Kto jest radarem. Radary

Zasady ruch drogowy na autostradach ustalane są ograniczenia prędkości, za naruszenie przepisów ruchu drogowego kierowca może zostać ukarany grzywną lub karą administracyjną (np. pozbawienie prawa jazdy). Kierowcy samochodów, chcąc być informowani o pracy policji drogowej i/lub w celu uniknięcia kary za umyślne lub niezamierzone wykroczenia drogowe, instalują w swoich samochodach detektor radarowy. Detektor radarowy jest urządzeniem pasywnym, które wykrywa narażenie na radar policyjny i ostrzega kierowcę (system ostrzegania o narażeniu).

Encyklopedyczny YouTube

  • 1 / 5

    Najprostsze detektory radarowe i detektory radarowe są instalowane za przednią szybą, na wewnętrznym lusterku wstecznym lub w samochodzie, podłączone do sieci pokładowej (12 V) przez zapalniczkę. Bardziej złożone, nieusuwalne modele do instalacji wymagają zaangażowania specjalistów. Te urządzenia są klasyfikowane:

    • Według wykonania: do zabudowy i nie do zabudowy;
    • Zgodnie z kontrolowanymi pasmami częstotliwości, na których działają radary policyjne: X, Ku, K, , Laser;
    • W trybie radaru: OEM, Ultra-X, Ultra-K (K-Pulse)/(Smartscan™), Instant-On, POP™, HYPER-X™, HYPER-K™;
    • Według kąta pokrycia (w stopniach): wszystkie kierunki, nadjeżdżający, mijany.

    (Przyrządy o szerokości reakcji 360° mogą wykrywać radary monitorujące prędkość ustawione pod kątem do kierunku jazdy i na oddalających się pojazdach.)

    • Jeśli to możliwe, powiązanie z GPS, współrzędne Glonass.

    Detektory radarowe reagują na zakłócenia generowane przez linie energetyczne, transport elektryczny (tramwaj, trolejbus, lokomotywy elektryczne), dlatego w wielu modelach wbudowana jest ochrona przed fałszywymi alarmami.

    Funkcja „zagłuszania radaru” lub zniekształcanie prędkości intruza określanej przez radar policyjny, co w rzeczywistości czyni go „tłumikiem radaru”, jest zabronione we wszystkich krajach. Ponadto niektóre detektory radarowe mogą wykrywać prędkościomierze laserowe (lidar) oraz systemy VG-2 (urządzenia wykrywające detektory radarowe).

    W latach 2010-2012 popularny w rosyjskiej policji drogowej kompleks rejestracji wideo wykroczeń STRELKA-ST nie został wykryty przez większość detektorów radarowych. W 2012 roku w sprzedaży było tylko kilka modeli (taka funkcjonalność została zapowiedziana dla wszystkich modeli NEOLINE, niektórych modeli Cobra, Belltronics, Inspector).

    Cechy zastosowania detektorów radarowych i detektorów radarowych

    Stosowanie detektorów radarowych i detektorów radarowych jest regulowane przez prawo. Na przykład w Finlandii urządzenia te są zabronione, a obecność pustego uchwytu za przednią szybą lub w przedziale pasażerskim przyciąga poważną uwagę fińskich strażników granicznych.

    W niektórych stanach i stowarzyszeniach federalnych lokalne przepisy zabraniają używania detektorów laserowych/radarowych. Przed użyciem urządzenia upewnij się, że jego używanie jest dozwolone w Twojej okolicy. Na terenie Federacji Rosyjskiej, Ukrainy i Białorusi używanie detektorów radarowych nie jest zabronione.

    Prawa innych krajów

    • Austria : Stosowanie zabronione. Osoby naruszające przepisy podlegają grzywnie pieniężnej, a urządzenie zostaje skonfiskowane.
    • Azerbejdżan: Wykrywacze radarów są zakazane, nie ma zakazu używania wykrywaczy radarów.
    • Albania: Nie ma zakazu transportu i użytkowania.
    • Białoruś: Wykrywacze radarów są na Białorusi nielegalne. Ale policja drogowa nie ma nic przeciwko czujnikom radarowym, uznając je nawet w pewnym stopniu za przydatne dla bezpieczeństwa na drogach.
    • Belgia: Zabroniono produkcji, importu, posiadania, oferowania do sprzedaży, sprzedaży i bezpłatnej dystrybucji urządzeń wskazujących na obecność urządzeń kontroli ruchu i zakłócających ich funkcjonowanie. Za naruszenie grozi kara pozbawienia wolności od 15 dni do 3 miesięcy lub kara pieniężna. W przypadku powtórnego naruszenia kara jest podwajana. W każdym razie urządzenie jest usuwane i niszczone.
    • Bułgaria: Nie ma ogólnego zakazu. Stosowanie jest dozwolone, o ile nie zakłóca pomiaru prędkości
    • Węgry: Posiadanie, używanie podczas jazdy oraz reklamowanie detektorów radarowych jest zabronione. Nieprzestrzeganie będzie skutkować grzywną i usunięciem urządzenia.
    • Dania: Zabrania się wyposażania pojazdu w sprzęt lub oddzielne części skonfigurowane do odbierania fal elektromagnetycznych z urządzeń policyjnych skonfigurowanych do kontrolowania prędkości lub zakłócania działania tych urządzeń. Naruszenie podlega karze pieniężnej.
    • Hiszpania : zabronione.
    • Łotwa : Stosowanie zabronione. Przy sprzedaży nie ma ograniczeń. Jednak po wykryciu nakładana jest grzywna, sprzęt zostaje skonfiskowany.
    • Litwa: Używanie zabronione. Istnieje możliwość nałożenia grzywny i konfiskaty sprzętu.
    • Luksemburg: Możliwa jest kara pozbawienia wolności od 3 dni do 8 lat, a także pobranie grzywny pieniężnej i zajęcie sprzętu.
    • Holandia: brak zakazu używania.
    • Norwegia: Brak zakazu używania, ale pewne drobne ograniczenia.
    • Polska : Nie wolno używać ani transportować w stanie operacyjnym. Transport jest dozwolony tylko wtedy, gdy urządzenie zostanie uznane za niezdatne do użytku (np. zapakowane). W przypadku naruszenia zostanie nałożona kara pieniężna.
    • Rumunia: Nie ma zakazu używania. To stanowisko jest przedmiotem dyskusji.
    • Turcja: Nie ma zakazu używania.
    • Finlandia: użycie policji w pojazdach zwykłych i na zlecenie dla łapanie gwałcicieli. 95% radarów bazuje na paśmie Ka, ale czasami stosuje się pasmo K, a bardzo rzadko laser. Nie ma radarów opartych na pasmach X i Ku. Również w Finlandii pułapki typu Gatso są czasami używane na nowych drogach, ale nie są to radary wykorzystujące fale radiowe, ale lokalizatory GPS wykorzystujące czujniki zainstalowane na pasie środkowym drogi. Do śledzenia takich urządzeń potrzebne są inne typy detektorów.
    • Francja
    • Czechy: brak zakazu używania. Stanowisko to jest nadal przedmiotem dyskusji.
    • Szwajcaria: Oferowanie sprzedaży, importu, kupna, sprzedaży, instalacji, użytkowania i transportu instrumentów wskazujących na obecność radarów podlega karze pieniężnej. Następnie urządzenie i samochód, w którym się znajduje, są usuwane.
    • Szwecja: Istnieje zakaz produkcji, przekazywania, posiadania i używania. Naruszenie grozi usunięciem urządzenia, grzywną lub karą pozbawienia wolności do 6 miesięcy.
    • Niemcy: pod tym względem jeden z najbardziej lojalnych krajów. Policja wielokrotnie przeprowadzała akcje specjalne, w wyniku których kierowcom przekazano czujniki radarowe. Ze względów bezpieczeństwa służby drogowe zainstalowały na najniebezpieczniejszych odcinkach dróg tzw. „fałszywe radary” – urządzenia imitujące sygnał radaru ruchu. Po uruchomieniu czujnika radarowego kierowca zmniejsza prędkość, co w konsekwencji zmniejsza częstość wypadków. Od 2002 roku używanie zostało zakazane. Przy sprzedaży lub posiadaniu nie ma żadnych ograniczeń. Jeśli jednak okaże się, że urządzenie jest zainstalowane i gotowe do użycia, zostanie nałożona kara pieniężna (75 euro) i jeden punkt w rejestrze kar, a sprzęt zostanie skonfiskowany.
    • Estonia: Wykrywacze radarów i wykrywacze radarów są zabronione. Kara sięga 400 euro, a urządzenie zostaje skonfiskowane. Prawie wszystkie załogi policji są wyposażone w detektory radarowe i detektory radarowe. Tak więc w 2012 roku ustanowiono rekord ostatnie lata: wtedy w Estonii wykryto 628 detektorów radarowych, głównie od przyjezdnych obcokrajowców

    Obecność czujnika radarowego w samochodzie pozwala czasem uniknąć nieprzyjemnych kontaktów z kontrolerami ruchu i może pozytywnie wpłynąć na samodyscyplinę kierowców, zwiększając tym samym bezpieczeństwo ruchu.

    Inspektorzy policji drogowej, wiedząc, że kierowcy często noszą ze sobą wykrywacz radarów, stosują inną taktykę „polowania” na przestępców drogowych. Policjant chowa się w „zasadzce” i włącza swój radar tylko na bardzo krótki czas, „w czoło” nadjeżdżającego samochodu. Kierowca naruszający zasady nie ma szans na wcześniejsze zwolnienie tempa, aby uniknąć kary. Ale kierowca może się zatrzymać (zasięg radaru wynosi 300 metrów) i stać przez 10 minut: po tym czasie odczyty urządzenia są automatycznie resetowane do zera. Ponadto funkcjonariusz policji drogowej prawdopodobnie nie będzie w stanie udowodnić, że jest to Twoja prędkość na urządzeniu. Można powiedzieć, że ta metoda unikania kary nie jest skuteczna. Ostatnio wszystkie radary policji drogowej muszą być wyposażone w urządzenia rejestrujące zdjęcia lub wideo, dlatego bez względu na to, jak długo stoisz, czekając na reset radaru, nic z tego nie wyjdzie. Twoje zdjęcie, a nawet wideo będzie na komputerze w radiowozie.

    Detektory radarowe, z wyjątkiem modeli z wbudowanym odbiornikiem GPS, są nieskuteczne w przypadku kompleksów mierzących czas przebycia samochodu na określoną odległość, ponieważ technologia ta nie wymaga stosowania emisji radiowej w kierunku poruszającego się samochodu.

    I wykrywanie pracy radaru policyjnego (wskaźnik prędkości) i ostrzeganie kierowcy, że inspektor policji drogowej instrumentalnie monitoruje przestrzeganie przepisów ruchu drogowego (SDA).

    Przepisy ruchu drogowego określają ograniczenia prędkości na autostradach, za naruszenie przepisów ruchu drogowego kierowca może zostać ukarany grzywną lub karą administracyjną (np. pozbawienie prawa jazdy). Kierowcy samochodów, chcąc być informowani o pracy policji drogowej i/lub w celu uniknięcia kary za umyślne lub niezamierzone wykroczenia drogowe, instalują w swoich samochodach detektor radarowy. Detektor radarowy jest urządzeniem pasywnym, które wykrywa narażenie na radar policyjny i ostrzega kierowcę (system ostrzegania o narażeniu).

    Cechy konstrukcyjne

    Najprostsze detektory radarowe i detektory radarowe są instalowane za przednią szybą, na wewnętrznym lusterku wstecznym lub w samochodzie, podłączone do sieci pokładowej (12 V) przez zapalniczkę. Bardziej złożone, nieusuwalne modele do instalacji wymagają zaangażowania specjalistów. Te urządzenia są klasyfikowane:

    • Według wykonania: do zabudowy i nie do zabudowy;
    • Zgodnie z kontrolowanymi pasmami częstotliwości, na których działają radary policyjne: X, Ku, K, Laser;
    • W trybie radaru: OEM, Ultra-X, Ultra-K (K-Pulse)/(Smartscan™), Instant-On, POP™, HYPER-X™, HYPER-K™;
    • Według kąta pokrycia (w stopniach): wszystkie kierunki, nadjeżdżający, mijany.

    (Przyrządy o szerokości reakcji 360° mogą wykrywać radary monitorujące prędkość ustawione pod kątem do kierunku jazdy i na oddalających się pojazdach.)

    • Jeśli to możliwe, powiązanie z GPS, współrzędne Glonass.

    Detektory radarowe mogą reagować na zakłócenia generowane przez linie energetyczne, transport elektryczny (tramwaj, trolejbus, lokomotywy elektryczne), dlatego w wielu modelach wbudowana jest ochrona przed fałszywymi alarmami.

    Funkcja „zagłuszania radaru” lub zniekształcanie prędkości intruza określanej przez radar policyjny, co w rzeczywistości czyni go „tłumikiem radaru”, jest zabronione we wszystkich krajach. Ponadto niektóre detektory radarowe mogą wykrywać prędkościomierze laserowe (lidar) oraz systemy VG-2 (urządzenia wykrywające detektory radarowe).

    W latach 2010-2012 popularny w rosyjskiej policji drogowej kompleks rejestracji wideo wykroczeń STRELKA-ST nie został wykryty przez większość detektorów radarowych. W 2012 roku w sprzedaży było tylko kilka modeli (funkcję tę zapowiadali wszyscy producenci). Dziś nie ma ani jednego radaru, który nie byłby w stanie z wyprzedzeniem ostrzec przed „STRELKA-ST” i „STRELKA-M”.

    Pod koniec lata 2017 roku na bezkresach Federacji Rosyjskiej pojawił się najnowszy mobilny miernik prędkości na rozstawie osi o nazwie „OSCON-SM”, który do dziś śmiało określa dosłownie kilka urządzeń kosztujących od 40 tysięcy rubli.

    Cechy zastosowania detektorów radarowych i detektorów radarowych

    Stosowanie detektorów radarowych i detektorów radarowych jest regulowane przez prawo.

    W niektórych stanach i stowarzyszeniach federalnych lokalne przepisy zabraniają używania detektorów laserowych/radarowych. Przed użyciem urządzenia upewnij się, że jego używanie jest dozwolone w Twojej okolicy. Na terenie Federacji Rosyjskiej, Ukrainy i Białorusi używanie detektorów radarowych nie jest zabronione.

    Prawa innych krajów

    • Austria : Stosowanie zabronione. Osoby naruszające przepisy podlegają grzywnie pieniężnej, a urządzenie zostaje skonfiskowane.
    • Azerbejdżan: Wykrywacze radarów są zakazane, nie ma zakazu używania wykrywaczy radarów.
    • Albania: Nie ma zakazu transportu i użytkowania.
    • Białoruś: Wykrywacze radarów są na Białorusi nielegalne. Ale policja drogowa nie ma nic przeciwko czujnikom radarowym, uznając je nawet w pewnym stopniu za przydatne dla bezpieczeństwa na drogach.
    • Belgia: Zabroniono produkcji, importu, posiadania, oferowania do sprzedaży, sprzedaży i bezpłatnej dystrybucji urządzeń wskazujących na obecność urządzeń kontroli ruchu i zakłócających ich funkcjonowanie. Za naruszenie grozi kara pozbawienia wolności od 15 dni do 3 miesięcy lub kara pieniężna. W przypadku powtórnego naruszenia kara jest podwajana. W każdym razie urządzenie jest usuwane i niszczone.
    • Bułgaria: Nie ma ogólnego zakazu. Stosowanie jest dozwolone, o ile nie zakłóca pomiaru prędkości
    • Węgry: Posiadanie, używanie podczas jazdy oraz reklamowanie detektorów radarowych jest zabronione. Nieprzestrzeganie będzie skutkować grzywną i usunięciem urządzenia.
    • Dania: Zabrania się wyposażania pojazdu w sprzęt lub oddzielne części skonfigurowane do odbierania fal elektromagnetycznych z urządzeń policyjnych skonfigurowanych do kontrolowania prędkości lub zakłócania działania tych urządzeń. Naruszenie podlega karze pieniężnej.
    • Hiszpania : zabronione.
    • Łotwa : Stosowanie zabronione. Przy sprzedaży nie ma ograniczeń. Jednak po wykryciu nakładana jest grzywna, sprzęt zostaje skonfiskowany.
    • Litwa: Używanie zabronione. Istnieje możliwość nałożenia grzywny i konfiskaty sprzętu.
    • Luksemburg: Możliwa jest kara pozbawienia wolności od 3 dni do 8 lat, a także pobranie grzywny pieniężnej i zajęcie sprzętu.
    • Holandia: brak zakazu używania.
    • Norwegia: Brak zakazu używania, ale pewne drobne ograniczenia.
    • Polska : Nie wolno używać ani transportować w stanie operacyjnym. Transport jest dozwolony tylko wtedy, gdy urządzenie zostanie uznane za niezdatne do użytku (np. zapakowane). W przypadku naruszenia zostanie nałożona kara pieniężna.
    • Rumunia: Nie ma zakazu używania. To stanowisko jest przedmiotem dyskusji.
    • Turcja: Nie ma zakazu używania.
    • Finlandia: użycie policji w pojazdach zwykłych i na zlecenie dla łapanie gwałcicieli. 95% radarów bazuje na paśmie Ka, ale czasami stosuje się pasmo K, a bardzo rzadko laser. Nie ma radarów opartych na pasmach X i Ku. Również w Finlandii pułapki typu Gatso są czasami używane na nowych drogach, ale nie są to radary wykorzystujące fale radiowe, ale lokalizatory GPS wykorzystujące czujniki zainstalowane na pasie środkowym drogi. Do śledzenia takich urządzeń potrzebne są inne typy detektorów.
    • Francja
    • Czechy: brak zakazu używania. Stanowisko to jest nadal przedmiotem dyskusji.
    • Szwajcaria: Oferowanie sprzedaży, importu, kupna, sprzedaży, instalacji, użytkowania i transportu instrumentów wskazujących na obecność radarów podlega karze pieniężnej. Następnie urządzenie i samochód, w którym się znajduje, są usuwane.
    • Szwecja: Istnieje zakaz produkcji, przekazywania, posiadania i używania. Naruszenie grozi usunięciem urządzenia, grzywną lub karą pozbawienia wolności do 6 miesięcy.
    • Niemcy: pod tym względem jeden z najbardziej lojalnych krajów. Policja wielokrotnie przeprowadzała akcje specjalne, w wyniku których kierowcom przekazano czujniki radarowe. Ze względów bezpieczeństwa służby drogowe zainstalowały na najniebezpieczniejszych odcinkach dróg tzw. „fałszywe radary” – urządzenia imitujące sygnał radaru ruchu. Po uruchomieniu czujnika radarowego kierowca zmniejsza prędkość, co w konsekwencji zmniejsza częstość wypadków. Od 2002 roku używanie zostało zakazane. Przy sprzedaży lub posiadaniu nie ma żadnych ograniczeń. Jeśli jednak okaże się, że urządzenie jest zainstalowane i gotowe do użycia, zostanie nałożona kara pieniężna (75 euro) i jeden punkt w rejestrze kar, a sprzęt zostanie skonfiskowany.
    • Estonia: Wykrywacze radarów i wykrywacze radarów są zabronione. Kara sięga 400 euro, a urządzenie zostaje skonfiskowane. Prawie wszystkie załogi policji są wyposażone w detektory radarowe i detektory radarowe. Tak więc w 2012 r. ustanowiono rekord ostatnich lat: w Estonii wykryto wówczas 628 detektorów radarowych, głównie od przyjezdnych obcokrajowców

    Obecność czujnika radarowego w samochodzie pozwala czasem uniknąć nieprzyjemnych kontaktów z kontrolerami ruchu i może pozytywnie wpłynąć na samodyscyplinę kierowców, zwiększając tym samym bezpieczeństwo ruchu.

    Inspektorzy policji drogowej, wiedząc, że kierowcy często noszą ze sobą wykrywacz radarów, stosują inną taktykę „polowania” na przestępców drogowych. Policjant chowa się w „zasadzce” i włącza swój radar tylko na bardzo krótki czas, „w czoło” nadjeżdżającego samochodu. Kierowca naruszający zasady nie ma szans na wcześniejsze zwolnienie tempa, aby uniknąć kary. Ale kierowca może się zatrzymać (zasięg radaru wynosi 300 metrów) i stać przez 10 minut: po tym czasie odczyty urządzenia są automatycznie resetowane do zera. Ponadto funkcjonariusz policji drogowej prawdopodobnie nie będzie w stanie udowodnić, że jest to Twoja prędkość na urządzeniu. Można powiedzieć, że ta metoda unikania kary nie jest skuteczna. Ostatnio wszystkie radary policji drogowej muszą być wyposażone w urządzenia rejestrujące zdjęcia lub wideo, dlatego bez względu na to, jak długo stoisz, czekając na reset radaru, nic z tego nie wyjdzie. Twoje zdjęcie, a nawet wideo będą na komputerze w radiowozie

    Co to jest radar?

    Radar to system wykrywania obiektów, który wykorzystuje fale radiowe do określania odległości, kąta lub prędkości obiektów. Może być używany do wykrywania samolotów, statków, statków kosmicznych, pocisków kierowanych, pojazdów, formacji pogodowych i terenu. System radarowy składa się z nadajnika emitującego fale elektromagnetyczne w zakresie radiowym lub mikrofalowym, anteny nadawczej, anteny odbiorczej (często ta sama antena służy do nadawania i odbioru) oraz odbiornika z procesorem do określania właściwości obiektu ( s). Fale radiowe (działanie impulsowe lub ciągłe) nadajnika odbijają się od obiektu i wracając do odbiornika przynoszą informację o położeniu i prędkości obiektu.

    Radar został opracowany w tajemnicy do użytku wojskowego przez kilka krajów podczas, przed i podczas II wojny światowej. Termin RADAR został ukuty w 1940 r. przez Marynarkę Wojenną Stanów Zjednoczonych jako akronim oznaczający radar lub nawigację radiową i od tego czasu stał się powszechnym rzeczownikiem w języku angielskim i innych językach.

    Nowoczesne widoki wykorzystanie radarów (stacje radarowe, radary) jest bardzo zróżnicowane. Obejmuje to kontrolę ruchu powietrznego i naziemnego, astronomię radarową, systemy obrony powietrznej, systemy przeciwrakietowe, pozycjonowanie morskie i radary statków, systemy unikania kolizji statków powietrznych, systemy nadzoru oceanów, obserwację przestrzeni kosmicznej oraz systemy spotkań i dokowania, monitorowanie opadów atmosferycznych, kontrolę lotu z wysokością systemy i systemy, systemy naprowadzania rakiet, georadar do obserwacji geologicznych, a także radar do badań i obserwacji medycznych. Zaawansowane technologicznie systemy radarowe są związane z cyfrowym przetwarzaniem sygnałów, uczeniem maszynowym i są w stanie wydobyć przydatne informacje z sygnałów o bardzo wysokim poziomie szumu.

    Inne systemy podobne do radarów wykorzystują inne regiony widma elektromagnetycznego. Jednym z przykładów jest „lidar”, który wykorzystuje ultrafioletowe, widzialne lub bliskie podczerwieni światło laserowe zamiast fal radiowych.

    Historia wynalezienia radaru

    Już w 1886 roku niemiecki fizyk Heinrich Hertz wykazał, że fale radiowe mogą odbijać się od ciał stałych. W 1895 roku Aleksander Popow, nauczyciel fizyki w Cesarskiej Szkole Rosyjskiej Marynarki Wojennej w Kronsztadzie, opracował aparat wykorzystujący rurkę koherentną do wykrywania odległych uderzeń piorunów. W następnym roku dodał do urządzenia nadajnik iskier. W 1897 roku, testując ten sprzęt do komunikacji między dwoma statkami na Morzu Bałtyckim, odkrył uderzenia zakłócające spowodowane przepłynięciem trzeciego statku. W swoim raporcie Popow napisał, że zjawisko to można wykorzystać do wykrywania obiektów, ale praktycznie nie wykorzystał tej obserwacji w żaden inny sposób.

    Niemiecki wynalazca Christian Hulsmeier jako pierwszy zastosował fale radiowe do wykrywania „obecności odległych obiektów metalicznych”. W 1904 zademonstrował zdolność wykrywania statku w gęstej mgle, ale nie w odległości od nadajnika. Otrzymał patent na swoje urządzenie wykrywające w kwietniu 1904, a następnie patent na udoskonalenie szacowania odległości do statku. Ponadto 23 września 1904 roku otrzymał patent brytyjski na kompletny system radarowy, który nazwał telemobiloskopem. Pracował na długości fali 50 cm, a impulsowy sygnał radarowy został wytworzony za pomocą iskiernika (iskiernika). Jego system wykorzystywał już konstrukcję klasycznej parabolicznej anteny tubowej z reflektorem i został wprowadzony przez niemieckich wojskowych podczas prób praktycznych w Kolonii i Portach Rotterdamskich, ale został odrzucony.

    W 1922 r. A. Hoyt Taylor i Leo C. Young, naukowcy pracujący z marynarką wojenną USA, przetestowali nadajnik i odbiornik znajdujące się po przeciwnych stronach rzeki Potomac i odkryli, że statek przekraczający tor radiowy spowodował zniknięcie i ponowne pojawienie się sygnału. Taylor przedstawił artykuł sugerujący, że zjawisko to można wykorzystać do wykrywania obecności statków w warunkach słabej widoczności, ale Marynarka Wojenna nie zdecydowała się od razu na kontynuowanie badań. Osiem lat później Lawrence A. Hyland z Naval Research Laboratory (NRL) zaobserwował podobne efekty zanikania z przelatującego samolotu, ubiegając się o patent, a także otrzymując propozycję poważnych badań w NRL (Taylor i Young pracowali już w tym laboratorium ) w zakresie echa-radiowych sygnałów celów ruchomych.

    W latach dwudziestych brytyjskie instytucje badawcze poczyniły wiele postępów za pomocą komunikacji radiowej, w tym sondowania jonosfery i wykrywania piorunów z dużych odległości. Watson-Watt stał się ekspertem w stosowaniu radionamierzania, będącego częścią jego serii eksperymentów z wykrywaniem piorunów. W ramach swoich ciągłych eksperymentów poprosił „nowego przybysza”, Arnolda Fredericka Wilkinsa, o znalezienie odbiornika nadającego się do użytku z nadajnikami krótkofalowymi. Wilkins przeprowadził szeroko zakrojone badania dostępnych urządzeń przed wyborem modelu odbiornika Departamentu Komunikacji (GPO). Jego instrukcja obsługi odnotowała, że ​​„zanikanie” (powszechne określenie w czasie interferencji) miało miejsce, gdy samolot był w locie.

    Przed wybuchem II wojny światowej badacze we Francji, Niemczech, Włoszech, Japonii, Holandii, Związku Radzieckim, Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych niezależnie i w wielkiej tajemnicy opracowali technologie, które doprowadziły do ​​powstania nowoczesnej wersji radar. Australia, Kanada, Nowa Zelandia Afryka Południowa podążała za przedwojennymi wydarzeniami Wielkiej Brytanii, a na Węgrzech podobne wydarzenia miały miejsce w czasie wojny.

    W 1934 roku we Francji, po systematycznych badaniach magnetronu z rozdzieloną anodą, oddział badawczy Leading Wireless Telegraphy Company (CSF - La Compagnie Generate de Telegraph Sans Fil), kierowany przez Maurice'a Ponte i przy udziale Henri Huttona, Sylvaina Berlinet i M. Hugon rozpoczęli opracowywanie sprzętu radiowego do wykrywania przeszkód, którego część zainstalowano na liniowcu Normandii w 1935 roku.

    W tym samym czasie radziecki inżynier wojskowy P.K. Oshchepkov, we współpracy z Leningradzkim Instytutem Elektrofizycznym, opracował eksperymentalny aparat Rapid zdolny do wykrywania samolotu w promieniu 3 km od odbiornika. Związek Radziecki stworzył swoją pierwszą masową produkcję stacji radiolokacyjnych RUS-1 „Rabarbar” i RUS-2 „Redut” w 1939 roku, ale dalszy rozwój spowolnił z powodu aresztowania NKWD Oszczepkowa i wysłania go do Gułagu. W sumie w czasie wojny wyprodukowano tylko 607 egzemplarzy stacji Reduta. Pierwszy rosyjski samolot radarowy, Gneiss-2, został wprowadzony do użytku w czerwcu 1943 roku na myśliwcach Pe-2. Pod koniec 1944 roku wyprodukowano ponad 230 modeli stacji Gneiss-2. Jednak francuskie i radzieckie systemy zostały zaprojektowane z myślą o działaniu na fali ciągłej i nie mogły osiągnąć osiągów osiąganych ostatecznie przez nowoczesne radary.

    Kiedy pojawiły się pierwsze radary?

    Pełnoprawny radar opracowany jako system impulsowy, a pierwszy taki elementarny aparat zademonstrował w grudniu 1934 r. Amerykanin Robert M. Page, który pracował w Naval Research Laboratory. W następnym roku armia Stanów Zjednoczonych z powodzeniem przetestowała prymitywny radar ziemia-woda do wykrywania przybrzeżnych reflektorów bateryjnych w nocy. Następnie system pulsacyjny zademonstrowany w maju 1935 r. przez Rudolfa Künholda i GEMA w Niemczech, a drugi zademonstrowany w czerwcu 1935 r. przez zespół Ministerstwa Lotnictwa pod kierownictwem Roberta A. Watsona-Watta w Wielkiej Brytanii. Rozwój radarów znacznie się rozszerzył od 1 września 1936, kiedy Watson-Watt został superintendentem nowej placówki podległej brytyjskiemu Ministerstwu Lotnictwa, Stacji Badawczej Budsey, znajdującej się w Budsey Manor, niedaleko Felixstowe, Suffolk. Prace tutaj zaowocowały zaprojektowaniem i zainstalowaniem systemów wykrywania samolotów oraz stacji śledzącej o nazwie „Chain Home” wzdłuż wybrzeży wschodniej i południowej Anglii podczas wybuchu II wojny światowej w 1939 roku. System ten dostarczył ważnych informacji z wyprzedzeniem, które pomogły Królewskim Siłom Powietrznym wygrać bitwę o Anglię.

    W 1935 roku Watt został poproszony o opinię na temat najnowszych doniesień o posiadaniu przez Niemcy „promienia śmierci” na podstawie emisji radiowej, przekazał tę prośbę Wilkinsowi. Wilkins wykonał wiele obliczeń wykazujących w zasadzie niemożność stworzenia takiego systemu. Kiedy Watt zapytał, co mogli wtedy zrobić, Wilkins przypomniał sobie wcześniejszy raport o zakłóceniach radiowych spowodowanych przez przelatujące w pobliżu samoloty. Doprowadziło to do eksperymentu Deventry 26 lutego 1935 roku. Używając potężnego nadajnika krótkofalowego BBC jako źródła i odbiornika Ministerstwa Komunikacji (GPO) znajdującego się w terenie, gdy bombowiec latał wokół miejsca. Gdy korzyści płynące z rozwoju stały się widoczne, środki natychmiast przeznaczono na rozwój działającego systemu. Zespół Watta otrzymał patent na to urządzenie o numerze GB593017.

    Po otrzymaniu niezbędnego wsparcia finansowego i technicznego zespół opracował systemy radarowe w 1935 roku i zaczął je wdrażać. Do 1936 r. uruchomiono pierwsze pięć systemów Chain Home (CH), a do 1940 r. zostały one rozmieszczone w całej Wielkiej Brytanii, w tym w Irlandii Północnej. Nawet jak na standardy tamtej epoki CH był surowy; Zamiast emitować i odbierać sygnał za pomocą anteny kierunkowej, system CH nadawał sygnał pokrywający cały obszar przed nim, a następnie za pomocą jednego z radionamierników Watta określał kierunek powracających ech. Oznaczało to, że nadajniki CH musiały być znacznie mocniejsze i mieć lepsze anteny niż konkurencyjne systemy, ale umożliwiło to szybkie wdrożenie ich przy wykorzystaniu istniejącej technologii.

    W kwietniowym wydaniu Popular Science z 1940 r. zamieszczono przykład urządzenia radarowego opartego na patencie Watsona-Watta w artykule na temat obrony powietrznej. Ponadto pod koniec 1941 r. w Popular Mechanics pojawił się artykuł, w którym amerykański naukowiec zastanowił się nad brytyjskim systemem wczesnego ostrzegania wdrożonym na wschodnim wybrzeżu Anglii i przedstawił sposób jego działania i działania. Alfred Lee Loomis założył Laboratorium Emisji Radiowej w Cambridge w stanie Massachusetts, które opracowało te technologie w latach 1941-45. Później, w 1943 roku, Page znacznie ulepszył radar monopulsowy, który był używany przez wiele lat w większości radarów.

    Wojna przyspieszyła poszukiwania poszukiwawcze lepsza rozdzielczość, większa mobilność i większe możliwości radarowe, w tym dodatkowe systemy nawigacyjne, takie jak obój używany przez RAF Pathfinder Squadron.

    Do czego służy radar?

    Informacje dostarczane przez radar obejmują azymut i zasięg (a tym samym położenie) obiektu względem skanera radaru. Jako taki jest używany w wielu różnych obszarach, w których potrzeba takiego pozycjonowania jest krytyczna. Początkowo radar był wykorzystywany do celów wojskowych: do wykrywania celów powietrznych, naziemnych i morskich. Ta aplikacja przekształciła się w zastosowania cywilne w lotnictwie, transporcie morskim i lądowym.

    W lotnictwie samoloty są wyposażone w urządzenia radarowe, które ostrzegają o samolotach lub innych przeszkodach na lub zbliżających się do kursu samolotu, wyświetlają informacje o pogodzie i dostarczają dokładnych danych o wysokości. Pierwszym komercyjnym urządzeniem zainstalowanym na pokładzie samolotu był projekt Bell Lab z 1938 r., zamontowany na niektórych samolotach United Air Lines. Takie samoloty mogą lądować we mgle na lotniskach wyposażonych w asystenta radarowego GAS, w którym lot samolotu jest obserwowany na ekranach radarów, podczas gdy radiooperatorzy przekazują pilotowi kierunki lądowania.

    Radary morskie służą do pomiaru namiaru i odległości statków, aby uniknąć kolizji z innymi statkami, do nawigacji oraz do ustalenia ich pozycji na morzu, gdy znajdują się w zasięgu wybrzeża lub innych stałych punktów orientacyjnych, takich jak wyspy, boje i latarnie morskie. W porcie lub przystani systemy radarowe ruchu statków są wykorzystywane do monitorowania i kontrolowania ruchu statków na ruchliwych wodach.

    Meteorolodzy wykorzystują radar do monitorowania opadów i wiatru. Stał się głównym narzędziem do krótkoterminowego prognozowania pogody i obserwowania ciężkich zdarzeń pogodowych, takich jak burze, tornada, burze zimowe, wzorce opadów itp. Geolodzy używają wyspecjalizowanych, głęboko osadzonych radarów do mapowania składu skorupy ziemskiej. Policjanci wykorzystują radar do monitorowania prędkości pojazdów na drogach. Mniejszy systemy radarowe służy do wykrywania ruchu człowieka. Na przykład wykrywanie wzorca oddechu do monitorowania snu oraz wykrywanie gestów dłoni i palców w celu interakcji z komputerem.

    Zasada działania radaru

    nadajnik radarowy

    System radarowy posiada nadajnik, który emituje fale radiowe zwane sygnałami radarowymi w określonych kierunkach. Kiedy stykają się z przedmiotem, mają tendencję do odbijania się lub rozpraszania w wielu kierunkach. Sygnały radarowe odbijają się szczególnie dobrze na materiałach o wysokim przewodnictwie, zwłaszcza na większości metali, wodzie morskiej i mokrej ziemi. Niektóre z nich umożliwiają wykorzystanie wysokościomierzy radarowych. Sygnały radarowe, które odbijają się z powrotem do nadajnika, są przydatne (informacyjne) i pełnią funkcję radaru. Jeśli obiekt zbliża się lub oddala od nadajnika, następuje niewielka odpowiednia zmiana częstotliwości fal radiowych odbitych przez ten obiekt, spowodowana efektem Dopplera.

    Odbiorniki radarowe są zwykle, choć nie zawsze, zlokalizowane w tym samym miejscu co nadajnik. Chociaż odbite sygnały odbierane przez antenę odbiorczą są na ogół bardzo słabe, można je wzmocnić za pomocą wzmacniaczy elektronicznych. Do odzyskiwania użytecznych sygnałów radarowych stosuje się również bardziej wyrafinowane techniki przetwarzania sygnału.

    Słaba absorpcja fal radiowych przez ośrodek, przez który przechodzą, umożliwia radarowi wykrywanie obiektów na stosunkowo dużych odległościach - zakresach, w których inne fale elektromagnetyczne, takie jak światło widzialne, podczerwone i ultrafioletowe, są zbyt tłumione. Zjawiska pogodowe, takie jak mgła, chmury, deszcz, opady i deszcz ze śniegiem, które blokują światło widzialne, są na ogół przezroczyste dla fal radiowych. W projektowaniu radarów stara się unikać niektórych częstotliwości radiowych, które są pochłaniane lub rozpraszane przez parę wodną, ​​krople deszczu lub gazy atmosferyczne (zwłaszcza tlen), chyba że radar jest przeznaczony do ich wykrywania.

    Oświetlenie fal radiowych

    Radar wykorzystuje własną emisję radiową, a nie światło słoneczne lub księżycowe, a nie fale elektromagnetyczne emitowane przez same obiekty, takie jak fale podczerwone (ciepło). Ten proces kierowania sztucznych fal radiowych na obiekty nazywany jest oświetleniem, chociaż fale radiowe są niewidoczne dla ludzkiego oka lub kamer optycznych.

    Odbicie fal radiowych

    Jeśli fale elektromagnetyczne przechodzące przez jeden materiał napotkają inny materiał o innej stałej dielektrycznej lub przepuszczalności magnetycznej niż pierwszy, wówczas fale zostaną odbite lub rozproszone od powierzchni styku między materiałami. Oznacza to, że ciało stałe w powietrzu lub w próżni lub przy znacznej różnicy gęstości atomowej między ciałem a otaczającym go środowiskiem z reguły rozprasza fale radiowe radaru ze swojej powierzchni. Dotyczy to zwłaszcza materiałów przewodzących prąd elektryczny, takich jak metal i włókno węglowe, dzięki czemu radar nadaje się do wykrywania samolotów i statków. Materiał pochłaniający radary zawierający substancje rezystancyjne, a czasem magnetyczne, jest stosowany w pojazdach wojskowych w celu zmniejszenia odbić radarowych. Ta umiejętność jest radiowym odpowiednikiem niemożności w malarstwie zobaczenia oczami czegoś, co ma ciemny kolor w nocy.

    Fale radarowe rozpraszają się w różnych kierunkach, w zależności od wielkości (długości fali) fali radiowej i kształtu celu. Jeśli długość fali jest znacznie mniejsza niż rozmiar celu, fala zostanie odbita w taki sam sposób, jak światło odbijane przez lustro. Jeśli długość fali jest znacznie większa niż rozmiar celu, cel nie może zostać wykryty z powodu słabego odbicia. Technologie radarowe o niskiej częstotliwości wykorzystują rezonanse do wykrywania, a nie identyfikacji celów. Proces ten tłumaczy się rozpraszaniem Rayleigha, efektem, który tworzy niebieskie niebo Ziemie i czerwone zachody słońca. Gdy dwie długości fal są porównywalne, mogą wystąpić rezonanse. Wczesne radary wykorzystywały bardzo długie fale, które były większe niż cele, przez co odbierały niewyraźny sygnał, podczas gdy niektóre nowoczesne systemy wykorzystują krótsze długości fal (kilka centymetrów lub mniej), które mogą obrazować obiekty tak małe, jak bochenek chleba.

    Krótkie fale radiowe odbijają się od krzywizn i rogów jak odblaski od zaokrąglonej części szklanki. Większość odbijających światło celów dla krótkich długości fal ma kąty proste między odbijającymi powierzchniami. Odbłyśnik narożny składa się z trzech płaskich powierzchni zbiegających się jak wewnętrzny narożnik pudełka. Ta struktura będzie odbijać fale wchodzące w jej otwartą część bezpośrednio z powrotem do źródła. Jest powszechnie używany jako reflektor radarowy, aby ułatwić wykrywanie trudnych do znalezienia obiektów. Na przykład reflektory narożne na łodziach umożliwiają ich wykrycie w celu uniknięcia kolizji lub podczas akcji ratunkowej. Z tych samych powodów obiekty, które mają uniknąć wykrycia, nie będą miały wewnętrznych narożników ani powierzchni i krawędzi prostopadłych do możliwych kierunków wykrywania, więc będą wyglądać „niezwykle” jak samolot stealth. Te środki ostrożności nie eliminują całkowicie odbić spowodowanych dyfrakcją, zwłaszcza przy dłuższych długościach fal. Kawałki drutu lub paski materiału przewodzącego o długości połowy fali, takie jak plewy, łatwo odbijają, ale nie kierują rozpraszanej energii z powrotem do źródła. Stopień odbicia lub rozproszenia przez obiekt fal radiowych nazywa się jego efektywnym obszarem rozpraszania (EPR - z angielskiego. Przekrój radarowy (RCS).

    Równanie zasięgu radaru

    Moc odebranej odpowiedzi sygnału radiowego Pr dana jest równaniem:

    Pt - moc nadajnika

    Gt - zysk anteny nadawczej

    Ar jest efektywnym obszarem (aperturą) anteny odbiorczej; Może być również wyrażony jako , gdzie

    λ - długość fali

    Gr - zysk anteny odbiorczej

    σ - efektywny obszar rozproszenia celu pod danym kątem

    F - współczynnik strat propagacji

    Rt - odległość od nadajnika do celu

    Rr to odległość od celu do odbiornika.

    Ogólnie rzecz biorąc, gdy nadajnik i odbiornik znajdują się w tym samym miejscu, Rt = Rr i wyrażenie Rt² Rr² można zastąpić przez R^4, gdzie R jest odległością od celu. To daje:

    Świadczy to o tym, że moc odbieranego sygnału maleje wraz z czwartą potęgą odległości od celu, co oznacza, że ​​moc sygnału odbitego od odległych obiektów jest stosunkowo słaba.

    Dodatkowe filtrowanie i integracja impulsów nieznacznie modyfikują równanie radarowe dla charakterystyki impulsów Dopplera, które można wykorzystać do zwiększenia zasięgu wykrywania i zmniejszenia mocy nadajnika.

    Powyższe równanie z F = 1 jest uproszczeniem dla transmisji bezpróżniowej. Współczynnik propagacji uwzględnia efekty wielodrożności i cieniowania i zależy od szczegółów otoczenia. W rzeczywistej sytuacji należy również wziąć pod uwagę efekty tłumienia propagacji.

    Efekt Dopplera w radarze

    Przesunięcie częstotliwości jest spowodowane ruchem, który zmienia liczbę długości fal między reflektorem a radarem. Może to pogorszyć lub poprawić wydajność radaru w zależności od wpływu na proces wykrywania. Na przykład na wskazanie ruchu celu może mieć wpływ efekt Dopplera, który może powodować wygaszanie sygnału przy pewnych prędkościach radialnych, pogarszając działanie radaru.

    Morskie systemy radarowe, półaktywne systemy naprowadzania radarów, aktywne systemy naprowadzania radarów, radar pogodowy, radar samolotów wojskowych i astronomia radarowa wykorzystują efekt Dopplera w celu poprawy wydajności. Pozwala to uzyskać informacje o prędkości celu podczas procesu wykrywania. Umożliwia również wykrywanie małych obiektów w środowisku zawierającym w pobliżu znacznie większe, ale wolno poruszające się obiekty.

    Przesunięcie Dopplera zależy od tego, czy konfiguracja radaru jest aktywna czy pasywna. Aktywny radar przesyła sygnał, który jest odbijany z powrotem do odbiornika. Radar pasywny zależy od obiektu wysyłającego sygnał do odbiornika.

    Przesunięcie częstotliwości Dopplera dla aktywnego radaru jest następujące:

    Fd - częstotliwość Dopplera,

    Ft to częstotliwość nadawanego sygnału,

    Vr - prędkość promieniowa,

    C to prędkość światła

    Radar pasywny jest stosowany w systemach zagłuszania elektronicznego i radioastronomii w następujący sposób:

    Istotna jest tylko składowa prędkości promieniowej. Gdy odbijający obiekt porusza się pod kątem prostym do wiązki lokalizatora, nie ma prędkości promieniowej względem odbiornika. Pojazdy i pogoda poruszające się równolegle do wiązki radarowej powodują maksymalne przesunięcie częstotliwości Dopplera.

    Gdy sygnał jest przesyłany z impulsami częstotliwości (Ft) powtarzającymi się z częstotliwością (Fr), wynikowe widmo częstotliwości będzie zawierało harmoniczne o częstotliwościach powyżej i poniżej (Ft) o wartość (Fr).

    W rezultacie pomiar przesunięcia częstotliwości Dopplera jest jednoznaczny tylko wtedy, gdy przesunięcie częstotliwości Dopplera jest mniejsze niż połowa częstotliwości (Fr) zwanej częstotliwością Nyquista, ponieważ w przeciwnym razie częstotliwość zwróconego sygnału nie może być odróżniona od przesunięcia spowodowanego przez częstotliwość próbkowania sygnału, co wymaga, aby:

    Lub przy wymianie (Fd):

    Na przykład radar pogodowy dopplerowski 2 kHz z częstotliwością nośną 1 GHz może niezawodnie mierzyć zdarzenia pogodowe do maksymalnie 150 m/s (340 mph), więc nie może wiarygodnie określić prędkości radialnej statku powietrznego lecącego z prędkością 1000 m/s (2200 mph).

    Polaryzacja fal radiowych

    W każdej fali elektromagnetycznej pole elektryczne jest prostopadłe do kierunku propagacji fali, a kierunek oscylacji wektora pola elektrycznego nazywamy polaryzacją fali. Kontrolując polaryzację przesyłanego sygnału radarowego można uzyskać różne efekty. Radary wykorzystują polaryzację poziomą, pionową, liniową i kołową do wykrywania różnych typów obiektów odbijających światło. Na przykład polaryzacja kołowa służy do minimalizacji zakłóceń powodowanych przez deszcz. Polaryzacja liniowa odbitego sygnału zwykle wskazuje na jego odbicie od powierzchni metalowych. Polaryzacja losowego charakteru odbitego sygnału zwykle wskazuje na powierzchnie fraktalne, takie jak skały lub gleby, co jest stosowane w radarach nawigacyjnych.

    Fale radiowe i ich propagacja

    Zasięg fal radiowych

    Promieniowanie radarowe powinno podążać liniową ścieżką w próżni, ale w atmosferze porusza się po nieco zakrzywionej ścieżce z powodu zmiany współczynnika załamania światła w powietrzu, co określa horyzont radarowy. Nawet gdy fala jest wypromieniowana równolegle do ziemi, wzniesie się ponad swoją powierzchnię poza horyzont z powodu krzywizny ziemi. Dodatkowo sygnał jest tłumiony przez ośrodek, przez który przechodzi, a promieniowanie ulega rozproszeniu.

    Maksymalny zasięg wykrywania konwencjonalnego radaru może być ograniczony przez szereg czynników:

    • Linia wzroku, która zależy od wysokości nad poziomem gruntu. Oznacza to, że w przypadku braku linii wzroku propagacja wiązki jest zablokowana.
    • Maksymalna, jednoznacznie zdefiniowana odległość jest określona przez częstość powtarzania impulsów. Maksymalna, jednoznacznie zdefiniowana odległość to odległość, jaką impuls może przebyć do obiektu i powrócić do odbiornika przed rozpoczęciem następnego przesyłanego impulsu.
    • Czułość radaru i odbita moc sygnału są obliczane za pomocą równania radarowego. Obejmuje takie czynniki, jak warunki środowiskowe i wielkość (efektywny obszar rozpraszania) celu.

    Sygnał szumu jest wewnętrznym źródłem losowych zmian sygnału, które są generowane przez wszystkie elementy elektroniczne.

    Odbite sygnały zanikają szybko wraz ze wzrostem odległości, przez co hałas ogranicza zasięg działania radaru. Poziom szumów i stosunek sygnału do szumu to dwa różne wskaźniki, które wpływają na zasięg działania. Sygnały z obiektów znajdujących się zbyt daleko są tak słabe, że nie przekraczają poziomu szumu i dlatego te odległe obiekty nie mogą być wykryte. Wykrywanie wymaga sygnału, który przekracza poziom szumów przynajmniej o stosunek sygnału do szumu.

    Szum to zwykle losowe zmiany nałożone na pożądane echo odbierane przez odbiornik radarowy. Im niższa moc sygnału użytecznego, tym trudniej odróżnić go od szumu. Liczba szumów jest miarą szumu wytwarzanego przez odbiornik w porównaniu z idealnym odbiornikiem i powinna być ograniczona do minimum.

    Szum śrutowy jest spowodowany dyskretnością nośników ładunku (elektronów) i ich przechodzeniem przez niejednorodności ośrodka przewodzącego, które mają miejsce we wszystkich detektorach. Szum strzałowy jest dominującym hałasem w większości odbiorników. Mają również szum migotania spowodowany przechodzeniem elektronów przez urządzenia wzmacniające, które można zredukować za pomocą wzmocnienia heterodynowego. Innym powodem używania lokalnego oscylatora jest to, że przy stałej względnej szerokości pasma chwilowa szerokość pasma wzrasta liniowo wraz z częstotliwością. Poprawia to rozdzielczość zakresu. Jedynym godnym uwagi wyjątkiem przetwarzania heterodynowego (konwersji) w systemach radarowych jest radar ultraszerokopasmowy. Wykorzystuje proces pojedynczego impulsu lub fali przejściowej podobny do tego używanego w komunikacji UWB, patrz Lista kanałów UWB.

    Hałas jest również generowany przez źródła zewnętrzne, z których najbardziej podstawowym jest naturalne promieniowanie tła termicznego otaczającego interesujący obiekt. W nowoczesnych systemach radarowych poziom hałasu wewnętrznego jest zwykle w przybliżeniu równy lub niższy niż poziom hałasu zewnętrznego. Wyjątkiem jest przypadek skierowania radaru w górę na czyste niebo, gdzie „obraz” jest tak „zimny”, że wytwarza bardzo mało szumu termicznego. Szum termiczny jest definiowany jako kTB, gdzie T to temperatura, B to szerokość pasma (po przejściu sygnału przez filtr dopasowujący), a k to stała Boltzmanna. W radarze istnieje atrakcyjna intuicyjna interpretacja tego związku. Filtr dopasowujący umożliwia kompresję całej energii otrzymanej od celu w pojedynczym odbiorniku (czy to w paśmie, dopplerze, wysokości lub azymutu). Pozornie wydawałoby się, że wtedy, w ustalonym przedziale czasowym, możliwe byłoby uzyskanie doskonałej, bezbłędnej detekcji. Aby to zrobić, wystarczy skompresować całą energię w nieskończenie krótkim przedziale czasu. Czynnikiem ograniczającym to podejście w realnym świecie jest to, że choć czas można arbitralnie podzielić, prąd elektryczny nie. Kwant prądu elektrycznego jest elektronem, a zatem jedyne, co można zrobić, to skoncentrować całą energię w jednym elektronie przez dopasowany filtr. Ponieważ ruch elektronu odpowiada określonej temperaturze (widmo promieniowania Plancka), a tego źródła hałasu nie można dalej osłabiać. Widzimy więc, że radar, podobnie jak wszystkie obiekty makrokosmosu, podlega głębokiemu wpływowi teorii kwantowej.

    Szum jest sygnałem losowym, ale sygnały docelowe nie. Przetwarzanie sygnału może wykorzystać tę różnicę do redukcji szumu przy użyciu dwóch strategii. Różne metody integracji sygnału stosowane do wskazywania ruchomego celu mogą zredukować poziom szumu na każdym etapie. Sygnał można również podzielić na wiele filtrów w celu przetwarzania impulsowych sygnałów Dopplera, jednocześnie zmniejszając poziom szumu dzięki liczbie zastosowanych filtrów. Te ulepszenia zależą od spójności.

    Zakłócenia fal

    Systemy radarowe muszą tłumić niepożądane sygnały, aby skoncentrować się na interesujących obiektach. Te niechciane sygnały mogą pochodzić ze źródeł wewnętrznych i zewnętrznych, zarówno pasywnych, jak i aktywnych. Zdolność systemu radarowego do tłumienia tych niepożądanych sygnałów określa jego stosunek sygnału do szumu (SNR). SNR definiuje się jako stosunek mocy sygnału do mocy szumu w oczekiwanym sygnale; porównuje poziom pożądanego sygnału docelowego z poziomem szumu tła (szum atmosferyczny i szum generowany w odbiorniku). Im wyższy współczynnik SNR systemu, tym lepiej odróżnia rzeczywiste cele od zakłóceń.

    Zakłócenia radarowe to sygnał o częstotliwości radiowej (RF) odbity od celów, które nie są interesujące dla operatorów radarów. Takie cele obejmują cechy naturalne, takie jak ląd, morze, opady (deszcz, śnieg lub grad), burze piaskowe, zwierzęta (zwłaszcza ptaki), turbulencje atmosferyczne i inne efekty atmosferyczne, takie jak odbicia jonosferyczne, meteory i kolce gradowe. Zakłócenia mogą być również zwracane przez obiekty stworzone przez człowieka, takie jak budynki, oraz celowe obiekty antyradarowe, takie jak plewy.

    Pewna forma zakłóceń, bałagan, może być również spowodowana długim falowodem radarowym pomiędzy nadajnikiem-odbiornikiem radaru a anteną. W typowym radarze PPI z obrotową anteną tego typu zakłócenia będą zwykle postrzegane jako „słońce” lub „sunburst” na środku wyświetlacza, ponieważ odbiornik reaguje na odbicia sygnału od cząstek kurzu i błędne sygnały radiowe w falowód. Regulacja czasu pomiędzy momentem wysłania przez nadajnik impulsu a momentem włączenia odbiornika ma tendencję do zmniejszania efektu „słońca” bez wpływu na dokładność namierzania, ponieważ większość „słoneczności” jest spowodowana rozpraszaniem nadawanego impulsu radiowego, odbitego wcześniej niż to pozostawia antenę. Bałagan jest uważany za pasywne źródło zakłóceń, ponieważ pojawia się tylko w odpowiedzi na sygnały radarowe wysyłane przez radar.

    Wykrywanie i neutralizacja zakłóceń odbywa się na kilka sposobów. Sterty mają tendencję do zamarzania między skanami radarowymi; przy kolejnych echach skanowania pożądane cele będą się poruszać, a wszystkie stacjonarne echa mogą zostać wyeliminowane. Bałagan na morzu można zmniejszyć, stosując polaryzację poziomą, podczas gdy deszcz można zmniejszyć, stosując polaryzację kołową (należy zauważyć, że oczekuje się, że radary pogodowe będą miały odwrotny efekt i dlatego do wykrywania opadów wykorzystują polaryzację liniową). Zwiększenie stosunku sygnału do szumu osiąga się innymi metodami.

    Zakłócenie może poruszać się z wiatrem lub być nieruchome. W celu poprawy pomiarów lub wydajności w zakłócającym środowisku stosowane są dwie ogólne strategie:

    • Ruchome wskazanie celu, które integruje kolejne impulsy i
    • Przetwarzanie Dopplera, które wykorzystuje filtry do oddzielania szumu od pożądanych sygnałów.

    Bardzo skuteczna metoda redukcja zakłóceń polega na wykorzystaniu radaru impulsowego Dopplera. Radar dopplerowski oddziela bałagan od samolotów i statków kosmicznych, wykorzystując właściwości widma częstotliwości, dzięki czemu poszczególne sygnały mogą być oddzielone od wielu reflektorów znajdujących się na tym samym obszarze przy użyciu różnic prędkości. Wymaga to spójnego nadajnika. Inna metoda wykorzystuje wskaźnik ruchomego celu, który odejmuje sygnał otrzymany od dwóch kolejnych impulsów przy użyciu przetwarzania fazy w celu osłabienia sygnałów z wolno poruszających się obiektów. Metoda ta może być dostosowana do systemów, które nie mają spójnego nadajnika, takich jak radar impulsowo-amplitudowy w dziedzinie czasu.

    Stała częstotliwość fałszywych alarmów, forma automatycznej kontroli wzmocnienia (AGC), to technika polegająca na tym, że bałagan zwraca więcej ech niż obiekty będące przedmiotem zainteresowania. Wzmocnienie odbiornika jest automatycznie dostosowywane, aby utrzymać stały ogólny poziom widocznego szumu. Chociaż nie pomaga to w wykrywaniu celów zakamuflowanych jako bardziej widoczny bałagan w otoczeniu, pomaga w rozróżnianiu widocznych celów. W przeszłości w radarach stosowano elektronicznie sterowane AGC, co wpływało na wzmocnienie całego odbiornika radarowego. Wraz z ewolucją radaru AGC została kontrolowana przez oprogramowanie komputerowe i zaczęła wpływać na wzmocnienie z większą ziarnistością w określonych komórkach detekcyjnych.

    Zakłócenia mogą również pochodzić z wielodrogowych odbić od rzeczywistych celów, spowodowanych przez odbicia od podłoża, prądy atmosferyczne lub odbicia/refrakcje jonosferyczne (np. anomalna propagacja). Ten rodzaj zakłóceń jest szczególnie niepokojący, ponieważ sygnał z nich porusza się i zachowuje jak inne normalne (punkty) cele zainteresowania. W typowym scenariuszu echo naziemne z samolotu pojawia się w odbiorniku jako identyczny cel poniżej rzeczywistego celu. Radar może próbować zjednoczyć cele, zgłaszając cel na niewłaściwej wysokości lub eliminować go w oparciu o drgania lub nierealność fizyczną. Systemy zagłuszające oparte na odbiciach krajobrazowych wykorzystują tę właściwość, wzmacniając sygnał radarowy i kierując go w dół. Problemy te można przezwyciężyć, dołączając mapę terenu otoczenia radaru i eliminując wszystkie echa, które wydają się występować pod ziemią lub nad określoną wysokością. Monopuls można poprawić, zmieniając algorytm odciążenia stosowany na małej wysokości. Najnowszy sprzęt radarowy do kontroli ruchu lotniczego wykorzystuje algorytmy wykrywania wabika, porównując bieżące impulsy powrotne z sąsiednimi i obliczając nieprawdopodobność powrotu.

    Elektroniczne zagłuszanie

    Zagłuszanie radaru odnosi się do sygnałów o częstotliwości radiowej pochodzących ze źródeł poza radarem, transmitowanych na częstotliwości radaru i maskujących w ten sposób interesujący obiekt. Zakłócenia mogą być celowe, tworzone zgodnie z taktyką walki elektronicznej lub niezamierzone, tworzone przez sprzęt aktywnych sił sojuszniczych, który wykorzystuje ten sam zakres częstotliwości. Zagłuszanie elektroniczne jest uważane za aktywne źródło zakłóceń, ponieważ jest inicjowane przez elementy znajdujące się poza radarem i nie jest w ogóle związane z sygnałem zagłuszanego radaru.

    Zagłuszanie elektroniczne jest problematyczne dla radarów, ponieważ sygnał zagłuszający musi przebyć tylko część ścieżki w jednym kierunku (od urządzenia zakłócającego do odbiornika radaru), podczas gdy sygnał radarowy tworzy podwójną ścieżkę (radar-target-radar), a zatem , jego moc jest znacznie zmniejszona do czasu powrotu do odbiornika radarowego. Dlatego elektroniczne systemy zagłuszania mogą mieć znacznie mniejszą moc niż tłumione przez nie radary, a jednocześnie nadal skutecznie maskują cele w linii wzroku od systemu zagłuszania do radaru (zagłuszanie głównego płata). Systemy zagłuszania mają dodatkowy efekt polegający na oddziaływaniu na radary wzdłuż innych linii widzenia poprzez listki boczne anteny odbiornika radaru (zagłuszanie listka bocznego).

    Tłumienie pasma głównego można zwykle zmniejszyć jedynie poprzez zawężenie kąta bryłowego pasma głównego i nie można go całkowicie wyeliminować, kierując antenę odbiorczą bezpośrednio na system zagłuszający wykorzystujący tę samą częstotliwość i polaryzację, co radar. Tłumienie listków bocznych można przezwyciężyć, zmniejszając listki boczne wzoru anteny radaru i używając anteny dookólnej do wykrywania i ignorowania sygnałów spoza głównego kierunku. Inną metodą ochrony przed zakłóceniem elektronicznym jest przeskok częstotliwości i kierunki polaryzacji.

    Przetwarzanie sygnału radarowego

    metoda pomiaru odległości sygnału

    Jeden ze sposobów pomiaru odległości opiera się na pomiarze czasu lotu: nadawany jest krótki impuls radiowy (promieniowanie elektromagnetyczne) i mierzony jest czas, po którym odbity sygnał wraca do odbiornika. Odległość jest połową iloczynu czasu podróży (ponieważ sygnał musi najpierw dotrzeć do celu, a następnie wrócić z powrotem do odbiornika) i prędkości sygnału. Ponieważ fale radiowe rozchodzą się z prędkością światła, dokładny pomiar odległości wymaga szybkiego sprzętu elektronicznego. W większości przypadków odbiornik nie odbiera odbitych impulsów podczas nadawania sygnału. Dzięki zastosowaniu przełącznika antenowego radar przełącza się między nadawaniem a odbiorem z ustaloną szybkością. Podobny efekt nakłada również ograniczenie maksymalnego zasięgu wykrywania. Aby zmaksymalizować zasięg, wymagane jest stosowanie dłuższego czasu między impulsami, zwanego czasem powtarzania impulsów lub częstością impulsów.

    Te dwa efekty są ze sobą sprzeczne i dlatego nie jest łatwo połączyć w tej samej strukturze zarówno dobre radary bliskiego zasięgu, jak i dobre radary dalekiego zasięgu. Dzieje się tak, ponieważ krótkie impulsy potrzebne do dobrego wykrywania bliskiego zasięgu mają mniejszą całkowitą energię, co sprawia, że ​​odbity sygnał jest znacznie słabszy, a zatem trudniejszy do wykrycia. Wadę tę można skompensować przez zwiększenie liczby impulsów, ale zmniejszy to maksymalny zasięg. W ten sposób każdy radar wykorzystuje określony rodzaj sygnału. Radary dalekiego zasięgu zwykle używają długich impulsów z dużymi opóźnieniami między nimi, podczas gdy radary krótkiego zasięgu używają krótkich impulsów z krótszymi odstępami czasu między nimi. Wraz z postępem w elektronice wiele radarów może teraz zmieniać częstotliwość powtarzania impulsów, zmieniając w ten sposób zasięg. Najnowsze radary emitują dwa impulsy z tego samego pierwiastka, jeden na krótki zasięg (około 10 km (6,2 mil)) i drugi na daleki zasięg (około 100 km (62 mil)).

    Rozdzielczość odległości i poziom odbieranego sygnału w stosunku do szumu zależą od kształtu impulsu. Impuls jest często modulowany w celu uzyskania lepszej wydajności przy użyciu techniki znanej jako kompresja impulsów.

    Odległość można również mierzyć w jednostkach czasu. Mila radarowa to czas potrzebny impulsowi radiowemu na pokonanie jednej mili morskiej, odbicie się od celu i powrót do anteny radaru. Ponieważ milę morską definiuje się jako 1,852 m, podzielenie tej odległości przez prędkość światła (299792458 m/s), a następnie pomnożenie wyniku przez 2 daje czas trwania 12,36 µs.

    Sygnał FM

    Inna forma radarowego pomiaru odległości opiera się na modulacji częstotliwości. Porównanie częstotliwości między dwoma sygnałami jest znacznie dokładniejszą metodą, nawet w przypadku starszej elektroniki, niż pomiar czasu przejścia. Mierząc częstotliwość odbitego sygnału i porównując go z oryginalną częstotliwością, możesz łatwo zmierzyć różnicę między nimi.

    Ta technika może być stosowana w radarach z falą ciągłą i jest często stosowana w radarowych wysokościomierzach samolotów. W tych systemach sygnał radarowy „nośnika” jest modulowany w przewidywalny sposób, zwykle zmieniając częstotliwość audio w górę iw dół w sposób sinusoidalny lub piłokształtny. Sygnał jest następnie wysyłany z jednej anteny i odbierany przez drugą, zwykle umieszczoną na dole samolotu, a sygnał można w sposób ciągły porównywać za pomocą prostego modulatora częstotliwości, który wysyła sygnał o częstotliwości będącej różnicą między częstotliwościami zwrócony sygnał i część nadawanego sygnału.

    Ponieważ częstotliwość sygnału się zmienia, do czasu powrotu sygnału do samolotu częstotliwość nadawanego sygnału jest już inna. Wartość przesunięcia częstotliwości jest używana do pomiaru odległości.

    Głębokość modulacji odbieranego sygnału jest proporcjonalna do opóźnienia czasowego między radarem a reflektorem. Wielkość tego przesunięcia częstotliwości zwiększa się wraz z dłuższym opóźnieniem. Miara wielkości przesunięcia częstotliwości jest wprost proporcjonalna do odległości. Odległość tę można wyświetlić na instrumencie, a informacje o niej można uzyskać również za pośrednictwem transpondera. To przetwarzanie sygnału jest podobne do używanego do określania prędkości radaru dopplerowskiego. Przykładami systemów wykorzystujących to podejście są Azusa, MISTRAM i UDOP.

    Kolejną zaletą jest to, że radar może działać skutecznie przy stosunkowo niskich częstotliwościach. Było to ważne we wczesnym rozwoju tego typu, kiedy generowanie sygnału o wysokiej częstotliwości było trudne lub kosztowne.

    Radary naziemne wykorzystują sygnały z modulacją częstotliwości (FM) o niskim zużyciu energii, które obejmują szerszy zakres częstotliwości. Wiele odbić jest analizowanych matematycznie, aby zmienić wzór za pomocą wielu przejść, tworząc skomputeryzowany obraz syntetyczny. Zastosowanie efektu Dopplera umożliwia detekcję wolno poruszających się obiektów, a także w dużej mierze eliminację „szumów” powstających przy odbiciu od powierzchni akwenów.

    Metoda pomiaru prędkości sygnału

    Prędkość to zmiana odległości do obiektu w czasie. Tym samym, obecnie istniejące systemy pomiaru odległości są wyposażone w elementy pamięci do zapamiętywania poprzedniej pozycji celu, co w zupełności wystarcza do pomiaru prędkości. Kiedyś ślady ołówka wykonane przez operatora na ekranie radaru służyły jako pamięć, z której następnie obliczano prędkość za pomocą suwaka suwakowego. Nowoczesne systemy radarowe wykonują równoważne operacje szybciej i dokładniej za pomocą komputerów.

    Jeśli sygnał wyjściowy nadajnika jest koherentny (zsynchronizowany z fazą), wówczas do wykonania niemal natychmiastowych pomiarów prędkości (niewymagających pamięci) wykorzystywany jest inny efekt, znany jako efekt Dopplera. Większość nowoczesnych systemów radarowych wykorzystuje tę zasadę w radarach dopplerowskich i radarach impulsowo-dopplerowskich (radary pogodowe, radary wojskowe). Korzystając z efektu Dopplera, możesz określić tylko względną prędkość celu wzdłuż linii widzenia od radaru do celu. Żadna składowa prędkości celu, która jest prostopadła do linii wzroku, nie może być określona przy użyciu samego efektu Dopplera, ale można ją określić, śledząc azymut celu w czasie.

    Możliwe jest wykonanie radaru dopplerowskiego bez jakichkolwiek tętnień, znanego jako radar fali ciągłej (CW), który propaguje bardzo czysty sygnał o znanej częstotliwości. Radar fali ciągłej jest idealny do określania składowej promieniowej prędkości celu. Radar fali ciągłej jest zwykle używany w egzekwowaniu przepisów ruchu drogowego, aby szybko i dokładnie mierzyć prędkość pojazdu, gdy zasięg nie jest istotny.

    Przy zastosowaniu radaru impulsowego zmiana fazy kolejnych powrotów daje odległość, jaką cel przebył między impulsami, a tym samym można obliczyć jego prędkość. Inne matematyczne postępy w przetwarzaniu sygnał radarowy obejmują analizę czasowo-częstotliwościową (Heisenberg Weyl lub falka), a także transformację chirplet, która wykorzystuje zmianę częstotliwości zwrotów z ruchomych celów („ćwierkanie”).

    Przetwarzanie sygnału impulsowego Dopplera

    Przetwarzanie sygnału impulsowego Dopplera obejmuje filtrowanie częstotliwości podczas procesu wykrywania. Przestrzeń pomiędzy każdym przesyłanym impulsem jest podzielona na elementy zakresu lub impulsy selektora zakresu. Każdy element jest filtrowany niezależnie w taki sam sposób, jak proces używany przez analizator widma w celu uzyskania wyświetlania różnych częstotliwości. Każda inna odległość daje inne widmo. Widma te są wykorzystywane do przeprowadzenia procesu wykrywania. Jest to konieczne, aby osiągnąć akceptowalną wydajność w niesprzyjających warunkach pogodowych, terenowych i środowiskach elektronicznych środków zaradczych.

    Głównym zadaniem jest pomiar amplitudy i częstotliwości zagregowanego sygnału odbitego z kilku odległości. Jest on używany w radarach pogodowych do pomiaru promieniowej prędkości wiatru i prędkości opadów w każdej innej części atmosfery i jest połączony z systemami obliczeniowymi w celu stworzenia elektronicznej mapy pogodowej w czasie rzeczywistym. Bezpieczeństwo operacji lotniczych zależy od stałego dostępu do dokładnych informacji z radaru pogodowego, które są wykorzystywane do zapobiegania urazom i wypadkom. Radar pogodowy wykorzystuje niską częstotliwość powtarzania impulsów (PRF). Wymogi dotyczące spójności nie są tu tak rygorystyczne, jak w przypadku systemów wojskowych, ponieważ poszczególne sygnały zwykle nie muszą być rozdzielane. Radary pogodowe zazwyczaj wymagają mniej skomplikowanego filtrowania i obsługi niejednoznaczności zasięgu niż radary wojskowe zaprojektowane do śledzenia samolotów.

    Alternatywne zadanie „wykrywanie i niszczenie celów na dolnej półkuli” to umiejętność niezbędna do poprawy przeżywalności w walce powietrznej. Systemy Dopplera impulsowego są również wykorzystywane do radarowego nadzoru naziemnego wymaganego do ochrony personelu i pojazdów. Przetwarzanie sygnału Dopplera impulsowego zwiększa maksymalny zasięg wykrywania, wykorzystując mniejszą moc promieniowania w bliskiej odległości od samolotów, pilotów, personelu obsługi, piechoty i artylerii. Odbicia terenu, wody i pogody wytwarzają więcej sygnałów niż samoloty i pociski, dzięki czemu szybko poruszające się pojazdy mogą potajemnie latać na ekstremalnie niskich wysokościach, wykorzystując technologię stealth, aby uniknąć wykrycia, dopóki samolot szturmowy nie dotrze do celu zniszczenia . Przetwarzanie sygnału Pulse Doppler obejmuje bardziej wyrafinowane filtrowanie elektroniczne, które niezawodnie eliminuje tego rodzaju podatność. Wymaga to zastosowania umiarkowanej częstotliwości powtarzania impulsów przy użyciu sprzętu o spójnej fazie, który ma duży zakres dynamiki. Zastosowania wojskowe wymagają średniej częstotliwości powtarzania impulsów (PRF), która zapobiega bezpośredniemu zakresowi, a przetwarzanie rozdzielczości niejednoznaczności zakresu jest wymagane do określenia prawdziwego zakresu wszystkich ech. Ruch promieniowy jest zwykle sprzężony z częstotliwością Dopplera, aby wychwycić sygnały, których nie mogą wytworzyć systemy zagłuszające. Przetwarzanie sygnału Pulse Doppler generuje również sygnały dźwiękowe, które można wykorzystać do identyfikacji zagrożeń.

    Eliminacja zakłóceń pasywnych

    Przetwarzanie sygnału jest stosowane w systemach radarowych w celu zmniejszenia skutków zakłóceń radarowych. Techniki przetwarzania sygnału obejmują wskazanie ruchomych celów, przetwarzanie sygnału Dopplera impulsowego, procesory wykrywania ruchomych celów, korelację z celami wtórnego radaru dozorowania, przetwarzanie adaptacyjne czasoprzestrzenne oraz algorytm śledzenia przed wykryciem. Stała częstotliwość fałszywych sygnałów i cyfrowe przetwarzanie modeli terenu są również wykorzystywane w hałaśliwym otoczeniu.

    Systemy śledzenia celów

    Algorytm śledzenia to strategia poprawy wydajności radaru. Algorytmy śledzenia przewidują przyszłą pozycję wielu poruszających się obiektów na podstawie historii poszczególnych pozycji zgłaszanych przez systemy czujników.

    Historia skanowania jest gromadzona i wykorzystywana do przewidywania przyszłych pozycji do wykorzystania w kontroli ruchu lotniczego, ocenie zagrożenia, doktrynie systemu walki, celowaniu broni i naprowadzaniu pocisków. Dane o lokalizacji są gromadzone przez czujniki radarowe przez kilka minut.

    Istnieją cztery ogólne algorytmy śledzenia.

    • Algorytm najbliższego sąsiada
    • Probabilistyczny algorytm łączenia danych
    • Algorytm śledzenia wielu hipotez
    • Interaktywny algorytm wielomodelowy (IMM)

    Odbicia nie w czasie rzeczywistym można usunąć z wyświetlanych informacji, dzięki czemu na wyświetlaczu widoczny jest tylko rzeczywisty cel. W niektórych systemach radarowych lub alternatywnie w systemie dowodzenia i kontroli, do którego podłączony jest radar, śledzenie radarowe jest wykorzystywane do łączenia sekwencji znaków związanych z poszczególnymi celami oraz do szacowania kursów i prędkości celów.

    Urządzenie stacji radarowej

    składniki stacja radarowa są:

    • Nadajnik, który generuje sygnał radiowy za pomocą klistronu lub magnetronu i steruje jego czasem trwania za pomocą modulatora.
    • Waveguide, który łączy nadajnik z anteną.
    • Duplekser pełniący funkcję przełącznika między anteną a nadajnikiem lub anteną a odbiornikiem w zależności od trybu pracy radaru.
    • Odbiorca. Znając kształt pożądanego sygnału odbiorczego (impulsu), możliwe jest zaprojektowanie optymalnego odbiornika za pomocą filtra dopasowującego.
    • Procesor wyświetlacza do odbioru sygnałów dla urządzeń wyjściowych dostosowanych do ludzkiej percepcji.
    • Jednostka elektroniczna, która steruje wszystkimi tymi urządzeniami oraz anteną w celu wykonania skanowania radarowego zgodnie z zadanym programem.
    • Link do urządzeń i wyświetlaczy użytkowników końcowych.

    Konstrukcja anteny

    Sygnały radiowe nadawane z prostej anteny rozchodzą się we wszystkich kierunkach, a taka antena będzie odbierać sygnały jednakowo ze wszystkich kierunków. Taka antena utrudnia radarowi zlokalizowanie celu.

    Wczesne systemy zwykle wykorzystywały dookólne anteny nadawcze i kierunkowe anteny odbiorcze, które były zorientowane w różnych kierunkach. Na przykład pierwszy system, który ma zostać wdrożony, Chain Home, wykorzystywał dwie anteny prętowe skrzyżowane pod kątem prostym, aby odbierać sygnały z każdej z nich na innym wskaźniku. Maksymalny odbity sygnał miał być wykryty przez antenę umieszczoną prostopadle do celu, a minimalny - przez antenę skierowaną końcem do celu. Operator mógł określić kierunek do celu obracając antenę w taki sposób, aby jeden wskaźnik pokazywał maksymalny sygnał, a drugi jego minimum. Poważną wadą tego typu konstrukcji było to, że sygnał był przesyłany we wszystkich kierunkach, dzięki czemu tylko niewielka część całkowitej generowanej energii była przesyłana w pożądanym kierunku. Aby przesłać odpowiednią ilość mocy w kierunku „celu”, antena nadawcza również musi być kierunkowa.

    antena satelitarna

    Bardziej nowoczesne systemy wykorzystują sterowaną paraboliczną „czaszę”, aby stworzyć gęstą wiązkę „oświetlania celu”, zwykle przy użyciu tej samej czaszy co odbiornik. Takie systemy często łączą dwie częstotliwości radarowe w tej samej antenie, aby zapewnić automatyczne śledzenie kursu lub celu przez radar.

    Odbłyśniki paraboliczne mogą być parabolami symetrycznymi lub parabolami zniekształconymi. Symetryczne anteny paraboliczne wytwarzają wąską wiązkę „ołówkową” zarówno w wymiarach X, jak i Y, dzięki czemu mają większe wzmocnienie. Impulsowy radar pogodowy NEXRAD wykorzystuje symetryczną antenę do wykonywania szczegółowych skanów wolumetrycznych atmosfery. Zniekształcone anteny paraboliczne wytwarzają wąską wiązkę w jednym wymiarze i stosunkowo szeroką wiązkę w innym. Ta funkcja jest przydatna, gdy wykrywanie celu w szerokim zakresie kątów jest ważniejsze niż jego lokalizacja w trzech wymiarach. Większość radarów 2D wykorzystuje zniekształconą antenę paraboliczną z wąskim listkiem azymutalnym i szerokim listkiem pionowym. Taka konfiguracja wiązki umożliwia operatorowi radaru wykrycie statku powietrznego w określonym azymucie, ale na nieokreślonej wysokości. Z drugiej strony, tak zwane radary do wykrywania wysokości „uchylające się” wykorzystują czaszę o wąskiej szerokości pionowej i szerokiej wiązce azymutalnej do wykrywania samolotu na określonej wysokości, ale z niską dokładnością azymutu.

    Skanowanie w radarze

    • Skanowanie podstawowe: technika skanowania, w której główna antena jest przesuwana w celu uzyskania wiązki skanującej, na przykład skanowanie okręgu, skanowanie sektorowe itp.
    • Skanowanie wtórne: technika skanowania, w której moc anteny jest przesuwana w celu uzyskania wiązki skanującej, przykłady obejmują skanowanie stożkowe, jednokierunkowe skanowanie sektorowe, przełączanie wiązki itp.
    • Palmer Scan: Metoda skanowania, która wytwarza wiązkę skanującą poprzez przesuwanie głównej anteny i jej mocy. Skan Palmera jest kombinacją skanu pierwotnego i wtórnego.
    • Skanowanie stożkowe: Wiązka radaru obraca się w ciasnym okręgu wokół osi „celowania”, która jest skierowana na cel.

    Szczelinowe anteny falowodowe

    Stosowany podobnie do reflektora parabolicznego, szczelinowy falowód jest poruszany mechanicznie w celu skanowania i jest szczególnie odpowiedni dla systemu skanowania powierzchni bez śledzenia, w którym pionowy wzór może pozostać stały. Ze względu na niższy koszt i mniejszą ekspozycję na wiatr, radary nadzoru na statkach, na powierzchni lotnisk i w portach stosują teraz to podejście zamiast anteny parabolicznej.

    Antena z układem fazowym

    Inną metodę sterowania stosuje się w radarze z układem fazowanym.

    Anteny z układem fazowym (PAA) składają się z równomiernie rozmieszczonych podobnych elementów promieniujących, takich jak anteny konwencjonalne lub rzędy falowodów szczelinowych. Każdy element antenowy lub grupa elementów promieniujących zawiera dyskretne przesunięcie fazowe, które tworzy gradient fazowy na siatce. Na przykład elementy matrycy wytwarzające przesunięcie fazowe o 5 stopni dla każdej długości fali wzdłuż czoła matrycy będą wytwarzać wiązkę skierowaną 5 stopni od linii środkowej prostopadłej do płaszczyzny matrycy. Sygnały przemieszczające się wzdłuż tej wiązki zostaną wzmocnione. Sygnały przesunięte względem wiązki będą tłumione. Liczba elementów promieniujących to zysk anteny. Wartość okresu siatki określa stopień tłumienia listków bocznych wzorca promieniowania.

    Radary PAR były używane u zarania radarów w czasie II wojny światowej (radar Mammut, Niemcy), ale ograniczone możliwości urządzeń elektronicznych tamtych lat były przyczyną ich niskiej wydajności. Radary PAR były pierwotnie używane do obrony przeciwrakietowej (zob. na przykład program ochronny). Są sercem systemów okrętowych Aegis i systemu rakietowego Patriot. Ogromna redundancja związana z obecnością dużej liczby elementów układu fazowanego poprawia niezawodność w przypadku stopniowego spadku wydajności, który występuje z powodu awarii poszczególnych elementów fazowych. W mniejszym stopniu radary PAR są wykorzystywane w systemie obserwacji pogody. Od 2017 r. amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna planuje wdrożyć w ciągu 10 lat krajową sieć wielofunkcyjnych radarów z układem fazowym w całych Stanach Zjednoczonych do badań meteorologicznych i monitorowania lotów.

    Anteny z układem fazowym mogą być budowane zgodnie z określoną konfiguracją, zarówno dla pocisków rakietowych, statków i samolotów, jak i dla wsparcia piechoty.

    Wraz ze spadkiem cen komponentów elektronicznych radary PAR stały się bardziej powszechne. Prawie wszystkie nowoczesne wojskowe systemy radarowe są oparte na antenach z układem fazowanym, w których niewielki dodatkowy koszt jest równoważony zwiększoną niezawodnością systemu bez żadnych ruchomych części. Tradycyjne konstrukcje anten ruchomych są nadal szeroko stosowane w usługach, w których koszt jest ważnym czynnikiem (nadzór ruchu lotniczego i podobne systemy).

    Radary PAR są nieocenione w samolotach, ponieważ mogą śledzić wiele celów. Pierwszym samolotem wykorzystującym radar PAR był B-1B Lancer. Pierwszym myśliwcem wykorzystującym radar FAR był MiG-31. „Bariera” BRLS-8B (klasyfikacja NATO - „SBI-16”), zainstalowana na MiG-31M, ma pasywny, elektronicznie skanowany radar PAR, który został uznany za najpotężniejszy radar myśliwski na świecie, podczas gdy AN / APG -77 system z aktywnym. Elektronicznie skanowana antena nie została zainstalowana na F-22 Raptor firmy Lockheed Martin.

    Interferometria fazowa, czyli techniki syntezy apertury, wykorzystujące szereg indywidualnych anten parabolicznych, które są sfazowane w pojedynczą efektywną aperturę, nie jest typowym zastosowaniem radaru, chociaż jest szeroko stosowana w radioastronomii. Ze względu na przekleństwo rzadkich szyków antenowych, takie szyki z wieloma aperturami, stosowane w nadajnikach, powodują zwężenie wiązki poprzez zmniejszenie całkowitej mocy dostarczanej do celu. W zasadzie takie metody mogą poprawić rozdzielczość przestrzenną, ale redukcja mocy oznacza, że ​​generalnie nie jest to wydajne.

    Z drugiej strony synteza apertury z przetwarzaniem danych z oddzielnie poruszającego się źródła jest szeroko stosowana w kosmicznych i lotniczych systemach radarowych.

    Zakres częstotliwości anteny

    Tradycyjne nazwy zespołów powstały jako nazwy kodowe podczas II wojny światowej i są nadal używane na całym świecie w zastosowaniach wojskowych i lotniczych. Zostały one przyjęte w Stanach Zjednoczonych przez Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników i poziom międzynarodowy Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna. W większości krajów obowiązują dodatkowe zasady kontrolowania, które obszary pasm radiowych są zarezerwowane do użytku cywilnego lub wojskowego.

    Inni użytkownicy widma radiowego, tacy jak przemysł nadawczy i elektroniczne środki zaradcze, zastąpili tradycyjne oznaczenia wojskowe własnymi systemami oznaczeń.

    Modulator sygnału antenowego

    Modulatory tworzą pakiet falowy impulsu RF. Istnieją dwie różne konstrukcje modulatorów radarowych:

    Niespójne generatory prądu połączone przełącznikami wysokiego napięcia. Modulatory te składają się z generatora impulsów wysokiego napięcia generowanego przez źródło wysokiego napięcia generujące impuls sieciowy oraz przełącznika wysokiego napięcia, takiego jak tyratron. Generują krótkie impulsy mocy do zasilania, na przykład magnetron, specjalny rodzaj lampy próżniowej, która zamienia prąd stały (zwykle pulsujący) na mikrofale. Ta technologia jest znana jako technologia zasilania impulsowego. Przesyłany impuls RF ma zatem określony i ogólnie bardzo krótki czas trwania.

    Miksery hybrydowe zasilane generatorem sygnału i złożonym, ale spójnym wzbudnikiem falowym. Ten przebieg może być wytwarzany przez sygnały wejściowe o niskiej mocy/niskim napięciu. W takim przypadku nadajnik radarowy musi być wzmacniaczem mocy, takim jak lampa klistronowa lub nadajnik półprzewodnikowy. Przesyłany impuls jest zatem modulowany wewnątrzimpulsowo, a odbiornik radarowy musi wykorzystywać techniki kompresji impulsów.

    chłodziwo radarowe

    Koherentne wzmacniacze mikrofalowe dostarczające sygnały mikrofalowe powyżej 1000 W, takie jak lampy z falą biegnącą i klistrony, wymagają użycia płynu chłodzącego. Wiązka elektronów musi zawierać 5, a nawet 10 razy więcej energii niż wyjściowy sygnał mikrofalowy, a zatem może generować wystarczającą ilość ciepła do wytworzenia plazmy. Ta plazma przepływa z kolektora do katody. To samo ogniskowanie magnetyczne, które kieruje wiązką elektronów, zmusza plazmę do skupienia się na linii wiązki elektronów, ale przepływ w przeciwnym kierunku. W takim przypadku występuje modulacja częstotliwości, która obniża wydajność radaru dopplerowskiego. Aby temu zapobiec, stosuje się chłodziwa o minimalnym ciśnieniu i przepływie, ponieważ woda dejonizowana jest powszechnie stosowana w większości systemów radarów dopplerowskich o dużej mocy.

    Kulanol (eter krzemianowy) był używany w niektórych radarach wojskowych w latach 70. XX wieku. Jednak ze względu na jego higroskopijność dochodzi do hydrolizy i powstawania palnych alkoholi. Utrata samolotu marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych w 1978 roku była spowodowana zapłonem eteru krzemionkowego. Kulanol jest również drogi i toksyczny. Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych opracowała program o nazwie Zapobieganie Zanieczyszczeniom (PP) w celu wyeliminowania lub zmniejszenia objętości i toksyczności odpadów, powietrza i emisji ścieków, co wiąże się z ograniczeniem stosowania kulanolu.

    Prawo radarowe

    Radar (również: RADAR) jest zdefiniowany w Artykule 1.100 Regulaminu Radiokomunikacyjnego (RR) Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (ITU) jako:

    System określania radiowego oparty na porównaniu sygnałów referencyjnych z sygnałami radiowymi odbitymi lub retransmitowanymi z lokalizacji, która ma zostać określona. Każdy system radiolokacyjny musi być sklasyfikowany przez służbę radiokomunikacyjną, z którą współpracuje czasowo lub na stałe. Typowe zastosowania radarów to radary pierwotne i wtórne. Mogą być wykorzystywane w usługach radiolokacyjnych lub radiolokacyjnych satelitarnych.

    Radar

    Stacja radarowa(radar) lub radar(Język angielski) radar od Wykrywanie i zasięg radiowy- detekcja radiowa i namierzanie) - system wykrywania obiektów powietrznych, morskich i naziemnych, a także określania ich zasięgu i parametrów geometrycznych. Wykorzystuje metodę opartą na emisji fal radiowych i rejestracji ich odbić od obiektów. W mieście pojawił się angielski termin-akronim, następnie w pisowni wielkie litery zostały zastąpione małymi.

    Historia

    3 stycznia 1934 r. W ZSRR pomyślnie przeprowadzono eksperyment polegający na wykryciu samolotu metodą radarową. Samolot lecący na wysokości 150 metrów został wykryty w odległości 600 metrów od instalacji radarowej. Eksperyment zorganizowali przedstawiciele Leningradzkiego Instytutu Elektrotechniki i Centralnego Laboratorium Radiowego. W 1934 r. marszałek Tuchaczewski napisał w liście do rządu ZSRR: „Eksperymenty w wykrywaniu samolotów za pomocą wiązki elektromagnetycznej potwierdziły poprawność podstawowej zasady”. Pierwsza instalacja eksperymentalna „Rapid” została przetestowana w tym samym roku, w 1936 radziecka centymetrowa stacja radarowa „Storm” wykryła samolot z odległości 10 kilometrów. W Stanach Zjednoczonych pierwszy kontrakt między wojskiem a przemysłem został zawarty w 1939 roku. W 1946 r. amerykańscy eksperci - Raymond i Hucherton, były pracownik ambasady USA w Moskwie, napisali: „Radzieccy naukowcy z powodzeniem opracowali teorię radaru na kilka lat przed wynalezieniem radaru w Anglii”.

    Klasyfikacja radarowa

    Celowo stacje radarowe można sklasyfikować w następujący sposób:

    • radar detekcyjny;
    • radar kontrolny i śledzący;
    • radary panoramiczne;
    • radar boczny;
    • Radary meteorologiczne.

    W zależności od zakresu zastosowania rozróżnia się radary wojskowe i cywilne.

    Ze względu na charakter przewoźnika:

    • Radary naziemne
    • Radary morskie
    • Radar powietrzny

    Według rodzaju działania

    • Podstawowy lub pasywny
    • Wtórny lub aktywny
    • Łączny

    Według zakresu fal:

    • Metr
    • centymetr
    • Milimetr

    Urządzenie i zasada działania radaru pierwotnego

    Radar pierwotny (pasywny) służy głównie do wykrywania celów poprzez oświetlanie ich falą elektromagnetyczną, a następnie odbieranie odbić (echa) tej fali od celu. Ponieważ prędkość fal elektromagnetycznych jest stała (prędkość światła), możliwe staje się określenie odległości do celu na podstawie pomiaru czasu propagacji sygnału.

    Sercem urządzenia stacji radarowej są trzy elementy: nadajnik, antena i odbiornik.

    Urządzenie nadawcze jest źródłem sygnału elektromagnetycznego o dużej mocy. Może być potężnym generatorem impulsów. W przypadku radarów impulsowych o zasięgu centymetrowym jest to zwykle magnetron lub generator impulsów działający zgodnie ze schematem: oscylator główny to potężny wzmacniacz, który najczęściej wykorzystuje jako generator lampę o fali bieżącej, a dla radaru o zasięgu metrowym często używana jest lampa triodowa. W zależności od konstrukcji nadajnik działa albo w trybie impulsowym, generując powtarzające się krótkie, silne impulsy elektromagnetyczne, albo emituje ciągły sygnał elektromagnetyczny.

    Antena wykonuje ogniskowanie sygnału odbiornika i formowanie wiązki, a także odbiera sygnał odbity od celu i przesyła ten sygnał do odbiornika. W zależności od implementacji, odbity sygnał może być odbierany albo przez tę samą antenę, albo przez inną, która czasami może znajdować się w znacznej odległości od nadajnika. Jeśli transmisja i odbiór są połączone w jednej antenie, te dwie czynności wykonywane są naprzemiennie i aby silny sygnał wyciekający z nadajnika nadawczego do odbiornika nie oślepiał słabego odbiornika echa, przed odbiornikiem umieszcza się specjalne urządzenie, które zamyka wejście odbiornika w momencie wyemitowania sygnału sondującego.

    urządzenie odbiorcze wykonuje wzmocnienie i przetwarzanie odebranego sygnału. W najprostszym przypadku otrzymany sygnał jest podawany na lampę (ekran), na której wyświetlany jest obraz zsynchronizowany z ruchem anteny.

    Radary koherentne

    Metoda radaru koherentnego opiera się na selekcji i analizie różnicy faz między sygnałami wysyłanymi i odbitymi, która pojawia się na skutek efektu Dopplera, gdy sygnał odbija się od poruszającego się obiektu. W takim przypadku urządzenie nadawcze może pracować zarówno w trybie ciągłym, jak i impulsowym. Główną zaletą tej metody jest to, że „umożliwia obserwację tylko poruszających się obiektów, a to wyklucza zakłócenia ze strony obiektów nieruchomych znajdujących się pomiędzy urządzeniem odbiorczym a celem lub za nim”.

    Radary impulsowe

    Zasada działania radaru impulsowego

    Zasada określania odległości do obiektu za pomocą radaru impulsowego

    Nowoczesne radary śledzące są budowane jako radary impulsowe. Radar impulsowy transmituje tylko przez bardzo krótki czas, krótki impuls trwający zwykle około mikrosekundy, po czym nasłuchuje echa w miarę propagacji impulsu.

    Ponieważ impuls oddala się od radaru ze stałą prędkością, czas, jaki upłynął od momentu wysłania impulsu do momentu odebrania echa, jest wyraźną miarą. bezpośrednia odległość do celu. Kolejny impuls można wysłać dopiero po pewnym czasie, czyli po powrocie impulsu, zależy to od zasięgu detekcji radaru (określanego przez moc nadajnika, zysk anteny i czułość odbiornika). Jeśli impuls został wysłany wcześniej, wówczas echo poprzedniego impulsu z odległego celu można pomylić z echem drugiego impulsu z bliskiego celu.

    Odstęp czasowy między impulsami nazywa się interwał powtarzania impulsów, jego odwrotność jest ważnym parametrem, który nazywa się częstotliwość powtarzania impulsów(PPI) . Radary dalekiego zasięgu o niskiej częstotliwości zwykle mają interwał powtarzania wynoszący kilkaset impulsów na sekundę (lub Hertz [Hz]). Częstotliwość powtarzania impulsów jest jedną z cech, dzięki której możliwe jest zdalne określenie modelu radaru.

    Eliminacja zakłóceń pasywnych

    Jednym z głównych problemów radarów impulsowych jest pozbycie się sygnału odbitego od nieruchomych obiektów: powierzchni ziemi, wysokich wzniesień itp. Jeżeli np. samolot znajduje się na tle wysokiego wzniesienia, odbity sygnał od tego wzniesienia całkowicie zablokuje sygnał z samolotu. W przypadku radarów naziemnych problem ten objawia się podczas pracy z nisko latającymi obiektami. W przypadku radarów powietrznych impulsowych wyraża się to tym, że odbicie od powierzchni ziemi przesłania radarem wszystkie obiekty leżące pod samolotem.

    Metody eliminacji zakłóceń wykorzystują w taki czy inny sposób efekt Dopplera (częstotliwość fali odbitej od zbliżającego się obiektu wzrasta, od odchodzącego obiektu maleje).

    Najprostszym radarem, który może wykryć cel w interferencji, jest ruchomy cel radarowy(MPD) - radar impulsowy, który porównuje odbicia z więcej niż dwóch lub więcej interwałów impulsów. Każdy cel, który wydaje się poruszać względem radaru, powoduje zmianę parametru sygnału (etap w seryjnym SDM), podczas gdy bałagan pozostaje niezmieniony. Zakłócenia są eliminowane przez odjęcie odbić od dwóch kolejnych przedziałów. W praktyce eliminację zakłóceń można przeprowadzić w specjalnych urządzeniach - poprzez kompensatory okresu lub algorytmy w oprogramowaniu.

    FCR działające ze stałą częstotliwością powtarzania impulsów mają podstawową słabość: są ślepe na cele o określonych prędkościach kołowych (które powodują zmiany fazy dokładnie o 360 stopni) i takie cele nie są wyświetlane. Szybkość, z jaką cel znika dla radaru, zależy od częstotliwości pracy stacji i częstotliwości powtarzania impulsów. Nowoczesne MDC emitują wiele impulsów z różnymi częstotliwościami powtarzania – tak, że niewidoczne prędkości przy każdej częstotliwości powtarzania impulsów są pokrywane przez inne PRF.

    Inny sposób na pozbycie się zakłóceń jest zaimplementowany w radar dopplerowski,, które wykorzystują znacznie bardziej złożone przetwarzanie niż radary SDC.

    Ważną właściwością radarów impulsowo-dopplerowskich jest spójność sygnału. Oznacza to, że wysyłane sygnały i odbicia muszą mieć określoną zależność fazową.

    Radary impulsowo-dopplerowskie są ogólnie uważane za lepsze od radarów MDS w wykrywaniu nisko latających celów w wielu zakłóceniach naziemnych, jest to technika z wyboru stosowana w nowoczesnych samolotach myśliwskich do przechwytywania / kontroli ognia, przykłady to AN/APG-63, 65, 66, 67 i 70 radarów. W nowoczesnym radarze dopplerowskim większość przetwarzania jest wykonywana cyfrowo przez oddzielny procesor wykorzystujący cyfrowe procesory sygnałowe, zwykle przy użyciu wysokowydajnego algorytmu szybkiej transformacji Fouriera do konwersji danych cyfrowego wzorca odbicia na coś łatwiejszego do zarządzania przez inne algorytmy. Cyfrowe procesory sygnałowe są bardzo elastyczne, a stosowane algorytmy można zwykle szybko zastąpić innymi, zastępując tylko chipy pamięci (ROM), dzięki czemu w razie potrzeby szybko przeciwdziałają technikom zakłócania przez wroga.

    Urządzenie i zasada działania radaru wtórnego

    Zasada działania radaru wtórnego różni się nieco od zasady działania radaru pierwotnego. Urządzenie Wtórnej Stacji Radarowej oparte jest na podzespołach: nadajnik, antena, generatory znaczników azymutu, odbiornik, procesor sygnału, wskaźnik oraz transponder lotniczy z anteną.

    Nadajnik. Służy do emitowania impulsów odpytujących do anteny o częstotliwości 1030 MHz

    Antena. Służy do emisji i odbioru odbitego sygnału. Zgodnie ze standardami ICAO dla radarów wtórnych antena nadaje na częstotliwości 1030 MHz, a odbiera na częstotliwości 1090 MHz.

    Generatory znaczników azymutu. Służą do generowania impulsu zmiany azymutu lub ACP oraz do generowania impulsu odniesienia azymutu lub ARP. Na jeden obrót anteny radaru generowanych jest 4096 małych znaków azymutu (dla starych systemów) lub 16384 małych znaków azymutu (dla nowych systemów), są one również nazywane ulepszonymi małymi znakami azymutu (Improved Azimuth Change pulse lub IACP) jako jeden znak Północy. Znacznik północy pochodzi z generatora znaczników azymutu, z anteną w takiej pozycji, gdy jest skierowana na północ, a małe znaczniki azymutu służą do odczytu kąta obrotu anteny.

    Odbiorca. Służy do odbierania impulsów o częstotliwości 1090 MHz

    procesor sygnału. Służy do przetwarzania odebranych sygnałów

    Wskaźnik Służy do wskazania przetwarzanych informacji

    Transponder lotniczy z anteną Służy do przesyłania impulsowego sygnału radiowego zawierającego dodatkowe informacje z powrotem na bok radaru po odebraniu żądanego sygnału radiowego.

    Zasada działania Zasada działania radaru wtórnego polega na wykorzystaniu energii transpondera samolotu do określenia pozycji Samolotu. Radar napromieniowuje otaczający obszar impulsami pytającymi o częstotliwości P1 i P3, a także impulsem tłumiącym P2 o częstotliwości 1030 MHz. Samoloty wyposażone w transpondery, które znajdują się w obszarze zasięgu wiązki zapytania podczas odbierania impulsów zapytania, jeśli spełniony jest warunek P1,P3>P2, odpowiadają na żądanie radaru serią zakodowanych impulsów o częstotliwości 1090 MHz , który zawiera Dodatkowe informacje wpisz numer deski, wysokość i tak dalej. Odpowiedź transpondera statku powietrznego zależy od trybu zapytania radarowego, a tryb zapytania jest określony przez odległość między impulsami zapytania P1 i P3, np. w trybie A impulsów zapytania (tryb A) odległość między zapytaniem impulsów stacji P1 i P3 wynosi 8 mikrosekund, a gdy takie żądanie zostanie odebrane, transponder samolotu koduje numer swojej płyty w impulsach odpowiedzi. W trybie zapytania C (tryb C) odległość między impulsami zapytania stacji wynosi 21 mikrosekund, a po odebraniu takiego zapytania transponder samolotu koduje jego wysokość w impulsach odpowiedzi. Radar może również wysyłać zapytania w trybie mieszanym, takim jak Mode A, Mode C, Mode A, Mode C. Azymut samolotu jest określany przez kąt obrotu anteny, który z kolei jest określany przez obliczenie małego azymutu znaki. Zasięg jest określany przez opóźnienie nadchodzącej odpowiedzi.Jeżeli Samolot nie znajduje się w obszarze zasięgu wiązki głównej, ale leży w obszarze zasięgu listków bocznych lub znajduje się za anteną, wówczas Odpowiadający samolot, po otrzymaniu żądania z radaru, otrzyma na swoim wejściu warunek, że impulsy P1 ,P3

    Zalety radaru wtórnego, większa dokładność, dodatkowe informacje o samolocie (numer boczny, wysokość), a także niskie promieniowanie w porównaniu z radarami pierwotnymi.

    Zasada działania

    Powiązane wideo

    Klasyfikacja radarów policyjnych

    Główne cechy techniczne

    Rodzaje i zasięgi radarów policji drogowej

    Tryby pracy radaru

    Podstawowe technologie radarowe: - OEM, Ultra-X, Ultra-K (K-Pulse)/(Smartscan™), Instant-On, POP™, HYPER-X™, HYPER-K™.

    Radary mogą łączyć te technologie, aby osiągnąć cele ukrywania sygnału przed detektorem radarowym. Na przykład „ISKRA 1” wykorzystuje jednocześnie Instant-ON jako tryb przełączania i kombinację PULSE + POP w postaci pakietu 5 krótkich impulsów. .

    Instant-ON to tryb włączania radaru, gdy radar jest początkowo włączony i znajduje się w trybie gotowości, ale nie emituje żadnego sygnału. Po naciśnięciu przycisku radaru natychmiast zaczyna emitować sygnał i mierzy prędkość celu, na który jest wycelowany. Pozwala to pozostać niewidocznym dla detektorów radarowych, co znacznie zwiększa wydajność radaru, a także oszczędza energię baterii radaru.

    POP jest zastrzeżonym znakiem towarowym należącym do MPH Technologies. Technologia ta, w przeciwieństwie do Instant-ON, odpowiada za samą strukturę sygnału. Istota technologii polega na tym, że radar po włączeniu emituje bardzo krótki impuls i za jego pomocą mierzy prędkość celu. Zastosowanie tej technologii komplikuje detekcję sygnału radarowego przez detektory radarowe, ponieważ wiele modeli odbiera taki impuls jako zakłócenia i nie ostrzega kierowcy. Ponadto, ze względu na zbyt krótki impuls, odległość wykrywania jest znacznie skrócona. Aby detektor radarowy mógł rozpoznawać sygnały radarowe POP, musi być wyposażony w odpowiednią technologię ochrony.

    PULSE - oprócz POP istnieje również technologia sygnału impulsowego. Różni się od POP tym, że sygnał pulsacyjny jest emitowany w sposób ciągły. Czas trwania impulsów może być różny. Jeśli jest bardzo krótki, może to również stanowić problem dla detektora radarowego, ale większość nowoczesnych modeli detektorów radarowych jest wyposażona w pulsacyjną ochronę radarową.

    Tabela porównawcza radarów policyjnych, rejestratorów fotograficznych

    Model TYP Fotoradar Zakres Częstotliwość Protokół Zakres prędkości Zakres wideo Interwał kalibracji
    Awtodoriya 4 Wideo * GPS/Glonass 10 km * 2 lata
    Ruch drogowy Vocord 4 Wideo * GPS Nie ogr. 140 m² 2 lata
    Autohurricane RS/VSM/RM 1/3/5 Wideo * * * * 1 rok
    Amata 1 Laser 800-1100 nm - 700 m² 250 m² 1 rok
    Arena 1 K 24,125 GHz - 1500 m² - 1 rok
    Bariera-2M 5 x 10,525 GHz - - - 1 rok
    Złoty Orzeł 5 K 24,125 GHz K-Puls - - 1 rok
    binarny 5 K 24,125 GHz K-Puls - - 2 lata
    Vizir 5 K 24,125 GHz - 400 m² - 1 rok
    Iskra-1 5 K 24,125 GHz Natychmiastowe WŁĄCZENIE/PULSE/POP 400 m² - 1 rok
    Chris-S/P 1/5 K 24,125 GHz - 150 m² 50 m² 2 lata
    LISD-2F 1 Laser 800-1100 nm - 1000 m² 250 m² 1 rok
    PKS-4 1 K 24,125 GHz - 1000 m² - 1 rok
    Radis 1 K 24,125 GHz - 800 m² - 2 lata
    Rapier-1 1 K 24,125 GHz - - 20 m² 2 lata
    Robot Jenoptika 1 K 24,125 GHz - - - -
    Sokół-M 5 x 10,525 GHz K-Puls - - 1 rok
    Strzałka ST/STM 1/5 K 24,125 GHz K-Puls 500 m² 50 m² 1 rok

    TYP Fotoradar określa typ radaru na mapach nawigacyjnych Navitel. .

    "APK "AvtoUragan" może być wyposażony w radarowe mierniki prędkości "Rapira" lub "Iskra-1" podczas postoju oraz radar "Berkut" w kabinie radiowozu.

    „Rejestrator Avtodoria działa tylko w trybie rejestratora wideo.

    "VOCORD Traffic może być wyposażony w prędkościomierze "Iskra-1"DA/130(Chris), "Iskra"DA/210, "Iskra-1"DA/60

    Również działanie Vocord Traffic realizowane jest w postaci systemów bezradarowych w dwóch wersjach:

    1 - jako pojedyncze bloki, gdzie pomiar prędkości opiera się na precyzyjnym pomiarze czasu każdej klatki;

    2 - w postaci kilku kamer do monitorowania średniej prędkości na prostych odcinkach dróg.

    Systemy Avtodoria, Avtohuragan i Vocord Traffic mogą mierzyć przekroczenie średniej prędkości na odcinku drogi.

    Symulatory radarowe

    Na drogach zaczęto instalować symulator radaru Lira-1 działający w paśmie X.

    Symulatory radarów działają jak fałszywe rejestratory wideo. Zasada działania polega na generowaniu sygnału radiowego podobnego do emitowanego przez prędkościomierze drogowe, przy czym urządzenia te nie posiadają urządzeń pomiarowych.

    System ostrzegania SWS

    System ostrzegania SWS (Safety warning system) to system powiadamiania o zbliżaniu się do miejsca zagrożenia lub wypadku. System przeznaczony jest do odbioru za pomocą detektorów radarowych (detektorów radarowych). Sygnał nadawany jest z częstotliwością 24,060...24,140 GHz. SWS nie jest używany w WNP.

    Atrapy magnetowidów

    Modele można przekształcić w aktywne rejestratory wideo, wkładając odpowiednią jednostkę radarową i podłączając kamerę.

    Antyradar

    Dla wielu kierowców szybka jazda jest zjawiskiem powszechnym. Pojawił się nawet specjalny sprzęt elektroniczny, który pomaga kierowcy uniknąć mandatów. Pierwszy