Приложение 2
Как это устроено?
Радиолокационная станция (РЛС), радар
Радиолокационная станция (РЛС), радар (англ. radar от radio detection and ranging — радиообнаружение и измерение дальности) — радиотехническая система для обнаружения воздушных, морских и наземных объектов, а также для определения их дальности, скорости и геометрических параметров. Использует метод радиолокации, основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов. Английский термин появился в 1941 году как звуковая аббревиатура (англ. RADAR), впоследствии перейдя в разряд самостоятельного слова.
В 1887 году немецкий физик Генрих Герц начал эксперименты, в ходе которых он открыл существование электромагнитных волн, предсказанных теорией электромагнитного поля Джеймса Максвелла. Герц экспериментально показал возможность генерации и приёма электромагнитных радиоволн и обнаружил, что они по-разному поглощаются и отражаются различными материалами.
Классикация
По сфере применения различают:
- военные РЛС;
- гражданские РЛС.
По назначению:
- РЛС обнаружения;
- РЛС управления и слежения;
- панорамные РЛС;
- РЛС бокового обзора;
- РЛС следования рельефу местности (terrain-following radar);
- метеорологические РЛС;
- РЛС целеуказания;
- РЛС контрбатарейной борьбы;
- навигационная РЛС, НРЛС:
- РЛС обзора обстановки.
По характеру носителя:
- береговые РЛС;
- морские РЛС;
- бортовые РЛС;
- мобильные РЛС.
По характеру принимаемого сигнала:
- первичные, или РЛС с пассивным ответом[16];
- вторичные, или РЛС с активным ответом[16];
- совмещённые.
По методу действия:
- надгоризонтный радиолокатор;
- загоризонтный радиолокатор.
По диапазону волн:
- метровые;
- дециметровые;
- сантиметровые;
- миллиметровые.
Первичный радиолокатор
Первичный (с пассивным ответом) радиолокатор, в основном, служит для обнаружения целей, облучая их электромагнитной волной и затем принимая отражения (эхо) от цели. Поскольку скорость электромагнитных волн постоянна (скорость света), становится возможным определить расстояние до цели, основываясь на измерении различных параметров при распространении сигнала.
В основе устройства радиолокационной станции лежат три компонента: передатчик, антенна и приёмник.
Передатчик (передающее устройство) является источником электромагнитного сигнала. Он может представлять собой мощный импульсный генератор. Для импульсных РЛС сантиметрового диапазона — обычно магнетрон или импульсный генератор, работающий по схеме: задающий генератор — мощный усилитель, использующий в качестве генератора чаще всего лампу бегущей волны (ЛБВ), а для РЛС метрового диапазона часто используют триодную лампу. РЛС, которые используют магнетроны, некогерентны или псевдо-когерентны, в отличие от РЛС на основе ЛБВ. В зависимости от способа измерения дальности, передатчик работает либо в импульсном режиме, формируя повторяющиеся короткие мощные электромагнитные импульсы, либо излучает непрерывный электромагнитный сигнал.
Антенна выполняет излучение сигнала передатчика в заданном направлении и приём отражённого от цели сигнала. В зависимости от реализации приём отражённого сигнала может осуществляться либо той же самой антенной, либо другой, которая иногда может располагаться на значительном расстоянии от передающей. В случае, если передача и приём совмещены в одной антенне, эти два действия выполняются поочерёдно, а чтобы мощный сигнал передатчика не просачивался в приёмник, перед приёмником размещают специальное устройство, закрывающее вход приёмника в момент излучения зондирующего сигнала.
Приёмник (приёмное устройство) выполняет усиление и обработку принятого сигнала. В самом простом случае результирующий сигнал подаётся на лучевую трубку (экран), которая показывает изображение, синхронизированное с движением антенны.
Различные РЛС основаны на различных методах измерения параметров отражённого сигнала.
Вторичный радиолокатор
Вторичная радиолокация используется в авиации для опознавания. Основная особенность — использование активного ответчика на самолётах. Принцип действия вторичного радиолокатора несколько отличается от принципа первичного радиолокатора. В основе устройства Вторичной радиолокационной станции лежат компоненты: передатчик, антенна, генераторы азимутальных меток, приёмник, сигнальный процессор, индикатор и самолётный ответчик с антенной.
Передатчик служит для формирования импульсов запроса в антенне на частоте 1030 МГц.
Антенна служит для излучения импульсов запроса и приёма отражённого сигнала. По стандартам ICAO для вторичной радиолокации антенна излучает на частоте 1030 МГц и принимает на частоте 1090 МГц.
Генераторы азимутальных меток служат для генерации азимутальных меток (англ. Azimuth Change Pulse, ACP) и метки Севера (англ. Azimuth Reference Pulse, ARP). За один оборот антенны РЛС генерируется 4096 масштабных азимутальных меток (для старых систем) или 16 384 улучшенных масштабных азимутальных метки (англ. Improved Azimuth Change pulse, IACP — для новых систем), а также одна метка Севера. Метка севера приходит с генератора азимутальных меток при таком положении антенны, когда она направлена на Север, а масштабные азимутальные метки служат для отсчёта угла разворота антенны.
Приёмник служит для приёма импульсов на частоте 1090 МГц.
Сигнальный процессор служит для обработки принятых сигналов.
Индикатор служит для отображения обработанной информации.
Самолётный ответчик с антенной служит для передачи содержащего дополнительную информацию импульсного радиосигнала обратно в сторону РЛС по запросу.
Принцип действия вторичного радиолокатора заключается в использовании энергии самолётного ответчика для определения положения воздушного судна.
Принятый от ответчика сигнал обрабатывается приёмником РЛС, затем поступает на сигнальный процессор, который проводит обработку сигналов и выдачу информации конечному потребителю и (или) на контрольный индикатор.
Плюсы вторичной РЛС:
- более высокая точность;
- дополнительная информация о воздушном судне (номер борта, высота);
- малая по сравнению с первичными РЛС мощность излучения;
- большая дальность обнаружения.
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Радиолокационная_станция
