Σταθμοί ραντάρ και συστήματα αεράμυνας της Ρωσίας. Σταθμοί ραντάρ: ιστορία και βασικές αρχές λειτουργίας Διαγράμματα ηλεκτρικών κυκλωμάτων πομποδεκτών για ραντάρ αεροσκαφών

Το ραντάρ είναι ένα σύνολο επιστημονικών μεθόδων και τεχνικά μέσα, που χρησιμεύει για τον προσδιορισμό των συντεταγμένων και των χαρακτηριστικών ενός αντικειμένου μέσω ραδιοκυμάτων. Το υπό μελέτη αντικείμενο συχνά ονομάζεται στόχος ραντάρ (ή απλά στόχος).

Ο ραδιοεξοπλισμός και τα εργαλεία που έχουν σχεδιαστεί για την εκτέλεση εργασιών ραντάρ ονομάζονται συστήματα ή συσκευές ραντάρ (ραντάρ ή RLU). Οι βασικές αρχές του ραντάρ βασίζονται στα ακόλουθα φυσικά φαινόμενα και ιδιότητες:

• Στο μέσο διάδοσης, τα ραδιοκύματα που συναντούν αντικείμενα με διαφορετικές ηλεκτρικές ιδιότητες διασκορπίζονται από αυτά. Το κύμα που ανακλάται από τον στόχο (ή τη δική του ακτινοβολία) επιτρέπει στα συστήματα ραντάρ να ανιχνεύσουν και να αναγνωρίσουν τον στόχο.
• Σε μεγάλες αποστάσεις, η διάδοση των ραδιοκυμάτων θεωρείται ευθύγραμμη, με σταθερή ταχύτητα σε γνωστό μέσο. Αυτή η υπόθεση καθιστά δυνατή την επίτευξη του στόχου και των γωνιακών συντεταγμένων του (με ένα συγκεκριμένο σφάλμα).
• Με βάση το φαινόμενο Doppler, η ακτινική ταχύτητα του σημείου εκπομπής σε σχέση με το RLU υπολογίζεται από τη συχνότητα του λαμβανόμενου ανακλώμενου σήματος.

Ιστορική αναφορά

Την ικανότητα των ραδιοκυμάτων να ανακλούν επισήμαναν ο μεγάλος φυσικός G. Hertz και ο Ρώσος ηλεκτρολόγος μηχανικός στα τέλη του 19ου αιώνα. αιώνας. Σύμφωνα με μια πατέντα του 1904, το πρώτο ραντάρ δημιουργήθηκε από τον Γερμανό μηχανικό K. Hulmeier. Η συσκευή, την οποία ονόμασε τηλεκινητοσκόπιο, χρησιμοποιήθηκε σε πλοία που έπλεαν στον Ρήνο. Σε σχέση με την ανάπτυξη, η χρήση του ραντάρ φαινόταν πολλά υποσχόμενη ως στοιχείο.Η έρευνα στον τομέα αυτό έγινε από προχωρημένους ειδικούς από πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο.

Το 1932, η βασική αρχή του ραντάρ περιγράφηκε στα έργα του από τον Pavel Kondratyevich Oshchepkov, ερευνητή στο LEFI (Ηλεκτροφυσικό Ινστιτούτο Λένινγκραντ). Αυτοί, σε συνεργασία με συναδέλφους B.K. Shembel και V.V. Το καλοκαίρι του 1934, ο Tsimbalin παρουσίασε ένα πρωτότυπο εγκατάστασης ραντάρ που εντόπισε στόχο σε υψόμετρο 150 m σε απόσταση 600 m. Οι περαιτέρω εργασίες για τη βελτίωση του εξοπλισμού ραντάρ περιορίστηκαν στην αύξηση της εμβέλειάς τους και στην αύξηση της ακρίβειας στον προσδιορισμό του στοχευόμενη τοποθεσία.

Φύση ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίαΟι στόχοι μας επιτρέπουν να μιλάμε για διάφορους τύπους ραντάρ:

• Παθητικό ραντάρεξερευνά τη δική της ακτινοβολία (θερμική, ηλεκτρομαγνητική κ.λπ.), η οποία παράγει στόχους (βλήματα, αεροπλάνα, διαστημικά αντικείμενα).
• Ενεργός με ενεργή απόκρισηεκτελείται εάν το αντικείμενο είναι εξοπλισμένο με δικό του πομπό και η αλληλεπίδραση με αυτόν γίνεται σύμφωνα με τον αλγόριθμο «αίτημα-απόκριση».
• Ενεργητική με παθητική απόκρισηπεριλαμβάνει τη μελέτη ενός δευτερεύοντος (ανακλώμενου) ραδιοφωνικού σήματος. στην περίπτωση αυτή αποτελείται από έναν πομπό και έναν δέκτη.
• Ημιενεργό ραντάρ- αυτή είναι μια ειδική περίπτωση ενεργού, στην περίπτωση που ο δέκτης της ανακλώμενης ακτινοβολίας βρίσκεται έξω από το ραντάρ (για παράδειγμα, είναι δομικό στοιχείο ενός πυραύλου που γυρίζει).

Κάθε είδος έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Μέθοδοι και εξοπλισμός

Σύμφωνα με τη μέθοδο που χρησιμοποιείται, όλος ο εξοπλισμός ραντάρ χωρίζεται σε ραντάρ συνεχούς και παλμικής ακτινοβολίας.

Τα πρώτα περιέχουν έναν πομπό και έναν δέκτη ακτινοβολίας που λειτουργούν ταυτόχρονα και συνεχώς. Οι πρώτες συσκευές ραντάρ δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας αυτή την αρχή. Ένα παράδειγμα τέτοιου συστήματος είναι ένα ραδιοϋψόμετρο (μια συσκευή αεροπορίας που καθορίζει την απόσταση ενός αεροσκάφους από την επιφάνεια της γης) ή ένα ραντάρ γνωστό σε όλους τους αυτοκινητιστές για τον προσδιορισμό του ορίου ταχύτητας ενός οχήματος.

Με την παλμική μέθοδο, η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια εκπέμπεται σε σύντομους παλμούς σε μια περίοδο πολλών μικροδευτερόλεπτων. Μετά, ο σταθμός λειτουργεί μόνο για υποδοχή. Αφού καταγράψει και καταγράψει τα ανακλώμενα ραδιοκύματα, το ραντάρ εκπέμπει έναν νέο παλμό και οι κύκλοι επαναλαμβάνονται.

Τρόποι λειτουργίας ραντάρ

Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι λειτουργίας των σταθμών και συσκευών ραντάρ. Το πρώτο είναι η σάρωση του χώρου. Διενεργείται σύμφωνα με ένα αυστηρά καθορισμένο σύστημα. Με μια διαδοχική ανασκόπηση, η κίνηση της δέσμης ραντάρ μπορεί να είναι κυκλική, σπειροειδής, κωνική ή τομεακή. Για παράδειγμα, μια διάταξη κεραίας μπορεί να περιστρέφεται αργά σε κύκλο (αζιμούθιο) ενώ ταυτόχρονα σαρώνει σε ανύψωση (γείρει προς τα πάνω και προς τα κάτω). Με παράλληλη σάρωση, η ανασκόπηση πραγματοποιείται από μια δέσμη ακτίνων ραντάρ. Το καθένα έχει τον δικό του δέκτη και επεξεργάζονται πολλές ροές πληροφοριών ταυτόχρονα.

Η λειτουργία παρακολούθησης υποδηλώνει ότι η κεραία στοχεύει συνεχώς στο επιλεγμένο αντικείμενο. Για την περιστροφή του σύμφωνα με την τροχιά ενός κινούμενου στόχου, χρησιμοποιούνται ειδικά αυτοματοποιημένα συστήματα παρακολούθησης.

Αλγόριθμος για τον προσδιορισμό του εύρους και της κατεύθυνσης

Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα είναι 300 χιλιάδες km/s. Επομένως, γνωρίζοντας τον χρόνο που αφιερώνει το σήμα εκπομπής για να καλύψει την απόσταση από το σταθμό στον στόχο και πίσω, είναι εύκολο να υπολογίσουμε την απόσταση του αντικειμένου. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να καταγράψετε με ακρίβεια τον χρόνο αποστολής του παλμού και τη στιγμή λήψης του ανακλώμενου σήματος.

Το ραντάρ υψηλής κατεύθυνσης χρησιμοποιείται για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με τη θέση του στόχου. Ο προσδιορισμός του αζιμουθίου και της ανύψωσης (γωνία ανύψωσης ή ανύψωση) ενός αντικειμένου πραγματοποιείται από μια κεραία με στενή δέσμη. Τα σύγχρονα ραντάρ χρησιμοποιούν συστοιχίες κεραιών φάσης (PAA) για το σκοπό αυτό, ικανές να ρυθμίσουν μια στενότερη δέσμη και χαρακτηρίζονται από υψηλή ταχύτητα περιστροφής. Κατά κανόνα, η διαδικασία σάρωσης χώρου εκτελείται από τουλάχιστον δύο δέσμες.

Βασικές παράμετροι συστήματος

Από τακτική και τεχνικά χαρακτηριστικάΟ εξοπλισμός εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα των εργασιών που επιλύονται.

Οι τακτικοί δείκτες ραντάρ περιλαμβάνουν:

• Η περιοχή θέασης περιορίζεται από το ελάχιστο και μέγιστο εύρος ανίχνευσης στόχου, την επιτρεπόμενη γωνία αζιμουθίου και τη γωνία ανύψωσης.
• Ανάλυση σε εμβέλεια, αζιμούθιο, υψόμετρο και ταχύτητα (η ικανότητα προσδιορισμού των παραμέτρων των κοντινών στόχων).
• Ακρίβεια μέτρησης, η οποία μετριέται με την παρουσία χονδρών, συστηματικών ή τυχαίων σφαλμάτων.
• Αντοχή στο θόρυβο και αξιοπιστία.
• Ο βαθμός αυτοματοποίησης εξαγωγής και επεξεργασίας της εισερχόμενης ροής δεδομένων πληροφοριών.

Τα καθορισμένα τακτικά χαρακτηριστικά καθορίζονται κατά το σχεδιασμό συσκευών μέσω ορισμένων τεχνικών παραμέτρων, όπως:

Στη θέση μάχης

Το ραντάρ είναι ένα παγκόσμιο εργαλείο που έχει γίνει ευρέως διαδεδομένο στη στρατιωτική σφαίρα, την επιστήμη και την εθνική οικονομία. Οι τομείς χρήσης επεκτείνονται σταθερά λόγω της ανάπτυξης και βελτίωσης τεχνικών μέσων και τεχνολογιών μέτρησης.

Η χρήση ραντάρ στη στρατιωτική βιομηχανία καθιστά δυνατή την επίλυση σημαντικών προβλημάτων επιτήρησης και ελέγχου του διαστήματος, ανίχνευσης κινητών στόχων αέρα, εδάφους και νερού. Χωρίς ραντάρ είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς εξοπλισμό για τον οποίο χρησιμοποιείται υποστήριξη πληροφοριώνσυστήματα πλοήγησης και συστήματα ελέγχου πυροβόλων όπλων.

Το στρατιωτικό ραντάρ είναι βασικό συστατικό του στρατηγικού συστήματος προειδοποίησης επίθεσης πυραύλων και της ολοκληρωμένης πυραυλικής άμυνας.

Ραδιοαστρονομία

Τα ραδιοκύματα που αποστέλλονται από την επιφάνεια της γης αντανακλώνται επίσης από αντικείμενα στο κοντινό και βαθύ διάστημα, καθώς και από στόχους κοντά στη Γη. Πολλά διαστημικά αντικείμενα δεν μπορούσαν να εξερευνηθούν πλήρως μόνο με τη χρήση οπτικών οργάνων και μόνο η χρήση μεθόδων ραντάρ στην αστρονομία κατέστησε δυνατή την απόκτηση πλούσιων πληροφοριών για τη φύση και τη δομή τους. Το παθητικό ραντάρ χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για τη μελέτη της Σελήνης από Αμερικανούς και Ούγγρους αστρονόμους το 1946. Περίπου την ίδια περίοδο, λήφθηκαν επίσης κατά λάθος ραδιοφωνικά σήματα από το διάστημα.

Στα σύγχρονα ραδιοτηλεσκόπια, η κεραία λήψης έχει το σχήμα ενός μεγάλου κοίλου σφαιρικού μπολ (παρόμοιο με τον καθρέφτη ενός οπτικού ανακλαστήρα). Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρός του, τόσο περισσότερο αδύναμο σήμαη κεραία θα μπορεί να λαμβάνει. Τα ραδιοτηλεσκόπια λειτουργούν συχνά με πολύπλοκο τρόπο, συνδυάζοντας όχι μόνο συσκευές που βρίσκονται κοντά η μία στην άλλη, αλλά και αυτές που βρίσκονται σε διαφορετικές ηπείρους. Μεταξύ των πιο σημαντικών εργασιών της σύγχρονης ραδιοαστρονομίας είναι η μελέτη πάλσαρ και γαλαξιών με ενεργούς πυρήνες και η μελέτη του διαστρικού μέσου.

Αστική αίτηση

Στη γεωργία και τη δασοκομία, οι συσκευές ραντάρ είναι απαραίτητες για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με την κατανομή και την πυκνότητα της βλάστησης, τη μελέτη της δομής, των παραμέτρων και των τύπων των εδαφών και την έγκαιρη ανίχνευση πυρκαγιών. Στη γεωγραφία και τη γεωλογία, το ραντάρ χρησιμοποιείται για την εκτέλεση τοπογραφικών και γεωμορφολογικών εργασιών, τον προσδιορισμό της δομής και της σύνθεσης των πετρωμάτων και την αναζήτηση κοιτασμάτων ορυκτών. Στην υδρολογία και την ωκεανογραφία, χρησιμοποιούνται μέθοδοι ραντάρ για την παρακολούθηση της κατάστασης των κύριων πλωτών οδών της χώρας, την κάλυψη του χιονιού και του πάγου και τη χαρτογράφηση της ακτογραμμής.

Το ραντάρ είναι ένας απαραίτητος βοηθός για τους μετεωρολόγους. Το ραντάρ μπορεί εύκολα να προσδιορίσει την κατάσταση της ατμόσφαιρας σε απόσταση δεκάδων χιλιομέτρων και με βάση την ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται, γίνεται μια πρόβλεψη των αλλαγών των καιρικών συνθηκών σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

Προοπτικές ανάπτυξης

Για έναν σύγχρονο σταθμό ραντάρ, το κύριο κριτήριο αξιολόγησης είναι η αναλογία απόδοσης και ποιότητας. Η αποτελεσματικότητα αναφέρεται στα γενικευμένα τακτικά και τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού. Η δημιουργία ενός τέλειου ραντάρ είναι ένα πολύπλοκο μηχανολογικό, επιστημονικό και τεχνικό έργο, η υλοποίηση του οποίου είναι δυνατή μόνο χρησιμοποιώντας τα τελευταία επιτεύγματα της ηλεκτρομηχανικής και της ηλεκτρονικής, της επιστήμης των υπολογιστών και τεχνολογία υπολογιστών, ενέργεια.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, στο εγγύς μέλλον το κύριο λειτουργικές μονάδεςΟι σταθμοί των πιο διαφορετικών επιπέδων πολυπλοκότητας και σκοπού θα έχουν κεραίες συστοιχίας ενεργής φάσης στερεάς κατάστασης (φασικές κεραίες συστοιχίας), μετατρέποντας τα αναλογικά σήματα σε ψηφιακά. Η ανάπτυξη του συγκροτήματος υπολογιστών θα καταστήσει δυνατή την πλήρη αυτοματοποίηση του ελέγχου και των βασικών λειτουργιών του ραντάρ, παρέχοντας στον τελικό χρήστη μια ολοκληρωμένη ανάλυση των πληροφοριών που λαμβάνονται.

Το ραντάρ εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ενέργεια και ανιχνεύει ηχώ που προέρχεται από ανακλώμενα αντικείμενα και καθορίζει επίσης τα χαρακτηριστικά τους. Ο σκοπός του προγράμματος μαθημάτων είναι να εξετάσει ένα ολοκληρωμένο ραντάρ και να υπολογίσει τους τακτικούς δείκτες αυτού του ραντάρ: μέγιστη εμβέλεια λαμβάνοντας υπόψη την απορρόφηση. Πραγματική ανάλυση σε εύρος και αζιμούθιο. πραγματική ακρίβεια μετρήσεων εύρους και αζιμουθίου. Το θεωρητικό μέρος παρέχει ένα λειτουργικό διάγραμμα ενός παλμικού ενεργού ραντάρ για εναέριους στόχους για τον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας.

Μοιραστείτε την εργασία σας στα κοινωνικά δίκτυα

Εάν αυτό το έργο δεν σας ταιριάζει, στο κάτω μέρος της σελίδας υπάρχει μια λίστα με παρόμοια έργα. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το κουμπί αναζήτησης

Τα συστήματα ραντάρ (ραντάρ) έχουν σχεδιαστεί για να ανιχνεύουν και να προσδιορίζουν τις τρέχουσες συντεταγμένες (εμβέλεια, ταχύτητα, υψόμετρο και αζιμούθιο) των ανακλώμενων αντικειμένων.

Το ραντάρ εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ενέργεια και ανιχνεύει τις ηχώ που προέρχονται από ανακλώμενα αντικείμενα και επίσης καθορίζει τα χαρακτηριστικά τους.

Ο σκοπός του προγράμματος μαθημάτων είναι να εξετάσει ένα ολοκληρωμένο ραντάρ και να υπολογίσει τους τακτικούς δείκτες αυτού του ραντάρ: μέγιστη εμβέλεια λαμβάνοντας υπόψη την απορρόφηση. Πραγματική ανάλυση σε εύρος και αζιμούθιο. πραγματική ακρίβεια μετρήσεων εύρους και αζιμουθίου.

Το θεωρητικό μέρος παρέχει ένα λειτουργικό διάγραμμα ενός παλμικού ενεργού ραντάρ για εναέριους στόχους για τον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας. Δίνονται επίσης οι παράμετροι του συστήματος και οι τύποι για τον υπολογισμό του.

Στο τμήμα υπολογισμού, προσδιορίστηκαν οι ακόλουθες παράμετροι: μέγιστο εύρος λαμβάνοντας υπόψη την απορρόφηση, πραγματικό εύρος και ανάλυση αζιμουθίου, εύρος και ακρίβεια μέτρησης αζιμουθίου.

1. Θεωρητικό μέρος

1.1 Λειτουργικό διάγραμμα του ραντάρολόπλευρη θέα

Ραντάρ το πεδίο της ραδιομηχανικής, το οποίο παρέχει παρατήρηση με ραντάρ διαφόρων αντικειμένων, δηλαδή την ανίχνευση, τη μέτρηση των συντεταγμένων και των παραμέτρων κίνησης, καθώς και την αναγνώριση ορισμένων δομικών ή φυσικών ιδιοτήτων με τη χρήση ραδιοκυμάτων που ανακλώνται ή εκπέμπονται από αντικείμενα ή τη δική τους ραδιοφωνική εκπομπή. Οι πληροφορίες που λαμβάνονται κατά την επιτήρηση ραντάρ ονομάζονται ραντάρ. Οι συσκευές ραδιοτεχνικής επιτήρησης ραντάρ ονομάζονται σταθμοί ραντάρ (ραντάρ) ή ραντάρ. Τα ίδια τα αντικείμενα επιτήρησης ραντάρ ονομάζονται στόχοι ραντάρ ή απλώς στόχοι. Όταν χρησιμοποιείτε ανακλώμενα ραδιοκύματα, οι στόχοι του ραντάρ είναι τυχόν παρατυπίες ηλεκτρικές παραμέτρουςμέσο (διηλεκτρική και μαγνητική διαπερατότητα, αγωγιμότητα) στο οποίο διαδίδεται το πρωτεύον κύμα. Αυτό περιλαμβάνει αεροσκάφη (αεροπλάνα, ελικόπτερα, μετεωρολογικά μπαλόνια, κ.λπ.), υδρομετεωρίτες (βροχή, χιόνι, χαλάζι, σύννεφα κ.λπ.), ποτάμια και θαλάσσια σκάφη, αντικείμενα εδάφους (κτήρια, αυτοκίνητα, αεροπλάνα σε αεροδρόμια κ.λπ.). , όλων των ειδών τα στρατιωτικά αντικείμενα κλπ. Ειδικός τύπος στόχων ραντάρ είναι τα αστρονομικά αντικείμενα.

Η πηγή πληροφοριών του ραντάρ είναι το σήμα του ραντάρ. Ανάλογα με τις μεθόδους απόκτησής του, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι επιτήρησης ραντάρ.

1. Ραντάρ παθητικής απόκρισης,με βάση το γεγονός ότι οι ταλαντώσεις που εκπέμπονται από το σήμα ανίχνευσης του ραντάρ αντανακλώνται από τον στόχο και εισέρχονται στον δέκτη του ραντάρ με τη μορφή ανακλώμενου σήματος. Αυτός ο τύπος επιτήρησης μερικές φορές ονομάζεται επίσης ραντάρ ενεργητικής παθητικής απόκρισης.

Ραντάρ ενεργής απόκρισης,που ονομάζεται ενεργό ραντάρ με ενεργή απόκριση, χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι το σήμα απόκρισης δεν ανακλάται, αλλά εκπέμπεται εκ νέου χρησιμοποιώντας έναν ειδικό αναμεταδότη - έναν επαναλήπτη. Ταυτόχρονα, η εμβέλεια και η αντίθεση της παρατήρησης με ραντάρ αυξάνεται σημαντικά.

Το παθητικό ραντάρ βασίζεται στη λήψη των ραδιοεκπομπών των ίδιων των στόχων, κυρίως στο εύρος χιλιοστών και εκατοστών. Εάν το ηχητικό σήμα στις δύο προηγούμενες περιπτώσεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σήμα αναφοράς, το οποίο παρέχει τη θεμελιώδη δυνατότητα μέτρησης του εύρους και της ταχύτητας, τότε σε αυτή την περίπτωση δεν υπάρχει τέτοια δυνατότητα.

Ένα σύστημα ραντάρ μπορεί να θεωρηθεί ως κανάλι ραντάρ, παρόμοιο με τα κανάλια ραδιοεπικοινωνιών ή τηλεμετρίας. Τα κύρια στοιχεία ενός ραντάρ είναι ένας πομπός, ένας δέκτης, μια συσκευή κεραίας και μια τερματική συσκευή.

Τα κύρια στάδια της επιτήρησης ραντάρ είναι:ανίχνευση, μέτρηση, ανάλυση και αναγνώριση.

Ανίχνευση είναι η διαδικασία λήψης απόφασης για την ύπαρξη στόχων με αποδεκτή πιθανότητα λανθασμένης απόφασης.

Μέτρηση σας επιτρέπει να εκτιμήσετε τις συντεταγμένες των στόχων και τις παραμέτρους της κίνησής τους με αποδεκτά σφάλματα.

Αδεια συνίσταται στην εκτέλεση των εργασιών ανίχνευσης και μέτρησης των συντεταγμένων ενός στόχου παρουσία άλλων που βρίσκονται κοντά σε εμβέλεια, ταχύτητα κ.λπ.

Αναγνώριση καθιστά δυνατό τον καθορισμό ορισμένων χαρακτηριστικών χαρακτηριστικών του στόχου: είναι σημείο ή ομάδα, κίνηση ή ομάδα κ.λπ.

Οι πληροφορίες ραντάρ που προέρχονται από το ραντάρ μεταδίδονται μέσω ραδιοφωνικού καναλιού ή καλωδίου στο σημείο ελέγχου. Η διαδικασία παρακολούθησης μεμονωμένων στόχων με ραντάρ είναι αυτοματοποιημένη και πραγματοποιείται με χρήση υπολογιστή.

Η πλοήγηση των αεροσκαφών κατά μήκος της διαδρομής παρέχεται από τα ίδια ραντάρ που χρησιμοποιούνται στον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας. Χρησιμοποιούνται τόσο για την παρακολούθηση της τήρησης μιας δεδομένης διαδρομής όσο και για τον προσδιορισμό της τοποθεσίας κατά τη διάρκεια της πτήσης.

Για την εκτέλεση της προσγείωσης και του αυτοματισμού της, μαζί με τα συστήματα ραδιοφάρου, χρησιμοποιούνται ευρέως τα ραντάρ προσγείωσης, τα οποία παρέχουν παρακολούθηση της απόκλισης του αεροσκάφους από την πορεία και τη διαδρομή ολίσθησης.

Ένας αριθμός αερομεταφερόμενων συσκευών ραντάρ χρησιμοποιούνται επίσης στην πολιτική αεροπορία. Αυτό περιλαμβάνει κυρίως ραντάρ επί του σκάφους για την ανίχνευση επικίνδυνων καιρικών σχηματισμών και εμποδίων. Συνήθως χρησιμεύει επίσης για την έρευνα της γης προκειμένου να παρέχει τη δυνατότητα αυτόνομης πλοήγησης κατά μήκος χαρακτηριστικών ορόσημων ραντάρ εδάφους.

Τα συστήματα ραντάρ (ραντάρ) έχουν σχεδιαστεί για να ανιχνεύουν και να προσδιορίζουν τις τρέχουσες συντεταγμένες (εμβέλεια, ταχύτητα, υψόμετρο και αζιμούθιο) των ανακλώμενων αντικειμένων. Το ραντάρ εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ενέργεια και ανιχνεύει τις ηχώ που προέρχονται από ανακλώμενα αντικείμενα και επίσης καθορίζει τα χαρακτηριστικά τους.

Ας εξετάσουμε τη λειτουργία ενός παλμικού ενεργού ραντάρ για την ανίχνευση εναέριων στόχων για τον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας (ATC), η δομή του οποίου φαίνεται στο σχήμα 1. Η συσκευή ελέγχου όψης (έλεγχος κεραίας) χρησιμοποιείται για την προβολή του χώρου (συνήθως κυκλική) με δέσμη κεραίας, στενή στο οριζόντιο επίπεδο και φαρδιά στο κατακόρυφο.

Το εν λόγω ραντάρ χρησιμοποιεί μια λειτουργία παλμικής ακτινοβολίας, επομένως, τη στιγμή που τελειώνει ο επόμενος ραδιοπαλμός ανίχνευσης, η μόνη κεραία αλλάζει από πομπό σε δέκτη και χρησιμοποιείται για λήψη μέχρι να αρχίσει να δημιουργείται ο επόμενος ραδιοπαλμός ανίχνευσης, μετά τον οποίο η κεραία συνδέεται ξανά με τον πομπό και ούτω καθεξής.

Αυτή η λειτουργία εκτελείται από έναν διακόπτη εκπομπής-λήψης (RTS). Οι παλμοί ενεργοποίησης, που ορίζουν την περίοδο επανάληψης των σημάτων ανίχνευσης και συγχρονίζουν τη λειτουργία όλων των υποσυστημάτων ραντάρ, παράγονται από έναν συγχρονιστή. Το σήμα από τον δέκτη μετά τον μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό (ADC) παρέχεται στον επεξεργαστή σήματος του εξοπλισμού επεξεργασίας πληροφοριών, όπου εκτελείται η πρωτογενής επεξεργασία πληροφοριών, που αποτελείται από την ανίχνευση του σήματος και την αλλαγή των συντεταγμένων του στόχου. Τα σημάδια στόχου και τα ίχνη τροχιάς σχηματίζονται κατά την αρχική επεξεργασία των πληροφοριών στον επεξεργαστή δεδομένων.

Τα παραγόμενα σήματα, μαζί με πληροφορίες σχετικά με τη γωνιακή θέση της κεραίας, μεταδίδονται για περαιτέρω επεξεργασία στον σταθμό διοίκησης, καθώς και για παρακολούθηση στον δείκτη παντός ορατότητας (PVI). Στο διάρκεια ζωής μπαταρίαςΤο ραντάρ ICO χρησιμεύει ως το κύριο στοιχείο για την παρακολούθηση της κατάστασης του αέρα. Ένα τέτοιο ραντάρ επεξεργάζεται συνήθως πληροφορίες σε ψηφιακή μορφή. Για το σκοπό αυτό, παρέχεται μια συσκευή για τη μετατροπή του σήματος σε ψηφιακός κώδικας(ADC).

Σχήμα 1 Λειτουργικό διάγραμμα ραντάρ παντός εδάφους

1.2 Ορισμοί και κύριες παράμετροι του συστήματος. Τύποι υπολογισμού

Βασικά τακτικά χαρακτηριστικά του ραντάρ

Μέγιστο εύρος

Η μέγιστη εμβέλεια ορίζεται από τακτικές απαιτήσεις και εξαρτάται από πολλά τεχνικά χαρακτηριστικά του ραντάρ, τις συνθήκες διάδοσης ραδιοκυμάτων και τα χαρακτηριστικά στόχου, τα οποία υπόκεινται σε τυχαίες αλλαγές στις πραγματικές συνθήκες χρήσης των σταθμών. Επομένως, το μέγιστο εύρος είναι ένα πιθανό χαρακτηριστικό.

Η εξίσωση εμβέλειας ελεύθερου χώρου (δηλαδή, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η επίδραση του εδάφους και η απορρόφηση στην ατμόσφαιρα) για έναν σημειακό στόχο καθορίζει τη σχέση μεταξύ όλων των κύριων παραμέτρων του ραντάρ.

όπου E isl - ενέργεια που εκπέμπεται σε έναν παλμό;

ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΙΑ - αποτελεσματική περιοχή κεραίας;

Σ εφο - αποτελεσματική ανακλαστική περιοχή στόχου;

 - μήκος κύματος;

k p - συντελεστής διάκρισης (αναλογία ενέργειας σήματος προς θόρυβο στην είσοδο του δέκτη, που διασφαλίζει τη λήψη σημάτων με δεδομένη πιθανότητα σωστής ανίχνευσης W από και την πιθανότητα ψευδούς συναγερμού Wlt);

E sh - ενέργεια θορύβου που ενεργεί κατά τη λήψη.

Όπου R και - και παλμική ισχύς;

 και , - διάρκεια παλμού.

Όπου d ag - οριζόντιο μέγεθος του καθρέφτη της κεραίας;

d av - κατακόρυφο μέγεθος του καθρέφτη της κεραίας.

k r = k r.t. ,

όπου κ ρ.τ. - θεωρητικός συντελεστής διακριτικότητας.

k r.t. =,

όπου q 0 - παράμετρος ανίχνευσης.

Ν - τον αριθμό των παρορμήσεων που λαμβάνονται από τον στόχο.

όπου Wlt - πιθανότητα ψευδούς συναγερμού.

W από - πιθανότητα σωστής ανίχνευσης.

όπου t περιοχή,

F και - συχνότητα αποστολής παλμών;

Q a0.5 - Πλάτος σχεδίου ακτινοβολίας κεραίας σε επίπεδο ισχύος 0,5

όπου είναι η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής της κεραίας.

όπου T αναθεώρηση είναι η περίοδος επανεξέτασης.

όπου k =1,38  10 -23 J/deg - σταθερά Boltzmann.

k sh - αριθμός θορύβου του δέκτη.

Τ - θερμοκρασία δέκτη σε βαθμούς Kelvin ( T =300K).

Η μέγιστη εμβέλεια του ραντάρ, λαμβάνοντας υπόψη την απορρόφηση ενέργειας ραδιοκυμάτων.

όπου  γάιδαρος - συντελεστής εξασθένησης;

 Δ - πλάτος του στρώματος αποδυνάμωσης.

Ελάχιστη εμβέλεια ραντάρ

Εάν το σύστημα κεραίας δεν επιβάλλει περιορισμούς, τότε η ελάχιστη εμβέλεια του ραντάρ καθορίζεται από τη διάρκεια του παλμού και τον χρόνο ανάκτησης του διακόπτη κεραίας.

όπου c είναι η ταχύτητα διάδοσης ηλεκτρομαγνητικό κύμαστο κενό, c = 3∙10 8 ;

 και , - διάρκεια παλμού;

τ in - χρόνος ανάκτησης του διακόπτη κεραίας.

Ανάλυση εμβέλειας ραντάρ

Η ανάλυση πραγματικού εύρους κατά τη χρήση ενός δείκτη ορατότητας ως συσκευή εξόδου καθορίζεται από τον τύπο

 (D)=  (D) ιδρώτας +  (D) ind,

g de  (D) ιδρώτα - δυναμική ανάλυση εύρους.

 (Δ) ενδ - ανάλυση εύρους του δείκτη.

Για ένα σήμα με τη μορφή μιας ασυνάρτητης σειράς ορθογώνιων παλμών:

όπου c είναι η ταχύτητα διάδοσης ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος στο κενό. c = 3∙10 8 ;

 και , - διάρκεια παλμού;

 (Δ) ενδ - η ανάλυση εύρους του δείκτη υπολογίζεται από τον τύπο

g de D shk - οριακή τιμή της κλίμακας εύρους.

κ ε = 0,4 - συντελεστής χρήσης οθόνης,

Q f - ποιότητα εστίασης του σωλήνα.

Ανάλυση αζιμουθίου ραντάρ

Η πραγματική ανάλυση αζιμουθίου καθορίζεται από τον τύπο:

 ( az) =  ( az) ιδρώτας +  ( az) ind,

όπου  ( az ) ποτ - δυναμική ανάλυση αζιμουθίου κατά την προσέγγιση του σχεδίου ακτινοβολίας μιας καμπύλης Gauss.

 ( az ) ενδ - αζιμουθιακή ανάλυση του δείκτη

 ( az ) ιδρώτας =1,3  Q a 0,5 ,

 ( az ) ind = d n M f ,

όπου dn - διάμετρος κηλίδας του καθοδικού σωλήνα.

Mf κλίμακα κλίμακας.

όπου r - αφαιρώντας το σημάδι από το κέντρο της οθόνης.

Ακρίβεια προσδιορισμού συντεταγμένων ανά περιοχήΚαι

Η ακρίβεια του προσδιορισμού του εύρους εξαρτάται από την ακρίβεια μέτρησης της καθυστέρησης του ανακλώμενου σήματος, τα σφάλματα λόγω μη βέλτιστης επεξεργασίας σήματος, την παρουσία μη καταγεγραμμένων καθυστερήσεων σήματος στη διαδρομή μετάδοσης, λήψης και ένδειξης και τυχαία σφάλματα στις μετρήσεις εύρους στις συσκευές δεικτών.

Η ακρίβεια χαρακτηρίζεται από σφάλμα μέτρησης. Το προκύπτον ριζικό μέσο τετραγωνικό σφάλμα μέτρησης εύρους προσδιορίζεται από τον τύπο:

όπου  (Δ) ιδρώτα - πιθανό σφάλμα μέτρησης εύρους.

 (Δ) κατανομή σφάλμα λόγω μη γραμμικότητας διάδοσης.

 (D) εφαρμογή - σφάλμα υλικού.

όπου q 0 - διπλός λόγος σήματος προς θόρυβο.

Ακρίβεια προσδιορισμού συντεταγμένων αζιμουθίου

Συστηματικά σφάλματα στις μετρήσεις αζιμουθίου μπορεί να προκύψουν λόγω ανακριβούς προσανατολισμού του συστήματος κεραίας ραντάρ και λόγω αναντιστοιχίας μεταξύ της θέσης της κεραίας και της ηλεκτρικής κλίμακας αζιμουθίου.

Τα τυχαία σφάλματα στη μέτρηση του αζιμουθίου στόχου προκαλούνται από την αστάθεια του συστήματος περιστροφής της κεραίας, την αστάθεια των σχημάτων δημιουργίας σήμανσης αζιμουθίου, καθώς και από σφάλματα ανάγνωσης.

Το προκύπτον μέσο τετραγωνικό σφάλμα ρίζας στη μέτρηση του αζιμουθίου προσδιορίζεται από:

Αρχικά δεδομένα (επιλογή 5)

1. Μήκος κύματος  , [εκ] …............................................. ............................ .... 6
2. Ισχύς παλμού R και , [kW] ................................................ .............. 600
3. Διάρκεια παλμού και , [μs] ................................................ ................ 2,2
4. Συχνότητα αποστολής παλμών F και , [Hz]................................................ ......... 700
5. Οριζόντιο μέγεθος καθρέφτη κεραίαςδ αγ [m] ........................ 7
6. Κάθετο μέγεθος καθρέφτη κεραίας d av , [m] ..................... 2.5
7. Ανασκόπηση περιόδου T , [Με] .............................................. ............................. 25
8. Αριθμός θορύβου δέκτη k sh ................................................. ....... 5
9. Πιθανότητα σωστής ανίχνευσης W από ............................. .......... 0,8
10. Πιθανότητα ψευδούς συναγερμού W lt.. ................................................ ....... 10 -5
11. Διάμετρος οθόνης ένδειξης γύρω από την προβολήδ ε , [mm] .................... 400
12. Αποτελεσματική ανακλαστική περιοχή στόχου S efo, [m 2 ] …...................... 30
13. Εστίαση ποιότητας Q f ............................................................... ...... 400
14. Όριο κλίμακας εύρους Δ shk1 , [km] ........................... 50 Δ shk2 , [km] ................................... 400
15. Σημάδια μέτρησης εύρους Δ , [km] ...................................... 15
16. Σημάδια μέτρησης αζιμουθίου , [μοίρες] ......................................... 4

2. Υπολογισμός τακτικών δεικτών παντός ραντάρ

2.1 Υπολογισμός του μέγιστου εύρους λαμβάνοντας υπόψη την απορρόφηση

Πρώτον, η μέγιστη εμβέλεια του ραντάρ υπολογίζεται χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η εξασθένηση της ενέργειας ραδιοκυμάτων κατά τη διάδοση. Ο υπολογισμός γίνεται σύμφωνα με τον τύπο:

(1)

Ας υπολογίσουμε και προσδιορίσουμε τις ποσότητες που περιλαμβάνονται σε αυτήν την έκφραση:

E isl = P και  και =600  10 3  2,2  10 -6 =1,32 [J]

S a = d ag d av =  7  2,5 = 8,75 [m 2 ]

k r = k r.t.

k r.t. =

101,2

0,51 [μοίρες]

14,4 [deg/s]

Αντικαθιστώντας τις προκύπτουσες τιμές, θα έχουμε:

περιοχή t = 0,036 [s], N = 25 παλμοί και k r.t. = 2,02.

Έστω = 10, τότε k P =20.

E sh - ενέργεια θορύβου που ενεργεί κατά τη λήψη:

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

Αντικαθιστώντας όλες τις λαμβανόμενες τιμές σε (1), βρίσκουμε 634,38 [km]

Τώρα προσδιορίζουμε τη μέγιστη εμβέλεια του ραντάρ, λαμβάνοντας υπόψη την απορρόφηση της ενέργειας ραδιοκυμάτων:

(2)

Αξία  γάιδαρος το βρίσκουμε από τα γραφήματα. Για =6 cm  γάιδαρος λαμβάνεται ίσο με 0,01 dB/km. Ας υποθέσουμε ότι η εξασθένηση συμβαίνει σε όλο το εύρος. Υπό αυτή την προϋπόθεση, ο τύπος (2) παίρνει τη μορφή υπερβατικής εξίσωσης

(3)

Λύνουμε την εξίσωση (3) γραφικά. Για osl = 0,01 dB/km και D max = 634,38 χλμ υπολογ D max.osl = 305,9 km.

Συμπέρασμα: Από τους υπολογισμούς που ελήφθησαν είναι σαφές ότι η μέγιστη εμβέλεια του ραντάρ, λαμβάνοντας υπόψη την εξασθένηση της ενέργειας ραδιοκυμάτων κατά τη διάδοση, είναι ίση με D max.os l = 305,9 [km].

2.2 Υπολογισμός του πραγματικού εύρους και της ανάλυσης του αζιμουθίου

Η ανάλυση πραγματικού εύρους κατά τη χρήση ενός δείκτη ορατότητας ως συσκευή εξόδου καθορίζεται από τον τύπο:

 (D) =  (D) ιδρώτας +  (D) ινδ

Για ένα σήμα με τη μορφή μιας ασυνάρτητης σειράς ορθογώνιων παλμών

0,33 [χλμ]

για D shk1 =50 [km],  (D) ind1 =0,31 [km]

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

Πραγματική ανάλυση εύρους:

για D wk1 =50 km  (D) 1 =  (D) ιδρώτας +  (D) ind1 =0,33+0,31=0,64 [km]

για D wk2 =400 km  (D) 2 =  (D) ιδρώτας +  (D) ind2 =0,33+2,50=2,83 [km]

Υπολογίζουμε την πραγματική ανάλυση αζιμουθίου χρησιμοποιώντας τον τύπο:

 ( az) =  ( az) ιδρώτας +  ( az) ινδ

 ( az ) ιδρώτας =1,3  Q a 0,5 =0,663 [deg]

 ( az ) ind = d n M f

Λαμβάνοντας r = k e d e / 2 (σημαδέψτε στην άκρη της οθόνης), παίρνουμε

0,717 [μοίρες]

 ( az )=0,663+0,717=1,38 [deg]

Συμπέρασμα: Η πραγματική ανάλυση εύρους είναι:

για D shk1 = 0,64 [km], για D shk2 = 2,83 [km].

Πραγματική ανάλυση αζιμουθίου:

 ( az )=1,38 [deg].

2.3 Υπολογισμός πραγματικής ακρίβειας μετρήσεων εμβέλειας και αζιμουθίου

Η ακρίβεια χαρακτηρίζεται από σφάλμα μέτρησης. Το προκύπτον ριζικό μέσο τετραγωνικό σφάλμα στη μέτρηση εύρους θα υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

40,86

 (D) ιδρώτας = [km]

Σφάλμα λόγω μη γραμμικότητας διάδοσης (Δ) κατανομή αφρόντιστος. Σφάλματα υλικού (D) εφαρμογή μειώνονται σε σφάλματα στην ανάγνωση στην κλίμακα δεικτών (Δ) ενδ . Υιοθετούμε τη μέθοδο μέτρησης με ηλεκτρονικά σημάδια (δαχτυλίδια κλίμακας) στην οθόνη ενδείξεων ολόπλευρης οθόνης.

 (D) ind = 0,1  D =1,5 [km], όπου  D - τιμή διαίρεσης κλίμακας.

 (D) = = 5 [km]

Προσδιορίζουμε το προκύπτον σφάλμα ρίζας μέσου τετραγώνου στη μέτρηση του αζιμουθίου με παρόμοιο τρόπο:

0,065

 ( az ) ind =0,1   = 0,4

Συμπέρασμα: Έχοντας υπολογίσει το προκύπτον ριζικό μέσο τετραγωνικό σφάλμα μέτρησης εύρους, λαμβάνουμε (D)  ( az) =0,4 [deg].

συμπέρασμα

Σε αυτήν την εργασία μαθήματος, υπολογίστηκαν οι παράμετροι ενός παλμικού ενεργού ραντάρ (μέγιστη εμβέλεια λαμβάνοντας υπόψη την απορρόφηση, την πραγματική ανάλυση σε εμβέλεια και αζιμούθιο, ακρίβεια εμβέλειας και μετρήσεις αζιμουθίου) για την ανίχνευση εναέριων στόχων για τον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας.

Κατά τους υπολογισμούς προέκυψαν τα ακόλουθα δεδομένα:

1. Η μέγιστη εμβέλεια του ραντάρ, λαμβάνοντας υπόψη την εξασθένηση της ενέργειας ραδιοκυμάτων κατά τη διάδοση, είναι ίση με D max.osl = 305,9 [km];

2. Η πραγματική ανάλυση εύρους είναι ίση με:

για D wk1 = 0,64 [km];

για D shk2 = 2,83 [km].

Πραγματική ανάλυση αζιμουθίου: ( az )=1,38 [deg].

3. Λαμβάνεται το προκύπτον ριζικό μέσο τετραγωνικό σφάλμα μέτρησης εύρους(D) =1,5 [km]. Σφάλμα ρίζας μέσου τετραγώνου μέτρησης αζιμουθίου ( az ) =0,4 [deg].

Τα πλεονεκτήματα των παλμικών ραντάρ περιλαμβάνουν την ευκολία μέτρησης των αποστάσεων από τους στόχους και την ευκρίνειά τους, ειδικά όταν υπάρχουν πολλοί στόχοι στην περιοχή προβολής, καθώς και η σχεδόν πλήρης χρονική αποσύνδεση μεταξύ των λαμβανόμενων και των εκπεμπόμενων ταλαντώσεων. Η τελευταία περίσταση επιτρέπει τη χρήση της ίδιας κεραίας τόσο για μετάδοση όσο και για λήψη.

Το μειονέκτημα των παλμικών ραντάρ είναι η ανάγκη χρήσης υψηλής ισχύος αιχμής των εκπεμπόμενων ταλαντώσεων, καθώς και η αδυναμία μέτρησης μεγάλης νεκρής ζώνης μικρής εμβέλειας.

Τα ραντάρ χρησιμοποιούνται για να λύσουν ένα ευρύ φάσμα προβλημάτων: από την εξασφάλιση ομαλής προσγείωσης διαστημικών σκαφών στην επιφάνεια των πλανητών έως τη μέτρηση της ταχύτητας της ανθρώπινης κίνησης, από τον έλεγχο των όπλων σε συστήματα αντιπυραυλικής και αντιαεροπορικής άμυνας έως την προσωπική προστασία.

Βιβλιογραφία

1. Vasin V.V. Σειρά συστημάτων μέτρησης ραδιομηχανικής. Μεθοδολογική ανάπτυξη. - M.:MIEM 1977
2. Vasin V.V. Ανάλυση και ακρίβεια μετρήσεων σε συστήματα μέτρησης ραδιομηχανικής. Μεθοδολογική ανάπτυξη. - Μ.: MIEM 1977
3. Vasin V.V. Μέθοδοι μέτρησης συντεταγμένων και ακτινικής ταχύτητας αντικειμένων σε συστήματα μέτρησης ραδιομηχανικής. Σημειώσεις διάλεξης. - Μ.: ΜΙΕΜ 1975.

4. Bakulev P.A. Συστήματα ραντάρ. Εγχειρίδιο για τα πανεπιστήμια. Μ.: «Ραδιόφωνο-

Τεχνική» 2004

5. Συστήματα ραδιοφώνου: Εγχειρίδιο για πανεπιστήμια / Yu. M. Kazarinov [κ.λπ.]; Εκδ. Yu. M. Kazarinova. Μ.: Ακαδημία, 2008. 590 σελ.:

Άλλα παρόμοια έργα που μπορεί να σας ενδιαφέρουν.vshm>
1029.		Ανάπτυξη λογισμικού για το εργαστηριακό συγκρότημα του συστήματος εκπαίδευσης υπολογιστών (CTS) «Expert systems»	4,25 MB
	Ο τομέας της τεχνητής νοημοσύνης έχει περισσότερα από σαράντα χρόνια ιστορίας ανάπτυξης. Από την αρχή, εξέτασε μια σειρά από πολύ περίπλοκα προβλήματα, τα οποία, μαζί με άλλα, εξακολουθούν να αποτελούν αντικείμενο έρευνας: αυτόματες αποδείξεις θεωρημάτων...
3242.		Ανάπτυξη συστήματος ψηφιακής διόρθωσης των δυναμικών χαρακτηριστικών του πρωτεύοντος μορφοτροπέα του συστήματος μέτρησης	306,75 KB
	Η επεξεργασία σήματος πεδίου χρόνου χρησιμοποιείται ευρέως στη σύγχρονη ηλεκτρονική παλμογράφο και στους ψηφιακούς παλμογράφους. Και οι ψηφιακοί αναλυτές φάσματος χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση σημάτων στον ιδιωτικό τομέα. Τα πακέτα επέκτασης χρησιμοποιούνται για τη μελέτη των μαθηματικών πτυχών της επεξεργασίας σήματος
13757.		Δημιουργία δικτυακού συστήματος για τη δοκιμή ηλεκτρονικής υποστήριξης μαθημάτων Λειτουργικά συστήματα (χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του κελύφους εργαλείων Joomla)	1,83 MB
	Το πρόγραμμα γραπτής δοκιμής θα σας επιτρέψει να εργαστείτε με ερωτήσεις στο σε ηλεκτρονική μορφήχρησιμοποιήστε όλους τους τύπους ψηφιακές πληροφορίεςγια να εμφανίσετε το περιεχόμενο της ερώτησης. Σκοπός εργασία μαθημάτωνείναι η δημιουργία ενός σύγχρονου μοντέλου διαδικτυακής υπηρεσίας για τον έλεγχο γνώσεων με χρήση εργαλείων ανάπτυξης ιστού και υλοποίησης λογισμικού για αποτελεσματική εργασία σύστημα δοκιμήςπροστασία από την αντιγραφή πληροφοριών και την εξαπάτηση κατά τον έλεγχο γνώσης κ.λπ. Τα δύο τελευταία σημαίνουν τη δημιουργία ίσων συνθηκών για όλους τους ελέγχους γνώσης, αδυναμία εξαπάτησης και...
523.		Λειτουργικά συστήματα του σώματος. Λειτουργία του νευρικού συστήματος	4,53 KB
	Λειτουργικά συστήματα του σώματος. Έργο του νευρικού συστήματος Εκτός από τους αναλυτές, δηλαδή τα αισθητήρια συστήματα, λειτουργούν και άλλα συστήματα στο σώμα. Αυτά τα συστήματα μπορούν να είναι σαφώς μορφολογικά διαμορφωμένα, δηλαδή να έχουν σαφή δομή. Τέτοια συστήματα περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, το κυκλοφορικό, το αναπνευστικό ή το πεπτικό σύστημα.
6243.			44,47 KB
	Συστήματα κλάσης συγχρονισμένου προγραμματισμού πόρων CSRP. Συστήματα CRM Customer Relationships Διαχείριση πελατειακών σχέσεων διαχείρισης. Ταξικά συστήματα ΕΑΜ. Παρά το γεγονός ότι οι κορυφαίες επιχειρήσεις εισάγουν τα πιο ισχυρά συστήματαη κλάση ERP δεν είναι πλέον αρκετή για να αυξήσει το εισόδημα της επιχείρησης.
3754.		Αριθμητικά συστήματα	21,73 KB
	Ο αριθμός είναι μια βασική έννοια στα μαθηματικά, η οποία συνήθως σημαίνει είτε ποσότητα, μέγεθος, βάρος και παρόμοια, είτε σειριακό αριθμό, διάταξη σε μια ακολουθία, κωδικό, κρυπτογράφηση και παρόμοια.
4228.		Κοινωνικά συστήματα	11,38 KB
	Parsons σημαίνει μια αποθήκη μεγαλύτερη από το σύστημα αερίου. Άλλα συστήματα αποθήκευσης της ζωής είναι το πολιτισμικό σύστημα, το σύστημα της ιδιαιτερότητας και το σύστημα του συμπεριφορικού οργανισμού. Η διάκριση μεταξύ των διαφόρων υποσυστημάτων οπλισμού μπορεί να πραγματοποιηθεί με βάση τις χαρακτηριστικές λειτουργίες τους. Για να μπορεί να λειτουργήσει το σύστημα, μπορεί να γίνει πριν από την προσαρμογή της πρόσβασης στην ενοποίηση και την αποθήκευση της προβολής, ώστε να είστε ικανοποιημένοι με πολλά λειτουργικά πλεονεκτήματα.
9218.		ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ	592,07 KB
	Μια ολοκληρωμένη μέθοδος για τον προσδιορισμό της πορείας. Για τον προσδιορισμό της πορείας του αεροσκάφους, δημιουργήθηκε η μεγαλύτερη ομάδα οργάνων και συστημάτων κατεύθυνσης που βασίζονται σε διάφορες φυσικές αρχές λειτουργίας. Επομένως, κατά τη μέτρηση της πορείας, προκύπτουν σφάλματα λόγω της περιστροφής της Γης και της κίνησης του αεροσκάφους σε σχέση με τη Γη. Για τη μείωση των σφαλμάτων στις ενδείξεις της κατεύθυνσης, διορθώνεται η φαινομενική μετατόπιση της γυροσκοπικής ημι-πυξίδας και διορθώνεται η οριζόντια θέση του άξονα του ρότορα του γυροσκοπίου.
5055.		Πολιτικά συστήματα	38,09 KB
	Λειτουργίες εκσυγχρονισμού πολιτικών συστημάτων. Θεωρώντας την πολιτική ως σφαίρα αλληλεπίδρασης μεταξύ ενός ατόμου και του κράτους, μπορούμε να διακρίνουμε δύο επιλογές για την οικοδόμηση αυτών των συνδέσεων, που συνεχώς αλλά σε καμία περίπτωση δεν εξαπλώνονται ομοιόμορφα στην ιστορία της πολιτικής ζωής.
8063.		Συστήματα πολλαπλών βάσεων	7,39 KB
	Τα συστήματα πολλαπλών βάσεων επιτρέπουν στους τελικούς χρήστες διαφορετικών τοποθεσιών να έχουν πρόσβαση και να μοιράζονται δεδομένα χωρίς την ανάγκη φυσικής ενσωμάτωσης υπαρχουσών βάσεων δεδομένων. Παρέχουν στους χρήστες τη δυνατότητα να διαχειρίζονται τις βάσεις δεδομένων των δικών τους κόμβων χωρίς τον κεντρικό έλεγχο που είναι χαρακτηριστικός των συμβατικών τύπων κατανεμημένων DBMS. Ένας διαχειριστής τοπικής βάσης δεδομένων μπορεί να επιτρέψει την πρόσβαση σε ένα συγκεκριμένο τμήμα της βάσης δεδομένων του δημιουργώντας ένα σχήμα εξαγωγής.

ΜΠΛΟΚ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ, ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΑΚΤΙΚΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΡΑΝΤΑΡ

Υπάρχουν πολλές επιλογές για την κατασκευή ενός μπλοκ διαγράμματος του πρωτεύοντος ραντάρ τρίτης γενιάς. Παρακάτω είναι ένα από τα πιθανές επιλογές, το οποίο χρησιμοποιεί σύγχρονα επιτεύγματα της επιστήμης και της τεχνολογίας. Ως αναλογικά συστήματα επιλέχθηκαν τα εγχώρια ραντάρ «Skala-M», «Skala-MPR» και «Skala-MPA». Τα χαρακτηριστικά της κατασκευής ξένων ραντάρ ATCR-22, ATCR-44 συζητούνται σε αυτό το κεφάλαιο όσον αφορά τη σύγκριση με τα εγχώρια ραντάρ. Οι διαφορές στην κατασκευή ραντάρ διαδρομής και αεροδρομίου εξηγούνται όπως απαιτείται/

Στο Σχ. Το Σχήμα 1.1 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα του πρωτεύοντος παλμικού ραντάρ γενικής χρήσης. Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του σχήματος είναι:

· χρήση δύο καναλιών πομποδέκτη με διαχωρισμό συχνότητας.

· χρήση ενός σχεδίου κεραίας δύο ακτίνων στο κατακόρυφο επίπεδο για τη λήψη σημάτων που ανακλώνται από στόχους.

· εφαρμογή μιας αληθινής συνεκτικής μεθόδου για την επιλογή κινούμενων στόχων.

Το πρώτο χαρακτηριστικό του ραντάρ σχετίζεται με τη χρήση μιας από τις μεθόδους για την αύξηση του ενεργειακού δυναμικού του - τη μέθοδο διαχωρισμού συχνότητας, η οποία έχει ως εξής. Δύο πομποί Α και Β λειτουργούν ταυτόχρονα

Εικόνα 1.1. Μπλοκ διάγραμμα του πρωτεύοντος ραντάρ

σε μια κοινή κεραία σε λειτουργία διαμόρφωσης παλμών με διαφορετικές φέρουσες συχνότητες ΦάΚαι Fвηχούν παλμοί ραδιοφώνου. Μεταξύ αυτών των ραδιοπαλμών υπάρχει μια μικρή χρονική μετατόπιση, η οποία είναι συνήθως 4 -6 μs. Ο διαχωρισμός συχνοτήτων δεν υπερβαίνει τα 40 -60 MHz. Τα σήματα με διαφορετικές συχνότητες που αντανακλώνται από τον στόχο διαχωρίζονται χρησιμοποιώντας φίλτρα μικροκυμάτων και ενισχύονται από δύο κανάλια λήψης ΕΝΑΚαι ΣΕσυντονισμένοι στις κατάλληλες συχνότητες. Μετά την ανίχνευση, τα σήματα βίντεο των καναλιών Α και Β συνδυάζονται και επεξεργάζονται περαιτέρω μαζί. Στην απλούστερη περίπτωση, τα σήματα βίντεο συνδυάζονται χρονικά χρησιμοποιώντας γραμμές καθυστέρησης και προστίθενται σε πλάτος.

Ο συγχρονισμός στο ραντάρ πραγματοποιείται με τέτοιο τρόπο ώστε ένα από τα κανάλια (Α) να είναι το κύριο και το άλλο να είναι το slave.

Οι σταθμοί ραντάρ αυτού του είδους με αυθαίρετο αριθμό καναλιών συχνότητας ονομάζονται πολυκαναλικά ραντάρ συχνότητας με κοινή κεραία για όλα τα κανάλια. Τα πλεονεκτήματα του ραντάρ πολλαπλών συχνοτήτων έναντι του ραντάρ μονού καναλιού είναι τα εξής:

· Η συνολική ισχύς της ακτινοβολίας ραντάρ αυξάνεται με την παρουσία περιορισμών στην ισχύ ενός μεμονωμένου πομπού.

· Αύξηση του εύρους ανίχνευσης στόχου και της ακρίβειας μέτρησης συντεταγμένων.

· Αυξάνεται η αξιοπιστία του ραντάρ και η ηχοαντοχή του σε παρεμβολές τεχνητής και φυσικής προέλευσης.

Η αύξηση του εύρους ανίχνευσης και της ακρίβειας της μέτρησης των συντεταγμένων στόχων εξηγείται από το γεγονός ότι με έναν αρκετά μεγάλο διαχωρισμό φέρουσες συχνότητεςεκπεμπόμενα σήματα

f a -f b =Df ³ c/l c,

Οπου Με- ταχύτητα διάδοσης ραδιοκυμάτων, l γ- γραμμικό μέγεθος του στόχου.

Τα λαμβανόμενα σήματα και ο θόρυβος στα κανάλια Α και Β αποδεικνύονται ασυσχετισμένα και το άθροισμα των τάσεων εξόδου αυτών των καναλιών χαρακτηρίζεται από πολύ μικρότερες διακυμάνσεις πλάτους κατά τη διαδικασία παρατήρησης ενός πολύπλοκου κινούμενου στόχου από ό,τι στην περίπτωση λήψης σήματος σε μια συχνότητα. Το ίδιο αποτέλεσμα της εξομάλυνσης των διακυμάνσεων εξηγεί επίσης τη δυνατότητα πιο αποτελεσματικής καταστολής των παρεμβαλλόμενων αντανακλάσεων από την επιφάνεια της γης και τα τοπικά αντικείμενα. Για παράδειγμα, για τα ραντάρ ATCR-22 και ATCR-44, το εύρος λειτουργίας σε λειτουργία διπλής συχνότητας είναι 20-30% μεγαλύτερο από ό,τι στη λειτουργία μονής συχνότητας. Η αξιοπιστία της λειτουργίας ραντάρ όταν χρησιμοποιούνται δύο κανάλια με απόσταση συχνότητας είναι υψηλότερη από αυτή ενός ραντάρ μονού καναλιού, λόγω του γεγονότος ότι εάν ένα κανάλι αποτύχει ή απενεργοποιηθεί, Συντήρησηαυτό το ραντάρ είναι ικανό να εκτελεί τις λειτουργίες του με αποδεκτή επιδείνωση ορισμένων δεικτών (μειώσεις στην εμβέλεια και τη διαθεσιμότητα του ραντάρ).

Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό του υπό εξέταση ραντάρ είναι η χρήση μιας πρόσθετης δέσμης του σχεδίου της κεραίας στο κατακόρυφο επίπεδο για τη λήψη σημάτων που ανακλώνται από στόχους σε μεγάλες γωνίες ανύψωσης. Σε αυτήν την περίπτωση, η ζώνη ανίχνευσης ραντάρ στο κατακόρυφο επίπεδο σχηματίζεται χρησιμοποιώντας δύο δέσμες: την κύρια (κάτω) δέσμη όταν η τροφοδοσία της κύριας κεραίας λειτουργεί σε λειτουργίες εκπομπής και λήψης και μια πρόσθετη (άνω) δέσμη όταν η πρόσθετη τροφοδοσία κεραίας είναι λειτουργεί μόνο σε λειτουργία λήψης. Η χρήση μιας δέσμης δύο ακτίνων για τη λήψη σημάτων που αντανακλώνται από στόχους εφαρμόζει μία από τις μεθόδους καταπολέμησης παρεμβαλλόμενων ανακλάσεων από την επιφάνεια της γης και τοπικά αντικείμενα. Η καταστολή αυτών των ανακλάσεων πραγματοποιείται με άθροιση βάρους των σημάτων που λαμβάνονται κατά μήκος της κύριας και των πρόσθετων δέσμης της δέσμης. Η κατεύθυνση της μέγιστης ακτινοβολίας κατά μήκος της άνω δέσμης βρίσκεται στο κατακόρυφο επίπεδο, συνήθως 3 -5° υψηλότερη από ό,τι κατά μήκος της κάτω δέσμης. Με αυτή τη μέθοδο αντιμετώπισης παρεμβολών, επιτυγχάνεται εξασθένηση των σημάτων από τοπικά αντικείμενα κατά 15 -20 dB.

Σε ορισμένους τύπους ραντάρ, η ζώνη ανίχνευσης στο κατακόρυφο επίπεδο σχηματίζεται λαμβάνοντας υπόψη τη χρήση τοπικής επεξεργασίας των λαμβανόμενων σημάτων στο σύστημα SDC. Αυτή η αρχή του σχηματισμού μιας ζώνης ανίχνευσης χρησιμοποιώντας ένα ραντάρ διαδρομής ως παράδειγμα φαίνεται στο Σχ. 1.2. Ολόκληρη η ζώνη ανίχνευσης εμβέλειας χωρίζεται σε τέσσερα τμήματα 1 -1V. Τα όρια των περιοχών τίθενται σύμφωνα με αυστηρό πρόγραμμα ανάλογα με τις συγκεκριμένες συνθήκες για τη θέση του ραντάρ. Στο Σχ. 1.2 επισημαίνονται:

Το K 1 είναι το ανώτερο όριο για τη χρήση σημάτων από πρόσθετη δέσμη 2 που επεξεργάζεται στο σύστημα SDC (Additional SDC).

Ρύζι. 1.2. Κ-αρχή σχηματισμού ζώνης - ραντάρ τροχιάς: 1 - κύρια δέσμη. 2 - επιπλέον δοκός

K 2 - το ανώτερο όριο χρήσης σημάτων από την κύρια δέσμη 1, που επεξεργάζεται στο σύστημα SDC (Main SDC).

Το A είναι το ανώτατο όριο για τη χρήση πρόσθετων σημάτων δέσμης 2 που δεν υποβάλλονται σε επεξεργασία στο σύστημα SDC (πρόσθετο A).

Το D max είναι το μέγιστο εύρος του ραντάρ, το οποίο είναι το ανώτερο όριο χρήσης σημάτων κύριας δέσμης 1 που δεν έχουν υποστεί επεξεργασία στο σύστημα SDC.

(Βασικό Α), η θέση των ορίων K 1, K 2 και A ρυθμίζεται εντός των ορίων που υποδεικνύονται στο σχήμα. Για την ενότητα III, παρέχεται η χρήση δύο υπορουτίνων, που καθορίζονται από τη σειρά των δεδομένων ορίων (παλμοί μεταγωγής). Κ 1 - Α - Κ 2 ή Κ 1 - Κ 2 -Α. Αυτή η αρχή σχηματισμού ζώνης ανίχνευσης σάς επιτρέπει:

· Αποκτήστε μέγιστη ανίχνευση στο κατακόρυφο επίπεδο για την καταστολή παρεμβολών από τοπικά αντικείμενα στο αρχικό τμήμα του εύρους 1.

· ελαχιστοποιήστε την περιοχή του εναέριου χώρου όπου χρησιμοποιείται το άθροισμα των Κύριων σημάτων. SDC +Προσθήκη. SDC, και ως εκ τούτου να μειώσει την επίδραση των χαρακτηριστικών ταχύτητας του συστήματος SDC (ενότητα II).

· παρουσία παρεμβολής τύπου «αγγέλου» που δεν εξαλείφεται πλήρως από το σύστημα SDC, συνιστάται η χρήση του σήματος μιας πρόσθετης δέσμης (ενότητα 111 στο K 2<А).

Η συνδυασμένη χρήση στο ραντάρ ενός σχεδίου δέσμης δύο ακτίνων για λήψη και τοπική επεξεργασία σήματος στο σύστημα SDC παρέχει μια γενική καταστολή των παρεμβολών από τοπικά αντικείμενα κατά 45 -56 dB παρουσία διπλής αφαίρεσης μεταξύ των περιόδων στο σύστημα SDC και κατά 50 -55 dB στην περίπτωση τριπλής αφαίρεσης.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η εξεταζόμενη αρχή του σχηματισμού ζώνης ανίχνευσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε τρόπους λειτουργίας ραντάρ μονής και διπλής συχνότητας με διαχωρισμό συχνότητας.

Η διαφορά μεταξύ της λειτουργίας διπλής συχνότητας είναι ότι κατά το σχηματισμό μιας ζώνης ανίχνευσης, χρησιμοποιούνται τα αθροίσματα των σημάτων Main A A + Main B - A και Additional a -A + Additional b -A μη επεξεργασμένα στο σύστημα SDC και στο SDC συστήματος μόνο σήματα ενός καναλιού συχνότητας (προπορευόμενο A, Εικ. 1.1).

Είναι εύκολο να παρατηρήσετε ότι η περιγραφόμενη μέθοδος σχηματισμού ζώνης ανίχνευσης βασίζεται στην ιδέα του ελέγχου της δομής και των παραμέτρων του ραντάρ ανάλογα με την κατάσταση παρεμβολής σε συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας. Σε αυτή την περίπτωση, ο έλεγχος πραγματοποιείται σύμφωνα με ένα αυστηρό πρόγραμμα. Μετά από μια προκαταρκτική ανάλυση της κατάστασης παρεμβολής και τον καθορισμό των ορίων K 1, K 2. Και μεταξύ των τεσσάρων τμημάτων του εύρους ζώνης ανίχνευσης, η δομή του ραντάρ αποκτά σταθερή διαμόρφωση και δεν αλλάζει κατά τη λειτουργία του ραντάρ.

Άλλα σύγχρονα ραντάρ χρησιμοποιούν μια πιο ευέλικτη μέθοδο σχηματισμού ζώνης ανίχνευσης, η οποία υλοποιεί την ιδέα της δυναμικής προσαρμογής του ραντάρ στο περιβάλλον εμπλοκής. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, στα ραντάρ ATCR-22 και ATCR-44. Σε αυτήν την περίπτωση, ολόκληρη η ζώνη ανίχνευσης ανά εμβέλεια χωρίζεται σε δύο ίσα τμήματα (1 και 11). Η ενότητα 1, η οποία χαρακτηρίζεται από τη μεγαλύτερη επιρροή παρεμβολών από τοπικά αντικείμενα, χωρίζεται σε μικρότερα στοιχεία κατά μήκος της εμβέλειας (16 στοιχεία). Η περιοχή θέασης αζιμουθίου ίση με 360° διαιρείται επίσης σε στοιχειώδεις τομείς 5,6° (64 τομείς) . Ως αποτέλεσμα, ολόκληρη η περιοχή θέασης στο οριζόντιο επίπεδο εντός του πρώτου μισού της μέγιστης εμβέλειας του ραντάρ χωρίζεται σε 16*64=1024 κελιά. Κατά τη διάρκεια ενός κύκλου εργασίας ίσου με τρεις περιόδους ανασκόπησης, αναλύεται η κατάσταση παρεμβολών και δημιουργείται ένας τρέχων χάρτης παρεμβολών που περιέχει πληροφορίες σχετικά με το επίπεδο παρεμβολής σε καθεμία από τις 1024 κυψέλες σε μια ειδική συσκευή αποθήκευσης ραντάρ. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, επιλέγονται συντελεστές στάθμισης για να σχηματίσουν ένα σταθμισμένο άθροισμα σημάτων που λαμβάνονται κατά μήκος της κύριας και της πρόσθετης δέσμης της δέσμης, για καθένα από αυτά τα στοιχεία ξεχωριστά. Ως αποτέλεσμα, η ζώνη ανίχνευσης ραντάρ στο κατακόρυφο επίπεδο αποκτά μια περίπλοκη διαμόρφωση: το κάτω άκρο της ζώνης ανίχνευσης σε διαφορετικές κυψέλες έχει διαφορετική κλίση (-0,5, 0,1, 0,5 ή 1°). Στο δεύτερο μισό του εύρους (τμήμα II), χρησιμοποιείται μόνο το σήμα που λαμβάνεται κατά μήκος της κύριας δέσμης.

Συγκρίνοντας τις δύο θεωρούμενες μεθόδους σχηματισμού ζώνης ανίχνευσης ραντάρ, θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο συνδυασμός σημάτων από την κύρια και τις πρόσθετες δέσμες της κάτω δέσμης στην πρώτη μέθοδο πραγματοποιείται σε συχνότητα βίντεο και στη δεύτερη μέθοδο - σε υψηλή συχνότητα. Στην τελευταία περίπτωση, η λειτουργία άθροισης των σημάτων πραγματοποιείται σε μια ειδική συσκευή - την πρώτη του κάτω άκρου της ζώνης ανίχνευσης (FNK, Εικ. 1.1). Στην περίπτωση αυτή, για περαιτέρω επεξεργασία του συνολικού σήματος, χρησιμοποιείται ένα κανάλι λήψης, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος SDC. Η πρώτη μέθοδος απαιτεί δύο κανάλια λήψης, γεγονός που οδηγεί σε πιο περίπλοκο εξοπλισμό. Επιπλέον, με τη δεύτερη μέθοδο, χρησιμοποιούνται πληρέστερα οι δυνατότητες του συστήματος SDC, αφού σε αυτό το σύστημα επεξεργάζονται τα σήματα και των δύο καναλιών συχνότητας του ραντάρ, και όχι μόνο το σήμα του προπορευόμενου καναλιού, όπως με την πρώτη μέθοδο. . Μαζί με τα αναφερόμενα πλεονεκτήματα, η δεύτερη μέθοδος σχηματισμού ζώνης ανίχνευσης έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα που περιπλέκει την ευρεία χρήση της:

Η άθροιση σημάτων σε υψηλές συχνότητες απαιτεί υψηλή ακρίβεια και σταθερότητα του σχηματισμού αυτών των σημάτων. Η παραβίαση αυτής της απαίτησης κατά τη λειτουργία του ραντάρ μπορεί να οδηγήσει σε μείωση του βαθμού καταστολής παρεμβολών από τοπικά αντικείμενα λόγω της χρήσης ενός σχεδίου κεραίας δύο ακτίνων.

Ας εξετάσουμε την αρχή λειτουργίας του ραντάρ, το μπλοκ διάγραμμα του οποίου φαίνεται στο Σχ. 1.1. Αυτό το ραντάρ λειτουργεί σε ολόπλευρη λειτουργία προβολής αζιμουθίου, παρέχοντας ανίχνευση στόχων αέρα και μέτρηση της κεκλιμένης εμβέλειας και του αζιμουθίου αυτών των στόχων. Η συνολική ορατότητα πραγματοποιείται λόγω της μηχανικής περιστροφής της κεραίας του ραντάρ, που αποτελείται από έναν παραβολικό ανακλαστήρα και δύο τροφοδοσίες κόρνας - το κύριο και το πρόσθετο. Μια περιοδική ακολουθία ραδιοπαλμών με ορθογώνια περιβλήματα χρησιμοποιείται ως σήμα ανίχνευσης. Σε αυτή την περίπτωση, η μέτρηση του αζιμουθίου στόχου πραγματοποιείται με τη μέθοδο πλάτους, με βάση τη χρήση των κατευθυντικών ιδιοτήτων της κεραίας ραντάρ στο οριζόντιο επίπεδο και η μέτρηση της εμβέλειας πραγματοποιείται με τη μέθοδο του χρόνου με μέτρηση η καθυστέρηση του σήματος που ανακλάται από τον στόχο σε σχέση με τη στιγμή της εκπομπής του σήματος ανίχνευσης.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη λειτουργία ενός καναλιού ραντάρ. Το σύστημα συγχρονισμού (SS) παράγει παλμούς ενεργοποίησης ραντάρ, οι οποίοι τροφοδοτούνται στην είσοδο του διαμορφωτή M της συσκευής εκπομπής. Ο διαμορφωτής M, υπό την επίδραση των παλμών σκανδάλης, παράγει ισχυρούς ρυθμιστικούς παλμούς που φτάνουν στον τελικό ενισχυτή (ΟΑ) του πομπού ραντάρ, κατασκευασμένο σύμφωνα με το κύκλωμα «κύριος ταλαντωτής - ενισχυτής ισχύος». Μια γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων (RFG), σταθεροποιημένη από συντονιστή χαλαζία, παράγει συνεχείς αρμονικές ταλαντώσεις με συχνότητα f a, οι οποίες ενισχύονται στον τελικό ενισχυτή και διαμορφώνονται σε πλάτος από παλμούς διαμορφωτή (M). Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια ακολουθία ισχυρών συνεκτικών ραδιοπαλμών με φέρουσα συχνότητα f a και ορθογώνιο περίβλημα στην έξοδο του op-amp. Αυτοί οι ραδιοπαλμοί εισέρχονται στη συσκευή κεραίας ραντάρ μέσω του διακόπτη κεραίας (AS) και της μονάδας προσθήκης ισχύος και διαχωρισμού σήματος του BSRS και εκπέμπονται από την κεραία προς την κατεύθυνση του στόχου.

Παλμοί ραδιοφώνου με συχνότητα φορέα f a που ανακλάται από τον στόχο, που λαμβάνονται κατά μήκος της κύριας δέσμης της κάτω δέσμης, μέσω των μονάδων BSRS, AP και ραδιοσυχνοτήτων χαμηλού θορύβου παρέχονται σε μία από τις εισόδους του διαμορφωτή κάτω άκρων (FNK). Παλμοί ραδιοφώνου με την ίδια συχνότητα fd, που λαμβάνονται μέσω μιας πρόσθετης δέσμης της κάτω δέσμης, παρέχονται στη δεύτερη είσοδο του FNC μέσω ενός μπλοκ για το διαχωρισμό των σημάτων του BRS και του URCH. Στην έξοδο του FNC, ως αποτέλεσμα της άθροισης βάρους των σημάτων της κύριας και πρόσθετης δέσμης, σχηματίζεται ένα συνολικό σήμα, το οποίο τροφοδοτείται στην είσοδο του δέκτη ραντάρ. Το σήμα ελέγχου, το οποίο καθορίζει την επιλογή των συντελεστών βάρους κατά την άθροιση, παρέχεται στην είσοδο ελέγχου του FNC από το σύστημα επεξεργασίας ψηφιακού σήματος και προσαρμογής ραντάρ. Η συσκευή λήψης εκτελεί τη μετατροπή συχνότητας, την ενίσχυση και την επιλογή συχνότητας του σήματος σε έναν ενισχυτή ενδιάμεσης συχνότητας και την ανίχνευση χρησιμοποιώντας ανιχνευτές πλάτους και φάσης. Το σήμα βίντεο Α από την έξοδο του ανιχνευτή πλάτους τροφοδοτείται περαιτέρω στο σύστημα ψηφιακής επεξεργασίας, παρακάμπτοντας το σύστημα SDC, και το σήμα βίντεο SDC από την έξοδο του ανιχνευτή φάσης τροφοδοτείται στην είσοδο του συστήματος SDC, το οποίο αποτελεί μέρος του το ψηφιακό σύστημα επεξεργασίας σήματος. Τα σήματα με συχνότητες αναφοράς f a1 και f a2 που είναι απαραίτητα για τη λειτουργία του μετατροπέα συχνότητας και του ανιχνευτή φάσης του δέκτη παράγονται από μια κοινή κύρια γεννήτρια συχνότητας. Χάρη σε αυτό, μια πραγματικά συνεκτική μέθοδος SDC εφαρμόζεται σε αυτό το ραντάρ.

Εκτός από τις κύριες διεργασίες που περιγράφονται παραπάνω που συμβαίνουν στο αναλογικό τμήμα του ραντάρ, υπάρχει μια σειρά από βοηθητικές διεργασίες που διασφαλίζουν την κανονική λειτουργία του ραντάρ. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, διάφορους τύπους αυτόματων προσαρμογών απολαβής δέκτη:

· Προσωρινός αυτόματος έλεγχος απολαβής,

Αυτόματος έλεγχος απολαβής θορύβου,

· Αυτόματος, βήμα προς βήμα έλεγχος απολαβής του ενισχυτή χρησιμοποιώντας προσαρμοστικό κύκλωμα εξασθενητή θορύβου.

Οι παραπάνω ρυθμίσεις, εξαιρουμένου του SHARA, παρέχουν συμπίεση του δυναμικού εύρους του λαμβανόμενου σήματος ραντάρ και τον συντονισμό του με το δυναμικό εύρος του συστήματος επεξεργασίας και προσαρμογής ψηφιακού σήματος. Με τη βοήθεια του SHARU εξασφαλίζεται σταθεροποίηση του επιπέδου θορύβου στην έξοδο του δέκτη ραντάρ.

Το σύστημα τροφοδοσίας κεραίας ραντάρ παρέχει:

· συσκευές για ομαλή ρύθμιση της πόλωσης των εκπεμπόμενων κραδασμών,

· μέτρα μεταδιδόμενης ισχύος, συχνότητας και σχήματος του σήματος ανίχνευσης.

Σε ψευδο-συνεκτικά ραντάρ που χρησιμοποιούν συσκευές εκπομπής κατασκευασμένες σε μάγνητρο, ο δέκτης περιλαμβάνει επίσης ένα σύστημα αυτόματης ρύθμισης της συχνότητας μαγνητρονίου. Αυτό το σύστημα χρησιμεύει για τη ρύθμιση της συχνότητας μαγνητρονίου και τη φάση του συνεκτικού τοπικού ταλαντωτή, ο οποίος δημιουργεί ταλαντώσεις αναφοράς για το σύστημα SDC.

Στο θεωρούμενο πραγματικά συνεκτικό ραντάρ, για να εξασφαλιστεί μια σταθερή διαφορά συχνότητας στ αΚαι στ βδύο κανάλια συχνότητας, χρησιμοποιείται μια ειδική γεννήτρια μετατόπισης συχνότητας, με τη βοήθεια της οποίας, υπό την επίδραση των ταλαντώσεων του εύρους συχνοτήτων του καναλιού Α (βλ. Εικ. 1.1), δημιουργούνται ταλαντώσεις με συχνότητες στο κανάλι Β στ βΚαι στ β1, μετατοπίστηκε σε σχέση με τις συχνότητες στ αΚαι στ α1.

Το ψηφιακό μέρος του ραντάρ ξεκινά με την είσοδο του συστήματος επεξεργασίας ψηφιακού σήματος και προσαρμογής ραντάρ. Οι κύριες λειτουργίες αυτού του συστήματος είναι:

· καθαρισμός του λαμβανόμενου σήματος από διάφορους τύπους παρεμβολών,

· επιλογή χρήσιμων πληροφοριών για τη διασφάλιση των καθορισμένων τακτικών και τεχνικών χαρακτηριστικών του ραντάρ,

· ανάλυση της τρέχουσας κατάστασης παρεμβολών,

· αυτόματος έλεγχος τρόπων λειτουργίας και παραμέτρων ραντάρ (λειτουργία προσαρμογής).

Τα σήματα βίντεο εισόδου A, SDC και Meteo που προέρχονται από την έξοδο του δέκτη μετατρέπονται σε ψηφιακή μορφή χρησιμοποιώντας μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό. Σε αυτή την περίπτωση, πραγματοποιείται δειγματοληψία χρόνου και πολυεπίπεδη κβαντοποίηση κατά πλάτος αυτών των σημάτων.

Η πρώτη λειτουργία του συστήματος επεξεργασίας υλοποιείται χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες ψηφιακές συσκευές:

· συσκευές αφαίρεσης μεταξύ των περιόδων (διπλή ή τριπλή) του συστήματος SDC.

· Συσχετιστής βίντεο για την καταστολή ασύγχρονων παρεμβολών και ανακλώμενων σημάτων από την προηγούμενη περίοδο ανίχνευσης.

· Συσκευές LOG-MPV-AntiLOG για την απομόνωση χρήσιμου σήματος σε φόντο παρεμβολών από στόχους που εκτείνονται σε εμβέλεια και αζιμούθιο (ιδίως παρεμβολές από μετεωρολογικούς σχηματισμούς).

· Συσκευές εξαγωγής σήματος για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με τα περιγράμματα των μετεωρολογικών σχηματισμών.

Κατά την εκτέλεση της δεύτερης λειτουργίας του συστήματος επεξεργασίας, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες συσκευές:

· συσκευή τμηματοποίησης για τη διαίρεση της περιοχής προβολής σε κελιά και τη διανομή της μνήμης του συστήματος.

· Χαρτογράφηση παρεμβολών για τη δημιουργία δυναμικού χάρτη παρεμβολών.

· αναλυτές παραμέτρων λαμβανόμενων σημάτων, με τη βοήθεια των οποίων πραγματοποιείται η ανάλυση της τρέχουσας κατάστασης παρεμβολής (αναλυτές του επιπέδου σήματος στη διαδρομή ενδιάμεσης συχνότητας, συχνότητα ψευδών συναγερμών, παράμετροι σημάτων από μετεωρολογικούς σχηματισμούς κ.λπ.) ;

· Συσκευές μνήμης τυχαίας πρόσβασης για την αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με την τρέχουσα κατάσταση παρεμβολών.

· συσκευές ελέγχου για τη δημιουργία σημάτων ελέγχου για τρόπους λειτουργίας και παραμέτρους ραντάρ, οι οποίες καθορίζουν:

· επιλογή συντελεστών στάθμισης για FNC,

· επιλογή λειτουργίας A ή SDC,

· ενεργοποιήστε ή απενεργοποιήστε τη συσκευή LOG-MPV-AntiLOG,

· προσαρμογή του ορίου ανίχνευσης κατά τη σταθεροποίηση του επιπέδου των ψευδών συναγερμών,

· άλλες παραμέτρους επεξεργασίας σήματος για κάθε τμήμα ή κελί της περιοχής προβολής ξεχωριστά.

Η συσκευή S (βλ. Εικ. 1.1) συνδυάζει τα σήματα δύο καναλιών συχνότητας του ραντάρ. Από την έξοδο αυτής της συσκευής, δύο συνδυασμένα σήματα μεταδίδονται στο APOI: το σήμα A (ή SDC) και το σήμα Meteo. Σε ραντάρ που δεν περιέχουν το δικό τους APOI, αυτά τα σήματα μετατρέπονται χρησιμοποιώντας μετατροπείς ψηφιακού σε αναλογικό σε αναλογική μορφή και μεταδίδονται στις εισόδους του APOI που διασυνδέονται με το ραντάρ, την ένδειξη ελέγχου (CI) και την ευρυζωνική γραμμή επικοινωνίας SLS. Το τελευταίο διασφαλίζει τη μετάδοση πληροφοριών ραντάρ σε ακατέργαστη μορφή, δηλαδή παρακάμπτοντας το APOI, στον εξοπλισμό απεικόνισης ενός χειροκίνητου συστήματος ATC.

Ο κύριος εξοπλισμός επεξεργασίας πληροφοριών είναι συνήθως ένας γενικός εξοπλισμός που συνδέεται με διάφορους τύπους ραντάρ. Αυτός ο εξοπλισμός εκτελεί τις λειτουργίες ανίχνευσης σημάτων από εναέριους στόχους και μέτρησης των συντεταγμένων τους, καθώς και συνδυασμού πληροφοριών από το πρωτεύον ραντάρ με πληροφορίες από το δευτερεύον ραντάρ. Από την έξοδο APOI, οι πληροφορίες ραντάρ μεταδίδονται ψηφιακά στο κέντρο ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας χρησιμοποιώντας εξοπλισμό μετάδοσης δεδομένων ADF στενής ζώνης. Επιπλέον, οι ίδιες πληροφορίες αποστέλλονται στην ένδειξη ελέγχου CI του πρωτεύοντος ραντάρ. Για τον συγχρονισμό του APOI, του CI και του εξοπλισμού οθόνης που είναι συνδεδεμένος μέσω του ShLS, χρησιμοποιούνται σήματα που παράγονται από το σύστημα συγχρονισμού CC, καθώς και το σήμα της τρέχουσας αζιμουθιακής κατεύθυνσης του κύριου πυθμένα του ραντάρ, που προέρχεται από το σύστημα τροφοδοσίας κεραίας. Στα καθολικά APOI, παρέχεται συνήθως ένας αυτόνομος συγχρονιστής, ο οποίος επιτρέπει την επεξεργασία και την έκδοση σημάτων με βέλτιστο ρυθμό, ανεξάρτητα από τους χρόνους λειτουργίας των πρωτευόντων και δευτερευόντων ραντάρ. Για το σκοπό αυτό, παρέχονται συσκευές αποθήκευσης buffer στην είσοδο APOI, ελεγχόμενες από παλμούς ρολογιού και γωνιακά σήματα πληροφοριών των αναφερόμενων ραντάρ. Περαιτέρω επεξεργασία στο APOI πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας σήματα ελέγχου που παράγονται από έναν αυτόνομο συγχρονιστή APOI.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του υπό εξέταση ραντάρ είναι η χρήση ενός αυτόματου ενσωματωμένου συστήματος ελέγχου (AVC), το οποίο παρέχει έλεγχο ανοχής αναλογικού και δοκιμαστικού ελέγχου ψηφιακών συσκευών και συστημάτων ραντάρ.

Δομικά, το ραντάρ είναι κατασκευασμένο από ξεχωριστές μονάδες συναρμολόγησης - μονάδες, οι οποίες, όταν συναρμολογούνται σε συγκεκριμένους συνδυασμούς, μπορούν να παράγουν πολλές επιλογές ραντάρ που διαφέρουν ως προς την εμβέλεια, την αξιοπιστία και το κόστος. Αυτό επιτυγχάνει την ορθολογική χρήση του εξοπλισμού ραντάρ, λαμβάνοντας υπόψη συγκεκριμένες συνθήκες εφαρμογής.

Η διαδρομή μετάδοσης οποιουδήποτε ραντάρ αποτελείται από μια συσκευή εκπομπής, ένα σύστημα τροφοδοσίας και μια κεραία. Η συσκευή εκπομπής ραδιοφώνου έχει σχεδιαστεί για να παράγει ηχητικά σήματα μετατρέποντας την ενέργεια των πηγών ισχύος σε ενέργεια ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας (HF) και ελέγχοντας τις παραμέτρους αυτών των ταλαντώσεων. Για να γίνει αυτό, η συσκευή εκπομπής περιλαμβάνει συνήθως μια πηγή ισχύος, έναν διαμορφωτή (συσκευή ελέγχου) και μια γεννήτρια.

Το τροφοδοτικό παρέχει ενέργεια με τη μορφή εναλλασσόμενου ή συνεχούς ρεύματος. Στη δεύτερη περίπτωση, η πηγή ισχύος γίνεται με τη μορφή ανορθωτή υψηλής τάσης. Και οι δύο τύποι πηγών έχουν βρει εφαρμογή σε αερομεταφερόμενα ραντάρ.

Ο διαμορφωτής ελέγχει τις παραμέτρους του φακέλου σήματος RF.

Η γεννήτρια παράγει ένα ισχυρό σήμα RF, οι παράμετροι του οποίου καθορίζονται από τα σήματα ελέγχου του διαμορφωτή.

Η πρώτη ομάδα είναι με συνεχή ακτινοβολία (χωρίς διαμόρφωση και με διαμόρφωση εκπεμπόμενων ταλαντώσεων σε πλάτος, συχνότητα και φάση). Τέτοιες συσκευές εκπομπής χρησιμοποιούνται σε συστήματα ραντάρ που έχουν σχεδιαστεί για τον προσδιορισμό της ταχύτητας εδάφους και της γωνίας μετατόπισης ενός αεροσκάφους (με βάση τις αλλαγές συχνότητας Doppler), των πληροφοριών ραντάρ εκπομπής κ.λπ.

Η δεύτερη ομάδα είναι πομποί που λειτουργούν σε λειτουργία παλμικής ακτινοβολίας με διάρκεια παλμών ραδιοσυχνοτήτων από κλάσματα του μικροδευτερολέπτου έως εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου και κύκλο λειτουργίας από μονάδες έως εκατοντάδες χιλιάδες. Τέτοιες συσκευές εκπομπής μπορούν να χρησιμοποιούν διαμόρφωση πλάτους, συχνότητας και φάσης των ταλαντώσεων ραδιοσυχνοτήτων τόσο εντός ενός μόνο παλμού όσο και σε μια ακολουθία παλμών. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν συγκεκριμένοι τύποι διαμόρφωσης (διάρκεια παλμού, κωδικός παλμού κ.λπ.).

Μπλοκ διάγραμμα πομπού με γεννήτρια ενός σταδίου

Το άρθρο εξετάζει την αρχή λειτουργίας και το γενικό δομικό διάγραμμα του ραντάρ ενός πλοίου. Η λειτουργία των σταθμών ραντάρ (ραντάρ) βασίζεται στη χρήση του φαινομένου της ανάκλασης των ραδιοκυμάτων από διάφορα εμπόδια που βρίσκονται στο μονοπάτι της διάδοσής τους, δηλαδή στο ραντάρ, το φαινόμενο της ηχούς χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της θέσης των αντικειμένων. Για το σκοπό αυτό, το ραντάρ διαθέτει πομπό, δέκτη, ειδική συσκευή κεραίας-κυματοδηγού και ένδειξη με οθόνη οπτικής παρατήρησης σημάτων ηχούς. Έτσι, η λειτουργία ενός σταθμού ραντάρ μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής: ο πομπός ραντάρ δημιουργεί ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας συγκεκριμένου σχήματος, οι οποίες στέλνονται στο διάστημα σε μια στενή δέσμη που περιστρέφεται συνεχώς κατά μήκος του ορίζοντα. Οι ανακλώμενες δονήσεις από οποιοδήποτε αντικείμενο με τη μορφή σήματος ηχούς λαμβάνονται από τον δέκτη και εμφανίζονται στην οθόνη ένδειξης, ενώ είναι δυνατό να προσδιοριστεί αμέσως στην οθόνη η κατεύθυνση (ρουλεμάν) προς το αντικείμενο και η απόστασή του από το πλοίο.
Το ρουλεμάν σε ένα αντικείμενο καθορίζεται από την κατεύθυνση μιας στενής δέσμης ραντάρ, η οποία αυτή τη στιγμή πέφτει πάνω στο αντικείμενο και αντανακλάται από αυτό.
Η απόσταση από το αντικείμενο μπορεί να ληφθεί μετρώντας μικρά χρονικά διαστήματα μεταξύ της αποστολής του παλμού ανίχνευσης και της στιγμής λήψης του ανακλώμενου παλμού, με την προϋπόθεση ότι οι ραδιοπαλμοί διαδίδονται με ταχύτητα c = 3 X 108 m/sec. Τα ραντάρ πλοίων διαθέτουν δείκτες γενικής χρήσης (PSI), στην οθόνη των οποίων σχηματίζεται μια εικόνα του περιβάλλοντος πλοήγησης που περιβάλλει το πλοίο.
Τα παράκτια ραντάρ που είναι εγκατεστημένα σε λιμάνια, στις προσεγγίσεις τους και σε κανάλια ή σε πολύπλοκους διαδρόμους χρησιμοποιούνται ευρέως. Με τη βοήθειά τους, κατέστη δυνατή η εισαγωγή πλοίων στο λιμάνι, ο έλεγχος της κίνησης των πλοίων κατά μήκος της οδού, η διοχέτευση σε συνθήκες κακής ορατότητας, με αποτέλεσμα να μειώνεται σημαντικά ο χρόνος διακοπής λειτουργίας των πλοίων. Αυτοί οι σταθμοί σε ορισμένα λιμάνια συμπληρώνονται με ειδικό εξοπλισμό τηλεοπτικής μετάδοσης, ο οποίος μεταδίδει εικόνες από την οθόνη του σταθμού ραντάρ σε πλοία που πλησιάζουν στο λιμάνι. Οι μεταδιδόμενες εικόνες λαμβάνονται στο πλοίο από έναν συμβατικό τηλεοπτικό δέκτη, ο οποίος διευκολύνει σημαντικά την είσοδο του πλοίου στο λιμάνι με κακή ορατότητα για τον πλοηγό.
Τα παράκτια (λιμένα) ραντάρ μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν από τον αποστολέα λιμένων για την παρακολούθηση της κίνησης των πλοίων που βρίσκονται στα ύδατα του λιμανιού ή στις προσεγγίσεις σε αυτό.
Ας εξετάσουμε την αρχή λειτουργίας ενός ραντάρ πλοίου με δείκτη παντός ορατότητας. Ας χρησιμοποιήσουμε ένα απλοποιημένο μπλοκ διάγραμμα ενός ραντάρ για να εξηγήσουμε τη λειτουργία του (Εικ. 1).
Ο παλμός ενεργοποίησης που δημιουργείται από τη γεννήτρια SI εκτοξεύει (συγχρονίζει) όλες τις μονάδες ραντάρ.
Όταν οι παλμοί ενεργοποίησης φτάνουν στον πομπό, ο διαμορφωτής (Mod) παράγει έναν ορθογώνιο παλμό με διάρκεια αρκετών δέκατων των μικροδευτερόλεπτων, ο οποίος τροφοδοτείται στη γεννήτρια μαγνητρονίων (MG).

Το magnetron παράγει έναν παλμό ανίχνευσης με ισχύ 70-80 kW, μήκος κύματος 1 = 3,2 cm, συχνότητα /s = 9400 MHz. Ο παλμός μαγνητρόν τροφοδοτείται στην κεραία μέσω ενός διακόπτη κεραίας (AS) μέσω ενός ειδικού κυματοδηγού και ακτινοβολείται στο διάστημα σε μια στενή κατευθυνόμενη δέσμη. Το πλάτος της δοκού στο οριζόντιο επίπεδο είναι 1-2° και στο κατακόρυφο επίπεδο περίπου 20°. Η κεραία, που περιστρέφεται γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα με ταχύτητα 12-30 rpm, ακτινοβολεί ολόκληρο τον χώρο που περιβάλλει το σκάφος.
Τα ανακλώμενα σήματα λαμβάνονται από την ίδια κεραία, έτσι το AP συνδέει εναλλάξ την κεραία πρώτα με τον πομπό και μετά με τον δέκτη. Ο ανακλώμενος παλμός τροφοδοτείται μέσω ενός διακόπτη κεραίας σε έναν μίκτη στον οποίο είναι συνδεδεμένος ένας ταλαντωτής klystron (KG). Το τελευταίο παράγει ταλαντώσεις χαμηλής ισχύος με συχνότητα f Г=946 0 MHz.
Στο μίξερ, ως αποτέλεσμα της προσθήκης ταλαντώσεων, απελευθερώνεται μια ενδιάμεση συχνότητα fPR=fГ-fС=60 MHz, η οποία στη συνέχεια πηγαίνει σε έναν ενισχυτή ενδιάμεσης συχνότητας (IFA), ο οποίος ενισχύει τους ανακλώμενους παλμούς. Χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή που βρίσκεται στην έξοδο του ενισχυτή, οι ενισχυμένοι παλμοί μετατρέπονται σε παλμούς βίντεο, οι οποίοι τροφοδοτούνται μέσω ενός μίκτη βίντεο (VS) σε έναν ενισχυτή βίντεο. Εδώ ενισχύονται και αποστέλλονται στην κάθοδο ενός καθοδικού σωλήνα ακτίνων (CRT).
Ένας σωλήνας καθοδικών ακτίνων είναι ένας ειδικά σχεδιασμένος σωλήνας κενού (βλ. Εικ. 1).
Αποτελείται από τρία κύρια μέρη: ένα όπλο ηλεκτρονίων με συσκευή εστίασης, ένα μαγνητικό σύστημα εκτροπής και έναν γυάλινο λαμπτήρα με οθόνη που έχει ιδιότητα μεταλάμψης.
Το πιστόλι ηλεκτρονίων 1-2 και η συσκευή εστίασης 4 σχηματίζουν μια πυκνή, καλά εστιασμένη δέσμη ηλεκτρονίων και το σύστημα εκτροπής 5 χρησιμεύει για τον έλεγχο αυτής της δέσμης ηλεκτρονίων.
Αφού περάσει από το σύστημα εκτροπής, η δέσμη ηλεκτρονίων χτυπά την οθόνη 8, η οποία είναι επικαλυμμένη με μια ειδική ουσία που έχει την ικανότητα να λάμπει όταν βομβαρδίζεται με ηλεκτρόνια. Η εσωτερική πλευρά του φαρδιού τμήματος του σωλήνα είναι επικαλυμμένη με ένα ειδικό αγώγιμο στρώμα (γραφίτη). Αυτό το στρώμα είναι η κύρια άνοδος του σωλήνα 7 και έχει μια επαφή στην οποία εφαρμόζεται υψηλή θετική τάση. Η άνοδος 3 είναι ένα ηλεκτρόδιο επιτάχυνσης.
Η φωτεινότητα του φωτεινού σημείου στην οθόνη CRT ρυθμίζεται αλλάζοντας την αρνητική τάση στο ηλεκτρόδιο ελέγχου 2 χρησιμοποιώντας το ποτενσιόμετρο "Brightness". Στην κανονική κατάσταση, ο σωλήνας είναι κλειδωμένος με αρνητική τάση στο ηλεκτρόδιο ελέγχου 2.
Η εικόνα του περιβάλλοντος περιβάλλοντος στην οθόνη της ένδειξης σφαιρικής προβολής λαμβάνεται ως εξής.
Ταυτόχρονα με την έναρξη της ακτινοβολίας από τον πομπό παλμών ανιχνευτή, ξεκινά μια γεννήτρια σάρωσης, που αποτελείται από έναν πολυδονητή (MB) και μια γεννήτρια ρεύματος πριονωτή (RCG), η οποία παράγει πριονωτούς παλμούς. Αυτοί οι παλμοί τροφοδοτούνται στο σύστημα εκτροπής 5, το οποίο έχει έναν μηχανισμό περιστροφής που συνδέεται με τον συγχρονιστή λήψης 6.
Ταυτόχρονα, ένας ορθογώνιος παλμός θετικής τάσης εφαρμόζεται στο ηλεκτρόδιο ελέγχου 2 και το ξεκλειδώνει. Με την εμφάνιση ενός αυξανόμενου ρεύματος (πριονωτού) στο σύστημα εκτροπής CRT, η δέσμη ηλεκτρονίων αρχίζει να αποκλίνει ομαλά από το κέντρο προς την άκρη του σωλήνα και μια φωτεινή ακτίνα σάρωσης εμφανίζεται στην οθόνη. Η ακτινική κίνηση της δέσμης κατά μήκος της οθόνης είναι πολύ αμυδρά ορατή. Τη στιγμή που φτάνει το ανακλώμενο σήμα, το δυναμικό μεταξύ του πλέγματος και της καθόδου ελέγχου αυξάνεται, ο σωλήνας ξεκλειδώνεται και ένα σημείο που αντιστοιχεί στην τρέχουσα θέση της ακτινικής κίνησης της δέσμης αρχίζει να λάμπει στην οθόνη. Η απόσταση από το κέντρο της οθόνης μέχρι το φωτεινό σημείο θα είναι ανάλογη με την απόσταση από το αντικείμενο. Το σύστημα εκτροπής έχει περιστροφική κίνηση.
Ο μηχανισμός περιστροφής του συστήματος εκτροπής συνδέεται με σύγχρονη μετάδοση με τον σύγχρονο αισθητήρα της κεραίας 9, έτσι ώστε το πηνίο εκτροπής να περιστρέφεται γύρω από το λαιμό του CRT ταυτόχρονα και σε φάση με την κεραία 12. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται μια περιστρεφόμενη ακτίνα σάρωσης στην οθόνη CRT.
Όταν η κεραία περιστρέφεται, η γραμμή σάρωσης περιστρέφεται και νέες περιοχές αρχίζουν να ανάβουν στην οθόνη ένδειξης, που αντιστοιχούν σε παλμούς που ανακλώνται από διάφορα αντικείμενα που βρίσκονται σε διαφορετικά έδρανα. Για πλήρη περιστροφή της κεραίας, ολόκληρη η επιφάνεια της οθόνης CRT καλύπτεται με πολλές γραμμές ακτινικής σάρωσης, οι οποίες φωτίζονται μόνο εάν υπάρχουν ανακλαστικά αντικείμενα στα αντίστοιχα ρουλεμάν. Έτσι, μια πλήρης εικόνα της κατάστασης γύρω από το πλοίο αναπαράγεται στην οθόνη του σωλήνα.
Για την κατά προσέγγιση μέτρηση των αποστάσεων από διάφορα αντικείμενα, εφαρμόζονται δακτύλιοι κλίμακας (κύκλοι σταθερής εμβέλειας) στην οθόνη CRT χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό φωτισμό που δημιουργείται στη μονάδα PCD. Για την ακριβέστερη μέτρηση της απόστασης, το ραντάρ χρησιμοποιεί μια ειδική συσκευή αποστασιομέτρησης με τον λεγόμενο κύκλο κινούμενου εύρους (MRC).
Για να μετρήσετε την απόσταση από οποιονδήποτε στόχο στην οθόνη CRT, είναι απαραίτητο να περιστρέψετε τη λαβή του αποστασιομέτρου, να ευθυγραμμίσετε το PCD με το σημάδι στόχου και να κάνετε μια ένδειξη σε μίλια και δέκατα από έναν μετρητή μηχανικά συνδεδεμένο με τη λαβή του αποστασιόμετρου.
Εκτός από τα σήματα ηχούς και τους δακτυλίους απόστασης, η ένδειξη κατεύθυνσης 10 φωτίζεται στην οθόνη CRT (βλ. Εικ. 1). Αυτό επιτυγχάνεται με την εφαρμογή ενός θετικού παλμού στο πλέγμα ελέγχου CRT τη στιγμή που η μέγιστη ακτινοβολία από την κεραία περνά σε κατεύθυνση που συμπίπτει με το επίπεδο κεντρικής γραμμής του σκάφους.
Η εικόνα στην οθόνη CRT μπορεί να προσανατολιστεί σε σχέση με το DP του πλοίου (σταθεροποίηση κατεύθυνσης) ή σε σχέση με τον πραγματικό μεσημβρινό (βόρεια σταθεροποίηση). Στην τελευταία περίπτωση, το σύστημα εκτροπής του σωλήνα έχει επίσης σύγχρονη σύνδεση με τη γυροσκοπική πυξίδα.

6.1. ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΠΟΜΠΟΥ ΠΑΛΜΩΝ

Ο πομπός, ο οποίος αποτελεί μέρος ενός ραντάρ παλμικής πλοήγησης, έχει σχεδιαστεί για να παράγει ισχυρούς βραχυπρόθεσμους παλμούς ηλεκτρικών ταλαντώσεων εξαιρετικά υψηλής συχνότητας (μικροκύματα) με αυστηρά καθορισμένη συχνότητα, που καθορίζεται από ένα κύκλωμα συγχρονισμού.

Ο πομπός ραντάρ περιέχει μια γεννήτρια υπερυψηλών συχνοτήτων (UHF), έναν υποδιαμορφωτή, έναν διαμορφωτή και μια πηγή ενέργειας. Το μπλοκ διάγραμμα του πομπού ραντάρ φαίνεται στο Σχ. 6.1.

Υποδιαμορφωτής– παράγει παλμούς συγκεκριμένης διάρκειας και πλάτους.

Διαμορφωτής παλμών –σχεδιασμένο για τον έλεγχο των ταλαντώσεων μιας γεννήτριας μικροκυμάτων. Ο διαμορφωτής παράγει παλμούς βίντεο υψηλής τάσης, οι οποίοι τροφοδοτούνται στην είσοδο ενός μαγνητρονίου, το οποίο παράγει ραδιοπαλμούς μικροκυμάτων δεδομένης διάρκειας. Η αρχή λειτουργίας των ρυθμιστών παλμών βασίζεται στην αργή συσσώρευση αποθεμάτων ενέργειας σε μια ειδική συσκευή αποθήκευσης ενέργειας στο χρονικό διάστημα μεταξύ των παλμών και την ταχεία επακόλουθη απελευθέρωση ενέργειας στο φορτίο του διαμορφωτή, δηλ. γεννήτρια μαγνητρονίων, σε χρόνο ίσο με τη διάρκεια του παλμού.

Τα μαγνητόνια και οι γεννήτριες μικροκυμάτων ημιαγωγών (δίοδοι Gunn) χρησιμοποιούνται ως MSHF.

Το μπλοκ διάγραμμα του ρυθμιστή παλμών φαίνεται στο Σχ. 6.2.

Όταν ανοίγει η συσκευή μεταγωγής, η συσκευή αποθήκευσης φορτίζεται από μια πηγή σταθερής τάσης μέσω ενός περιοριστή (αντίστασης), που προστατεύει την πηγή ισχύος από υπερφόρτωση. Όταν η συσκευή είναι κλειστή, η συσκευή αποθήκευσης αποφορτίζεται στο φορτίο (μαγνήτρον) και δημιουργείται ένας παλμός τάσης δεδομένης διάρκειας και πλάτους στους ακροδέκτες ανόδου-καθόδου.

Μια χωρητικότητα με τη μορφή πυκνωτή ή ανοιχτή στο τέλος μιας μεγάλης (τεχνητής) γραμμής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συσκευή αποθήκευσης. Συσκευές μεταγωγής - σωλήνας κενού (για ραντάρ που είχαν κυκλοφορήσει προηγουμένως), θυρίστορ, μη γραμμική επαγωγή.

Το απλούστερο είναι το κύκλωμα διαμορφωτή με πυκνωτή αποθήκευσης. Το κύκλωμα ενός τέτοιου διαμορφωτή περιέχει ως συσκευή αποθήκευσης ενέργειας: έναν πυκνωτή αποθήκευσης, ως συσκευή μεταγωγής: μια λυχνία μεταγωγής (διαμορφωτή ή εκκένωσης), καθώς και μια περιοριστική αντίσταση και μια γεννήτρια μαγνητρονίου. Στην αρχική κατάσταση, η λυχνία εκκένωσης είναι κλειδωμένη με αρνητική τάση στο πλέγμα ελέγχου (το κύκλωμα έχει σπάσει), ο πυκνωτής αποθήκευσης φορτίζεται.

Όταν ένας ορθογώνιος παλμός τάσης θετικής πολικότητας με διάρκεια t Καιη λυχνία εκφόρτισης ξεκλειδώνεται (το κύκλωμα είναι κλειστό) και ο πυκνωτής αποθήκευσης εκφορτίζεται στο μάγνητρον. Ένας παλμός διαμόρφωσης τάσης δημιουργείται στους ακροδέκτες ανόδου-καθόδου του μαγνητρόν, υπό την επίδραση του οποίου το μαγνητρόνιο δημιουργεί παλμούς ταλάντωσης μικροκυμάτων.

Η τάση στο magnetron θα είναι όσο υπάρχει θετική τάση στο πλέγμα ελέγχου της λυχνίας εκκένωσης. Κατά συνέπεια, η διάρκεια των ραδιοπαλμών εξαρτάται από τη διάρκεια των παλμών ελέγχου.

Ένας διαμορφωτής παλμών με πυκνωτή αποθήκευσης έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα. Καθώς το φορτίο του πυκνωτή καταναλώνεται κατά τη δημιουργία ενός ραδιοπαλμού, η τάση σε αυτόν πέφτει γρήγορα και μαζί με αυτήν η ισχύς των ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας. Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται ένας ραδιοπαλμός με αιχμηρά άκρα με ήπια διάσπαση. Είναι πολύ πιο κερδοφόρο να εργάζεστε με ορθογώνιους παλμούς, η ισχύς των οποίων παραμένει περίπου σταθερή κατά τη διάρκειά τους. Οι ορθογώνιοι παλμοί θα δημιουργηθούν από την περιγραφόμενη γεννήτρια εάν ο πυκνωτής αποθήκευσης αντικατασταθεί από μια τεχνητή μεγάλη γραμμή ανοιχτή στο ελεύθερο άκρο. Η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση της γραμμής πρέπει να είναι ίση με την αντίσταση του ταλαντωτή RF στην πλευρά των ακροδεκτών ισχύος, δηλ. την αναλογία της τάσης της ανόδου προς το ρεύμα ανόδου

6.2. ΓΡΑΜΜΙΚΟΙ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΙ ΔΙΑΜΟΡΦΩΤΕΣ

Στην πράξη, διαμορφωτές με ενέργεια αποθήκευσης, που ονομάζονται γραμμικούς διαμορφωτές.Το διάγραμμα κυκλώματος ενός τέτοιου διαμορφωτή (Εικ. 6.3) περιλαμβάνει: δίοδο φόρτισης V1, πηνίο επαγωγέα φόρτισης L1,συσσωρευτική γραμμή L.C., παλμικός μετασχηματιστής Τ, θυρίστορ V2, κύκλωμα φόρτισης C1,R1.

Όταν το θυρίστορ είναι κλειδωμένο, η γραμμή φορτίζεται V1, L1στην ένταση μι. Ταυτόχρονα φορτίζεται ο πυκνωτής Γ1μέσω μιας αντίστασης R1.

Όταν εφαρμόζεται ένας παλμός σκανδάλης στο θυρίστορ ( ZI) θετική πολικότητα, το θυρίστορ είναι ξεκλείδωτο, το ρεύμα εκφόρτισης που ρέει μέσω αυτού μειώνει την αντίσταση του θυρίστορ και η γραμμή αποθήκευσης εκκενώνεται στην κύρια περιέλιξη του παλμικού μετασχηματιστή. Ένας παλμός διαμορφωτικής τάσης που αφαιρείται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη τροφοδοτείται στο μαγνήτρον. Η διάρκεια του παραγόμενου παλμού εξαρτάται από τις παραμέτρους L.C.γραμμές:

Στην πράξη, συσκευές μεταγωγής με τη μορφή πηνίων μη γραμμικής επαγωγής, τα οποία ονομάζονται διαμορφωτές μαγνητικού παλμού.Το πηνίο μη γραμμικής επαγωγής έχει έναν πυρήνα από ειδικό σιδηρομαγνητικό υλικό με ελάχιστες απώλειες. Είναι γνωστό ότι εάν ένας τέτοιος πυρήνας είναι κορεσμένος, τότε η μαγνητική του διαπερατότητα είναι χαμηλή και η επαγωγική αντίδραση ενός τέτοιου πηνίου είναι ελάχιστη. Αντίθετα, σε ακόρεστη κατάσταση, η μαγνητική διαπερατότητα του πυρήνα είναι μεγαλύτερη, η επαγωγή του πηνίου αυξάνεται και η επαγωγική αντίδραση αυξάνεται.

Εκτός από τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα γραμμικού διαμορφωτή, το κύκλωμα μαγνητικού διαμορφωτή (Εικ. 6.4) περιέχει ένα πηνίο μη γραμμικής επαγωγής (τσοκ) L1, πυκνωτής αποθήκευσης Γ1, μη γραμμικός μετασχηματιστής Τ1, πυκνωτής αποθήκευσης Γ2και μετασχηματιστή παλμών Τ2.

Όταν το θυρίστορ είναι απενεργοποιημένο, ο πυκνωτής φορτίζεται Γ1από πηγή τάσης μικαι πυρήνα γκαζιού L1μαγνητίζεται μέχρι κορεσμού. Όταν το θυρίστορ είναι ξεκλείδωτο, ο πυκνωτής Γ1εκκενώνεται στην κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή Τ1. Η τάση που προκαλείται στο δευτερεύον τύλιγμα φορτίζει τον πυκνωτή Γ2. Μέχρι το τέλος της φόρτισης ο πυρήνας Τ1είναι κορεσμένο και ο πυκνωτής Γ2εκκενώνεται στην κύρια περιέλιξη του παλμικού μετασχηματιστή.

Η διάρκεια του ρυθμιστικού παλμού καθορίζεται από το χρόνο εκφόρτισης του πυκνωτή Γ2.Σε αναγκαίες περιπτώσεις, με διάρκεια παλμού άνω του 0,1 μs, στην πράξη, αντί για πυκνωτή Γ2περιλαμβάνουν τη γραμμή διαμόρφωσης. Στη συνέχεια, η διάρκεια των παλμών διαμόρφωσης θα καθοριστεί από τις παραμέτρους της γραμμής παρόμοια με το κύκλωμα ενός γραμμικού διαμορφωτή.

6.3. CASCADES ΥΠΟΔΙΑΜΟΡΦΩΤΕΣ

Η λειτουργία ενός λαμπτήρα εκκένωσης (διαμορφωτή) σε ένα κύκλωμα με πυκνωτή αποθήκευσης ελέγχεται από ένα ειδικό κύκλωμα υποδιαμορφωτή, το οποίο περιλαμβάνει έναν ενισχυτή παλμού σκανδάλης. ο πρώτος ταλαντωτής αποκλεισμού αναμονής που λειτουργεί στη λειτουργία διαίρεσης ρυθμού επανάληψης παλμών. η δεύτερη γεννήτρια μπλοκαρίσματος, η οποία παράγει παλμούς τάσης ελέγχου σταθερής διάρκειας και πλάτους, οι οποίοι ελέγχουν τη λειτουργία της λυχνίας εκκένωσης. Αυτό το κύκλωμα υποδιαμορφωτή διασφαλίζει ότι ο πομπός λειτουργεί με διαφορετικούς ρυθμούς επανάληψης και διαφορετικές διάρκειες παλμών ανίχνευσης.

Η λειτουργία των γραμμικών και μαγνητικών διαμορφωτών, όπου τα θυρίστορ χρησιμοποιούνται ως στοιχείο ελέγχου, ελέγχεται από έναν κύριο ταλαντωτή, ο οποίος συνήθως περιλαμβάνει έναν ενισχυτή παλμών σκανδάλης, μια γεννήτρια αποκλεισμού αναμονής και έναν ακόλουθο εκπομπού που ταιριάζει με το κύκλωμα εισόδου θυρίστορ με το μπλοκάρισμα έξοδος γεννήτριας.

Ρύζι. 6.5. Κύκλωμα υποδιαμορφωτή ραντάρ ωκεανού

Στο Σχ. Το σχήμα 6.5 δείχνει ένα σχηματικό διάγραμμα του υποδιαμορφωτή ραντάρ Ocean, ο οποίος, παρά την απαρχαιωμένη βάση στοιχείων, εξακολουθεί να λειτουργεί.

Αυτό το κύκλωμα έχει τέσσερα στάδια:

Ενισχυτής σκανδάλης (αριστερό μισό της λυχνίας L1τύπος 6N1P),

Ταλαντωτής αποκλεισμού αναμονής (δεξί μισό της λυχνίας L1),

L2τύπου TGI1-35/3,

Στάδιο εξόδου Thyratron L3τύπου TGI1-35/3.

Ανάλογα με τη διάρκεια των ρυθμιστικών παλμών (0,1 ή 1 μs), το θυράτρον λειτουργεί L2ή θυράτρον L3. Στην πρώτη περίπτωση, η χρέωση της γραμμής αποθήκευσης 1 συμβαίνει μέσω της αντίστασης φόρτισης R1.Στη δεύτερη περίπτωση, η αθροιστική γραμμή 2 φορτίζεται μέσω αντίστασης R2.

Το φορτίο των σταδίων εξόδου είναι αντιστάσεις R3Και R4, συνδεδεμένο παράλληλα με το κύκλωμα καθόδου των θυρατρονίων L1Και L2.Όταν αποφορτιστούν οι γραμμές αποθήκευσης, δημιουργείται ένας παλμός τάσης δεδομένης διάρκειας με πλάτος 1250 V σε αυτές τις αντιστάσεις.

Ένας ταλαντωτής αποκλεισμού χρησιμοποιείται ως υποδιαμορφωτής βαθμίδας του διαμορφωτή. Για να επιτευχθεί χαμηλή αντίσταση εξόδου, ο ταλαντωτής μπλοκαρίσματος έχει έναν ακολουθητή καθόδου στην έξοδο.

6.4. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΜΑΓΝΗΤΡΩΝ

Το magnetron είναι μια συσκευή ηλεκτροκενού δύο ηλεκτροδίων με ηλεκτρομαγνητικό έλεγχο. Στην περιοχή μήκους κύματος εκατοστών, χρησιμοποιούνται μαγνητρόνια πολλαπλών κοιλοτήτων. Η δομή ενός τέτοιου μαγνητρονίου φαίνεται στο Σχ. 6.6.

11 10

Ρύζι. 6.6. Σχέδιο μαγνήτρου Εικ. 6.7. Στοιβαγμένο magnetron

Η βάση του σχεδιασμού μαγνητρόν είναι το μπλοκ ανόδου 1 με τη μορφή ενός ογκώδους χάλκινου κυλίνδρου, στον οποίο ένας ζυγός αριθμός αυλακώσεων είναι κατεργασμένος γύρω από την περιφέρεια, που αντιπροσωπεύουν κυλινδρικούς συντονιστές 2.

Μια κυλινδρική κάθοδος που θερμαίνεται με οξείδιο βρίσκεται στο κέντρο του μπλοκ 10 , με σημαντική διάμετρο για την επίτευξη επαρκούς ρεύματος εκπομπής. Οι συντονιστές επικοινωνούν με την εσωτερική κοιλότητα του μαγνήτρον, που ονομάζεται χώρος αλληλεπίδρασης, χρησιμοποιώντας ορθογώνιες αυλακώσεις 9. Η κάθοδος στερεώνεται μέσα στο magnetron χρησιμοποιώντας βάσεις 12 , που χρησιμεύουν ταυτόχρονα ως έξοδοι ρεύματος 11. Οι βάσεις περνούν μέσα από γυάλινες διασταυρώσεις σε κυλινδρικούς σωλήνες τοποθετημένους σε φλάντζα. Τα πάχυνση στη φλάντζα λειτουργούν ως τσοκ υψηλής συχνότητας, εμποδίζοντας τη διαφυγή ενέργειας υψηλής συχνότητας μέσω των ακροδεκτών του νήματος. Υπάρχουν προστατευτικοί δίσκοι και στις δύο πλευρές της καθόδου 4 , αποτρέποντας τη διαρροή ηλεκτρονίων από τον χώρο αλληλεπίδρασης στις ακραίες περιοχές του μαγνητρονίου. Υπάρχουν δέσμες αγωγών στην ακραία πλευρά του μπλοκ ανόδου 3 , συνδέοντας τα τμήματα του μπλοκ ανόδου.

Για την ψύξη του μαγνητρόν, υπάρχουν πτερύγια στην εξωτερική του επιφάνεια, τα οποία εμφυσούνται από έναν ανεμιστήρα. Για ευκολία ψύξης, ασφάλεια συντήρησης και ευκολία αφαίρεσης ενέργειας υψηλής συχνότητας, το μπλοκ ανόδου γειώνεται και εφαρμόζονται παλμοί υψηλής τάσης αρνητικής πολικότητας στην κάθοδο.

Το μαγνητικό πεδίο στο magnetron δημιουργείται από μόνιμους μαγνήτες κατασκευασμένους από ειδικά κράματα που δημιουργούν ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

Το magnetron συνδέεται με το εξωτερικό φορτίο μέσω ενός βρόχου χάλκινου σύρματος 8 , το οποίο είναι συγκολλημένο στο ένα άκρο στον τοίχο ενός από τους συντονιστές και το άλλο συνδέεται με το εσωτερικό καλώδιο 7 μικρή ομοαξονική γραμμή που διέρχεται από τη γυάλινη διασταύρωση 6 στον κυματοδηγό 5 . Οι υπερυψηλές ταλαντώσεις στο μάγνητρο διεγείρονται από μια ροή ηλεκτρονίων που ελέγχεται από σταθερά ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που κατευθύνονται αμοιβαία κάθετα μεταξύ τους.

Τα ραντάρ γεννήτριας Magnetron χρησιμοποιούν μόνιμους μαγνήτες κατασκευασμένους από κράματα με υψηλή καταναγκαστική ικανότητα. Υπάρχουν δύο σχέδια μαγνητικών συστημάτων: εξωτερικά μαγνητικά συστήματα και μαγνητικά συστήματα «στοίβας». Το εξωτερικό μαγνητικό σύστημα είναι μια σταθερή δομή, με ένα μαγνήτρον εγκατεστημένο μεταξύ των κομματιών του πόλου.

Στα ραντάρ πλοήγησης πλοίων, έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα τα στοιβαγμένα μαγνητρόνια, στα οποία το μαγνητικό σύστημα αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του σχεδιασμού του ίδιου του μαγνητρόν. Για τα στοιβαγμένα μαγνητρόνια, τα τεμάχια των πόλων εισέρχονται από τα άκρα στο μαγνητρόν (Εικ. 6.7). Αυτό μειώνει το διάκενο αέρα μεταξύ των πόλων και, κατά συνέπεια, την αντίσταση του μαγνητικού κυκλώματος, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μείωση του μεγέθους και του βάρους του μαγνητικού κυκλώματος. Τα κυκλώματα των γεννητριών μαγνητρονίων φαίνονται στο Σχ. 6.8, α; 6.8, β.

Το κύκλωμα γεννήτριας μαγνητρονίου περιλαμβάνει: ένα μαγνήτρον, έναν μετασχηματιστή νήματος και ένα σύστημα ψύξης για το μπλοκ ανόδου του μαγνητρόν. Το κύκλωμα γεννήτριας μαγνητρονίου περιέχει τρία κυκλώματα: φούρνο μικροκυμάτων, άνοδο και νήμα. Τα ρεύματα μικροκυμάτων κυκλοφορούν στο σύστημα συντονισμού μαγνητρονίων και στο εξωτερικό φορτίο που σχετίζεται με αυτό. Το παλμικό ρεύμα ανόδου ρέει από τον θετικό ακροδέκτη του διαμορφωτή μέσω της ανόδου - την κάθοδο του μαγνήτρον στον αρνητικό ακροδέκτη. Ορίζεται από την έκφραση

	ΕΝΑ)

Ρύζι. 6.8. Κυκλώματα γεννήτριας μαγνητρονίων

Οπου Ι Α -μέση τιμή ρεύματος ανόδου, A;

F I -συχνότητα αλληλουχίες παλμών, imp/s;

τ I –διάρκεια παλμού, s;

α – συντελεστής σχήματος παλμού (για ορθογώνιο παλμοί είναι ίσοι με ένα).

Το κύκλωμα νήματος αποτελείται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή νήματος Trκαι νημάτια θέρμανσης καθόδου. Συνήθως, η τάση του νήματος μαγνητρόν είναι 6,3 V, αλλά λόγω του γεγονότος ότι η κάθοδος λειτουργεί στη λειτουργία ενισχυμένου βομβαρδισμού ηλεκτρονίων, η πλήρης τάση τροφοδοσίας του νήματος θέρμανσης απαιτείται μόνο για να ζεσταθεί η κάθοδος πριν από την εφαρμογή υψηλής τάσης στην άνοδο μαγνητρόν . Όταν η τάση υψηλής ανόδου είναι ενεργοποιημένη, η τάση του νήματος συνήθως μειώνεται αυτόματα στα 4 V χρησιμοποιώντας μια αντίσταση R,συνδέεται με την κύρια περιέλιξη ενός μετασχηματιστή νήματος. Στο κύκλωμα (Εικ. 6.8a), ένας παλμός διαμορφωτικής τάσης αρνητικής πολικότητας από την έξοδο του διαμορφωτή εφαρμόζεται στην κάθοδο του μαγνήτρον.

Η δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή νήματος σε σχέση με το περίβλημα της γεννήτριας είναι υπό υψηλή τάση. Ομοίως, στο κύκλωμα (Εικ. 6.8, β) το ένα άκρο της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή παλμών ITrσυνδέεται με το περίβλημα και το άλλο άκρο στον ακροδέκτη της δευτερεύουσας περιέλιξης του πυρακτωμένου μετασχηματιστή. Επομένως, η μόνωση μεταξύ της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή νήματος και του περιβλήματος, καθώς και μεταξύ των περιελίξεων, πρέπει να σχεδιαστεί για την πλήρη τάση ανόδου του μάγνητρον. Για να μην προκαλείται αισθητή παραμόρφωση του σχήματος των παλμών διαμόρφωσης, η χωρητικότητα της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή νήματος πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη (όχι περισσότερο από μερικές δεκάδες picofarads).

6.5. ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ραντάρ "NAYADA-5"

Ο πομπός ραντάρ Nayada-5 είναι μέρος της συσκευής P-3 (πομποδέκτης) και προορίζεται για:

σχηματισμός και παραγωγή παλμών ανίχνευσης μικροκυμάτων.

διασφαλίζοντας τη σύγχρονη και εντός φάσης λειτουργία σε χρόνο όλων των μπλοκ και κόμβων του δείκτη, του πομποδέκτη και της συσκευής κεραίας.

Στο Σχ. Το σχήμα 6.9 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα της συσκευής εκπομπής του πομποδέκτη ραντάρ Nayada-5.

Η συσκευή εκπομπής περιλαμβάνει: μονάδα εξαιρετικά υψηλής συχνότητας. διαμορφωτή πομπού? φίλτρο διαμορφωτή? ρολόι γεννήτρια παλμών? συσκευές ανόρθωσης που παρέχουν ρεύμα στα μπλοκ και τα κυκλώματα της συσκευής P – 3.

Το μπλοκ διάγραμμα του πομποδέκτη ραντάρ Nayada-5 περιλαμβάνει:

Διαδρομή παραγωγής σήματος σταθεροποίησης, σχεδιασμένο να δημιουργεί δευτερεύοντες παλμούς συγχρονισμού που εισέρχονται στον δείκτη, καθώς και να εκτοξεύονται μέσω της μονάδας αυτόματης σταθεροποίησης του ελέγχου διαμορφωτή πομπού. Με τη βοήθεια αυτών των παλμών συγχρονισμού, εξασφαλίζεται ο συγχρονισμός των παλμών ανίχνευσης με την έναρξη της σάρωσης στην ένδειξη CRT.

Διαδρομή δημιουργίας παλμών ανίχνευσης, σχεδιασμένο να δημιουργεί παλμούς μικροκυμάτων και να τους μεταδίδει κατά μήκος ενός κυματοδηγού σε μια συσκευή κεραίας. Αυτό συμβαίνει αφού ο διαμορφωτής τάσης δημιουργήσει διαμόρφωση παλμού της γεννήτριας μικροκυμάτων, καθώς και παλμούς ελέγχου και συγχρονισμού των μπλοκ και των κόμβων που ζευγαρώνουν.

Διαδρομή δημιουργίας σήματος βίντεο, σχεδιασμένο να μετατρέπει τους ανακλώμενους παλμούς μικροκυμάτων σε παλμούς ενδιάμεσης συχνότητας χρησιμοποιώντας έναν τοπικό ταλαντωτή και μείκτες, σχηματίζοντας και ενισχύοντας ένα σήμα βίντεο, το οποίο στη συνέχεια εισέρχεται στον δείκτη. Ένας κοινός κυματοδηγός χρησιμοποιείται για τη μετάδοση παλμών ανίχνευσης στη συσκευή κεραίας και ανακλώμενων παλμών στη διαδρομή παραγωγής σήματος βίντεο.

Διαδρομή ελέγχου και διαμόρφωσης ισχύος,έχει σχεδιαστεί για τη δημιουργία τάσεων τροφοδοσίας για όλα τα μπλοκ και τα κυκλώματα της συσκευής, καθώς και για την παρακολούθηση της απόδοσης τροφοδοτικών, λειτουργικών μπλοκ και εξαρτημάτων σταθμού, μαγνητρόν, τοπικού ταλαντωτή, διάκενο σπινθήρα κ.λπ.

6.6. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΟΜΠΩΝ

Δομικά, οι πομποί ραντάρ μαζί με τη συσκευή λήψης μπορούν να βρίσκονται σε μια ξεχωριστή απομονωμένη συσκευή, η οποία ονομάζεται πομποδέκτης, έτσι στη μονάδα κεραίας.

Στο Σχ. Το σχήμα 6.10 δείχνει την εμφάνιση των πομποδεκτών του σύγχρονου αυτοματοποιημένου σταθμού ραντάρ ενός και δύο καναλιών "Ryad" (μήκος κύματος 3,2 και 10 cm), ο οποίος βρίσκεται σε ξεχωριστή συσκευή. Τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά φαίνονται στον Πίνακα 6.1.

Οι πομποδέκτες του εύρους 3 cm (P3220 R) με ισχύ παλμού 20 kW ή περισσότερο κατασκευάζονται με βάση μαγνητρόνια με κάθοδο μη θερμαινόμενου πεδίου. Αυτά τα μαγνητρόνια έχουν χρόνο λειτουργίας χωρίς αστοχίες σε συνθήκες λειτουργίας άνω των 10.000 ωρών, παρέχουν άμεση ετοιμότητα για λειτουργία και απλοποιούν σημαντικά τον πομπό.

Ρύζι. 6.10. Πομποδέκτες του αυτοματοποιημένου ραντάρ "Ryad"

Η ευρεία εισαγωγή της μικροηλεκτρονικής στα σύγχρονα ραντάρ πλοήγησης πλοίων, κυρίως συσκευές μικροκυμάτων στερεάς κατάστασης και μικροεπεξεργαστές, κατέστησε δυνατή, σε συνδυασμό με σύγχρονες μεθόδους επεξεργασίας σήματος, την απόκτηση συμπαγών, αξιόπιστων, οικονομικών και εύχρηστων συσκευών εκπομπής και λήψης. . Για την εξάλειψη της χρήσης ογκωδών συσκευών κυματοδηγού και την εξάλειψη των απωλειών ισχύος κατά τη μετάδοση και λήψη ανακλώμενων σημάτων σε κυματοδηγούς, ο πομπός και ο δέκτης βρίσκονται δομικά στη μονάδα κεραίας με τη μορφή ξεχωριστής μονάδας, η οποία μερικές φορές ονομάζεται ερευνητής(βλ. Εικ. 7.23). Αυτό εξασφαλίζει γρήγορη αφαίρεση της μονάδας πομποδέκτη, καθώς και επισκευές χρησιμοποιώντας τη μέθοδο αντικατάστασης αδρανών. Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση για αυτούς τους τύπους πομποδεκτών γίνεται εξ αποστάσεως.

Στο Σχ. Το σχήμα 6.11 δείχνει τη συσκευή λήψης κεραίας του παράκτιου ραντάρ (BRLS) «Baltika-B», κατασκευασμένη σε μορφή μονομπλόκ. Το ραντάρ Baltika-B χρησιμοποιείται ως παράκτιο ραντάρ σε συστήματα ελέγχου κυκλοφορίας πλοίων (VTCS), καθώς και σε λιμενικά ύδατα, κανάλια προσέγγισης και διαύλους.

Κεραία και πομποδέκτης ραντάρ Baltika

ζεστή αναμονή

Περισσότερες λεπτομέρειες για τα σύγχρονα ραντάρ περιγράφονται στο Κεφάλαιο 11 του σχολικού βιβλίου.