................. ............................ .... 6
2. Puissance d'impulsion R et , [kW] ............................................... . .............. 600
3. Durée de pouls et , [µs] .............................................. . ........... 2,2
4. Fréquence d'impulsion F et , [Hz] ............................................... ...... 700
5. Dimension horizontale du miroir d'antenne d ag [h] ................................ 7
6. Dimension verticale du miroir d'antenne dav , [m] .................................... 2,5
7. Examen période T examen , [Avec] .............................................. .............................. 25
8. Facteur de bruit du récepteur kw ................................................. ....... 5
9. Probabilité de détection correcte W par ............................. .......... 0,8
10. Probabilité de fausse alarme W lt.. ................................................ ....... 10 -5
11. Diamètre de l'écran de l'indicateur de vue autour ré , [mm] .................... 400
12. Zone cible réfléchissante efficace Sefo, [m 2 ] …...................... 30
13. Qualité de mise au point Q f ............................................................... ...... 400
14. Limite d'échelle de portée D shk1 , [km] ...................... 50 D shk2 , [km] .......... 400
15. Marques de mesure de distanceD , [km] ............................................. 15
16. Marques de mesure d'azimut , [deg] .............................................. 4

2. Calcul des indicateurs tactiques du radar polyvalent

2.1 Calcul de la portée maximale avec absorption

Tout d'abord, la portée maximale du radar est calculée sans tenir compte de l'atténuation de l'énergie des ondes radio lors de la propagation. Le calcul s'effectue selon la formule :

(1)

Calculons et définissons les valeurs incluses dans cette expression :

E izl \u003d P et  et \u003d 600  10 3  2,2  10 -6 \u003d 1,32 [J]

S une \u003d d ag d av \u003d  7  2,5 \u003d 8,75 [m 2]

k p \u003d k r.t.

k r.t. =

101,2

0,51 [degrés]

14,4 [degrés/s]

En substituant les valeurs obtenues, nous aurons :

région t = 0,036 [s], N = 25 impulsions et k r.t. = 2,02.

Soit = ​​10, alors k P =20.

E w - l'énergie du bruit agissant lors de la réception :

E w \u003d kk w T \u003d 1,38  10 -23  5  300 \u003d 2,07  10 -20 [J]

En substituant toutes les valeurs obtenues dans (1), on trouve 634,38 [km]

Déterminons maintenant la portée maximale du radar, en tenant compte de l'absorption de l'énergie des ondes radio :

(2)

Valeur  osl trouver dans les graphiques. Pour \u003d 6 cm  osl pris égal à 0,01 dB/km. Supposons que l'atténuation se produise sur toute la plage. Sous cette condition, la formule (2) prend la forme d'une équation transcendante

(3)

L'équation (3) sera résolue par une méthode d'analyse graphique. Pour osl = 0,01 dB/km et D max = 634,38 km on calcule D maxi osl = 305,9 km.

Conclusion: Il ressort des calculs que la portée maximale du radar, compte tenu de l'atténuation de l'énergie des ondes radio lors de la propagation, est égale à D max.os l = 305,9 [km].

2.2 Calcul de la distance réelle et de la résolution en azimut

La résolution de portée réelle lors de l'utilisation de l'indicateur de visibilité panoramique comme périphérique de sortie est déterminée par la formule :

 (D) =  (D) sueur +  (D) ind

Pour un signal sous la forme d'une rafale incohérente d'impulsions rectangulaires

0,33 [km]

pour D sh1 =50 [km],  (D) ind1 =0,31 [km]

pour D shk2 =400 [km],  (D) ind2 =2,50 [km]

Résolution de plage réelle :

pour D sc1 = 50 km  (D) 1 =  (D) sueur +  (D) ind1 = 0,33+0,31=0,64 [km]

pour D w2 =400 km

La résolution réelle en azimut est calculée par la formule :

 ( az) \u003d  ( az) sueur +  ( az) ind

 ( az) sueur \u003d 1,3  Q a 0,5 \u003d 0,663 [deg]

 ( az) ind = ré n M f

Prenant r = k e d e /2 (marque sur le bord de l'écran), on obtient

0,717 [degrés]

 ( az)=0.663+0.717=1.38 [deg]

Conclusion: La résolution réelle de la plage est égale à :

pour D sem1 = 0,64 [km], pour D sem2 = 2,83 [km].

Résolution réelle en azimut :

 ( az)=1,38 [deg].

2.3 Calcul de la précision réelle des mesures de distance et d'azimut

La précision est caractérisée par une erreur de mesure. L'erreur quadratique moyenne résultante de la mesure de distance est calculée par la formule :

40,86

 (D ) sueur = [km]

Erreur due à une propagation non rectiligne (D ) répartition nous négligeons. Bogues matériels Application  (D ) sont réduits à des erreurs de lecture sur l'échelle de l'indicateur (D ) ind. . Nous acceptons la méthode de comptage par étiquettes électroniques (anneaux d'échelle) sur l'écran de l'indicateur de vue panoramique.

 (D ) ind = 0,1  D =1,5 [km] , où  D - division des prix de l'échelle.

 (D ) = = 5 [km]

L'erreur quadratique moyenne résultante de la mesure d'azimut est définie de la même manière :

0,065

 ( az) ind \u003d 0,1   \u003d 0,4

Conclusion: Après avoir calculé l'erreur quadratique moyenne résultante de la mesure de distance, nous obtenons (D)  ( az) \u003d 0,4 [deg].

Conclusion

Dans ce cours, le calcul des paramètres d'un radar actif pulsé (portée maximale, tenant compte de l'absorption, résolution réelle en distance et en azimut, précision de la plage de mesure et de l'azimut) détection de cibles aériennes pour le contrôle du trafic aérien est effectué.

Lors des calculs, les données suivantes ont été obtenues :

1. La portée maximale du radar, compte tenu de l'atténuation de l'énergie des ondes radio lors de la propagation, est de D max.sl = 305,9 [km] ;

2. La résolution de plage réelle est :

pour D shk1 = 0,64 [km] ;

pour D shk2 = 2,83 [km].

Résolution réelle en azimut : ( az)=1,38 [deg].

3. L'erreur quadratique moyenne résultante de la mesure de distance est obtenue(D) =1,5 [km]. Erreur RMS de mesure d'azimut ( az) \u003d 0,4 [deg].

Les avantages des radars à impulsions incluent la simplicité de mesure des distances aux cibles et leur résolution de distance, en particulier lorsqu'il y a de nombreuses cibles dans le champ de vision, ainsi que le découplage temporel presque complet entre les oscillations reçues et émises. Cette dernière circonstance permet d'utiliser la même antenne pour l'émission et la réception.

L'inconvénient des radars à impulsions est la nécessité d'utiliser une grande puissance de crête des oscillations émises, ainsi que l'impossibilité de mesurer de courtes distances - une grande zone morte.

Les radars sont utilisés pour résoudre un large éventail de tâches : de la garantie d'un atterrissage en douceur d'engins spatiaux à la surface des planètes à la mesure de la vitesse d'une personne, du contrôle des armes dans les systèmes de défense antimissile et antiaérienne à la protection personnelle.

Bibliographie

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2. Vasin V.V. Résolution et précision des mesures dans les systèmes de mesure d'ingénierie radio. Développement méthodique. - M. : MIEM 1977.
3. Vasin V.V. Méthodes de mesure des coordonnées et de la vitesse radiale d'objets dans des systèmes de mesure d'ingénierie radio. Notes de lecture. - M. : MIEM 1975.

4. Bakulev P.A. Systèmes radars. Manuel pour les universités. - M. : « Radio-

Technique» 2004

5. Systèmes d'ingénierie radio: Manuel pour les universités / Yu. M. Kazarinov [et autres]; Éd. Yu. M. Kazarinova. — M. : Académie, 2008. — 590 p. :

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	Nombre - le concept de base des mathématiques, qui signifie généralement soit la quantité, la taille, le poids, etc., soit le numéro de série, l'emplacement dans une séquence, le code, le chiffrement, etc.
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	Parsons vyznaє comme entrepôt pour un système mondial plus large de diї. Les systèmes stockables Іnshimi du corps sont le système de culture et le système de caractéristiques spéciales et le système de l'organisme comportemental. La séparation entre les sous-systèmes de chotirma et de silicium peut être effectuée en fonction de leurs fonctions caractéristiques. De sorte que le système de di ї pourrait іsnuvati vоn mає buti zdatna pour adapter la réalisation d'un meti dans sberezhennya vozirtsya pour se satisfaire du vimog fonctionnel chotirem.
9218.		SYSTÈMES DE COURS LA	592.07KB
	Une méthode intégrée pour déterminer le parcours. Pour déterminer la trajectoire des aéronefs, le plus grand groupe d'instruments et de systèmes de trajectoire basés sur divers principes physiques de fonctionnement a été créé. Par conséquent, lors de la mesure du cap, des erreurs se produisent en raison de la rotation de la Terre et du mouvement de l'avion par rapport à la Terre. Pour réduire les erreurs dans les lectures de cap, la dérive apparente du gyro-semi-compas est corrigée et la position horizontale de l'axe du rotor du gyroscope est corrigée.
5055.		Systèmes politiques	38.09Ko
	Fonctions de modernisation des systèmes politiques. Considérant la politique comme une sphère d'interaction entre une personne et l'État, on peut distinguer deux options pour construire ces liens qui se diffusent constamment mais pas uniformément dans l'histoire de la vie politique.
8063.		Systèmes multibases	7.39Ko
	Les systèmes multi-bases permettent aux utilisateurs finaux à travers les sites d'accéder et de partager des données sans avoir besoin d'une intégration physique des bases de données existantes. Ils offrent aux utilisateurs la possibilité de gérer les bases de données de leurs propres nœuds sans le contrôle centralisé qui est courant avec les types courants de SGBD distribués. L'administrateur de la base de données locale peut autoriser l'accès à une partie spécifique de sa base de données en créant un schéma d'exportation.

Commençons par le début : qu'est-ce que le radar et pourquoi est-il nécessaire ? Tout d'abord, je voudrais noter que le radar est une certaine branche de l'ingénierie radio, qui aide à déterminer les différentes caractéristiques des objets environnants. L'action du radar est dirigée vers la fourniture d'ondes radio par un objet à l'appareil.

Radar, la station radar est une certaine combinaison de divers appareils et appareils qui vous permettent de surveiller des objets. Les ondes radio alimentées par le radar permettent de détecter la cible sous investigation et d'en faire une analyse détaillée. Les ondes radio sont réfractées et, pour ainsi dire, "dessinent" l'image de l'objet. Les stations radar peuvent fonctionner dans toutes les conditions météorologiques et détecter parfaitement tous les objets au sol, dans les airs ou dans l'eau.

Principes de fonctionnement du radar

Le système d'action est simple. Les ondes radio de la station sont envoyées aux objets, lorsqu'ils les rencontrent, les ondes sont réfractées et réfléchies vers le radar. C'est ce qu'on appelle l'écho radio. Pour détecter ce phénomène, des émetteurs radio et des récepteurs radio sont installés dans la station, qui ont une sensibilité élevée. Auparavant, il y a quelques années, les stations radar nécessitaient des coûts énormes. Mais pas maintenant. Pour le bon fonctionnement des appareils et la définition des objets, cela prend très peu de temps.

Toutes les opérations radar sont basées non seulement sur la réflexion des ondes, mais aussi sur leur dispersion.

Où peut-on utiliser le radar ?

La portée des systèmes radar est assez large.

• La première branche sera l'armée. Utilisé pour identifier les cibles terrestres, aquatiques et aériennes. Les radars effectuent le contrôle et l'étude du territoire.
• Agriculture et foresterie. Avec l'aide de ces stations, des spécialistes mènent des recherches pour étudier le sol et la végétation, ainsi que pour détecter divers types d'incendies.
• Météorologie. Étudier l'état de l'atmosphère et faire des prévisions sur la base des données obtenues.
• Astronomie. Les scientifiques utilisent des stations radar pour étudier les objets distants, les pulsars et les galaxies.

Radar dans l'industrie automobile

Depuis 2017, des développements sont en cours au MAI, qui visent à créer une station radar de petite taille pour les véhicules sans pilote. Ces petits véhicules embarqués pourraient être installés dans chaque voiture dans un avenir proche. En 2018, des radars non standard pour véhicules aériens sans pilote sont déjà testés. Il est prévu que de tels appareils soient capables de détecter des objets terrestres à une distance allant jusqu'à 60 kilomètres, la mer - jusqu'à 100 km.

Il convient de rappeler qu'en 2017, un radar bibande aéroporté de petite taille a également été introduit. L'appareil unique a été conçu pour détecter différents types d'objets et d'objets dans toutes les conditions.