Tutka - se ... Määritelmä, tyypit, toimintaperiaate. tutka

Tutka - kokoelma tieteellisiä menetelmiä ja välineet, jotka toimivat määrittämiseksi alkuperän ja kohteen ominaisuuksien mukaan radioaaltojen avulla. Testi laitos usein kutsutaan tutkamaalin (tai kohde).

Tutka periaate

Radio- ja välineet on tarkoitettu toimimaan tutka tehtäviä kutsutaan tutka järjestelmiä tai laitteita (tutka tai RLN). Perusteet tutka perustuu seuraavat fysikaaliset ilmiöt ja ominaisuudet:

• Radioaaltojen etenemisen ympäristössä, kohtaaminen esineitä eri sähköiset ominaisuudet, ovat hajallaan niitä. Heijastuneen kohde (tai sen oma valo), mahdollistaa tutkajärjestelmän havaita ja tunnistaa kohde.
• Suurilla etäisyyksillä eteneminen otettu suoraan vakionopeudella tunnetussa ympäristössä. Tämä oletus on mahdollista mitata etäisyyden kohteeseen ja sen kulma-koordinaatit (joitakin virhe).
• Perusteella Doppler-ilmiön, taajuus vastaanotetun heijastuneen signaalin lasketaan säteen nopeus säteilyn kohta suhteellisen RLN.

historiallista tietoa

On radioaallot kyky hylkiä muistutti suurta fyysikko H. Hertz ja Venäjän sähköinsinööri AS Popov myöhään XIX vuosisadalla. Patentin mukainen vuodelta 1904, ensimmäinen tutka perustaa saksalainen insinööri Karl Hyulmayer. Laite, jota hän kutsui telemobiloskopom, jota käytetään laivoissa, liikennöi Rein. Yhteydessä kehittämisessä ilmailutekniikka käytön tutka näyttää hyvin lupaavalta puolustukseksi elementti. Tutkimus tällä alueella olivat johtavia asiantuntijoita monissa maissa.

Vuonna 1932, perusperiaate tutkan kuvattu hänen kirjoituksissa tutkija Leningrad Institute of Electrophysics (Leningrad Sähköfysikaaliset Institute) Pavel Kondratevich Oschepkov. Б.К. Hänellä on myös yhteistyössä kollegojen BK Shembel ja VV Tsimbalinym kesällä 1934 joutui prototyyppi tutka, kohde sijaitsee korkeudessa 150 m päässä 600 m. Jatkokäsittelyssä parantaminen tutka on lisätä erilaisia niiden toimintaa ja parantaa tarkkuutta määrittämiseksi kohdepaikkaan.

tyypit tutka

Luonne sähkömagneettisen säteilyn tavoitteiden ehdottaa useita erilaisia tutka:

• Passiivinen tutka tutkii luontainen säteilyn (lämpö, sähkömagneettiset ja vastaavat), joka muodostaa kohteen (ohjuksia, ilma-alusten, tila esineitä).
• Aktiivisesti suorittaa aktiivinen vaste tapauksessa, jos esine on varustettu omalla lähetin ja vuorovaikutus niiden kanssa tapahtuu algoritmi "pyyntö - vastaus".
• Aktiivinen passiivinen vaste liittyy tutkimuksen toissijainen (heijastuneen) radio. Tutka tässä tapauksessa koostuu lähettimen ja vastaanottimen.
• Semi-aktiivinen tutka - on erikoistapaus aktiivinen, tapauksessa, jossa heijastuneen säteilyn ilmaisin sijaitsee tutkien (esim., Rakenne-elementin itseohjautuva ohjuksia).

Kullekin on luontainen etuja ja haittoja.

Menetelmät ja laitteet

Kaikki tutka tiloja käytetystä menetelmästä jakaa tutka jatkuvaa ja pulssitaajuussäteilystä.

Ensimmäinen sisältää sen koostumus lähettimen ja säteilyn vastaanotin toimii samanaikaisesti ja jatkuvasti. Tämän periaatteen mukaan, ensimmäinen tutka laitteet on luotu. Eräs esimerkki tällaisesta järjestelmästä voidaan palvella radioaltimetr (ilmailun laite määrittää poistamalla ilma maanpinnasta) tai kaikkien tiedossa autoilijoille tutka määrittämiseksi nopeusrajoitus ajoneuvon.

Kun pulssi menetelmä sähkömagneettista energiaa emittoituu lyhyillä muutaman mikrosekunnin. Jälkeen muodostetaan signaali, asema toimii vain vastaanotto. Kerättyään ja rekisteröimällä heijastunut tutka radioaaltoja lähettää uuden pulssi ja jaksot toistetaan.

tutkatiloissa

Kahdella eri toimintatiloja tutka-asemat ja laitteita. Alkuperä - skannaus tilaa. Se toteutetaan tiukasti ennalta määrätyn järjestelmän. Peräkkäisessä arvostelu liikkuva tutka säde voi olla pyöreä, kierteiset, kartiomainen sektoreihin merkki. Esimerkiksi antenniryhmä voidaan pyörittää hitaasti ympyrä (atsimuutti), kun taas skannaus korkeus (kallistuu ylöspäin ja alaspäin). Rinnakkaisessa pyyhkäisysäteen tutkakaavioiden suorittaa säteitä. Kukin on oma vastaanotin on käsitelty useita tietovirtoja.

Seuranta tila tarkoittaa jatkuvaa suuntaavuus antennin valittuun kohteeseen. Vuoroaan mukaisesti kehityskaari liikkuvan kohteen avulla erikoiset automaattiset seurantajärjestelmät.

Algoritmin määrittämiseksi alueella ja suunta

Etenemisnopeus sähkömagneettisten aaltojen ilmakehässä on 300000. Km / s. Siksi tietäen aika lähetyssignaali kattamaan etäisyys asemasta kohteeseen ja takaisin, se on helppo laskea etäisyys esineen. Voit tehdä tämän sinun täytyy kirjata täsmällisesti lähetyshetkellä pulssin ja hyväksymisen aikaan heijastuneen signaalin.

Lisätietoja sijainnin käytetty kohde Säteilevä tutkan. Määritys atsimuutti- ja elevaation (tai korkeus) esineen tuottaa kapealla antennikeilaa. Moderni tutka käytetään vaiheittaisen antennien (PAR), joka kykenee asettamaan kapeampi palkki, ja tunnettu siitä, että suuri pyörimisnopeus. Tyypillisesti tila skannaus suoritetaan ainakin kaksi palkkia.

Tärkeimpien parametrien järjestelmien

Vuodesta taktinen ja tekniset ominaisuudet laitteiden se riippuu pitkälti tehokkuuden ja laadun tehtäviä.

Taktisista tutka ilmaisimet listalla:

• näkökenttä, rajoitettu pienin ja suurin valikoima kohteen havaitsemisen, voimassa oleva atsimuuttikulman ja korkeuskulman.
• Resoluution etäisyys-, atsimuutti-, korkeus ja nopeus (kyky parametrien määrittämiseksi viereisen tavoitteet).
• Mittaustarkkuus, joka mitataan, kun läsnä on brutto, järjestelmällinen tai satunnaisia virheitä.
• Häiriövarasta ja luotettavuus.
• Aste automatisointi haku ja käsittely saapuvan datavirran informaation.

Määritetyn taktinen ominaisuuksien mukaisia suunnittelemaan laitteita myös joitakin teknisiä parametreja, joita ovat:

• kantoaaltotaajuus, ja modulaatio syntyy värähtelyjä;
• antennikuvioita;
• teho lähettävä ja vastaanottava laite;
• mitat ja paino järjestelmän.

Luovuttamisesta

Tutka - on monipuolinen työkalu, joka on laajalti käytetty sotilaallisiin alalla, tieteen ja talouden. Käyttö kasvaa tasaisesti ansiosta kehittämiseen ja parantamiseen teknisten laitteiden ja mittausteknologioista.

Käyttö tutka sotilasalalle voi ratkaista merkittävä ongelma tarkastelun ja seurantaa tilan havaitsemisen ilman, maan ja veden liikkuvien maalien. Ilman tutka on mahdotonta kuvitella laitteen, joka palvelee ilmoittaa navigointijärjestelmät ja ammuskelua ohjausjärjestelmät.

Sotilaallinen tutka on osa strategista varoitus ohjushyökkäys ja integroituja ohjuspuolustusjärjestelmän.

radioastronomy

Lähetetään radioaaltoja maanpinnasta ja heijastuvat esineitä kohteen ja avaruudessa, sekä maan päällä päättyy. Monet avaruusobjekteja oli mahdotonta tutkia perinpohjaisesti vain käyttämällä optisten instrumenttien ja ainoastaan käyttö tutka tekniikoita tähtitieteen tuotti runsaasti tietoa niiden luonteesta ja rakenteesta. Ensimmäistä kertaa passiivinen tutka kuututkimukseen on käytetty Yhdysvaltain ja Unkarin astronomit vuonna 1946. Samaan aikaan, se otetaan satunnaisesti ja radiosignaaleja avaruudesta.

Moderni teleskooppi vastaanottoantennin on muodoltaan suuri kovera pallomainen kulho (kuten peili optisen heijastimen). Mitä suurempi halkaisija, sitä heikompi on signaali antenni voi ottaa. radioteleskooppien toimivat usein monimutkaisia, yhdistämällä paitsi laitteet, jotka sijaitsevat lähellä toisiaan, mutta ovat eri mantereella. Niistä tärkeimpiä tehtäviä modernin tähtitieteen - tutkimus pulsareja ja galakseja aktiivisia ytimiä, on tutkimus tähtienvälinen aine.

siviilisovelluksia

Maa- ja metsätaloudessa, tutka laitteet ovat välttämättömiä informaation saamiseksi jakauma ja tiheys paneelit kasvi, tutkimalla rakenne, parametrit ja Maaperätyypit, havaita ajoissa tulipaloja. Maantieteelliset ja geologia tutka käytetään suorittamaan topografisten ja geomorfologisiin teoksia, määrittää rakenteen ja koostumuksen kiviä, löytää mineraaliesiintymien. Hydrologisten ja merentutkimus tutka menetelmien seurataan tärkein vesiväylä maata, lunta ja jäätä, kartoitus rannikolla.

Tutka - on välttämätön avustaja meteorologit. Tutka helposti selvittää ilmakehän tilaa etäisyydellä kymmeniä kilometrejä, sekä tietojen analysointiin, ennusteen muutoksia sääolosuhteiden joillakin alueilla.

kehitysnäkymiä

Nykyaikaisen tutkan tärkein arviointikriteeri on suhde tehokkuutta ja laatua. Tehokkuus tarkoittaa yleisen taktinen ja tekniset ominaisuudet laitteita. Luoda täydellinen tutka - monimutkainen suunnittelu ja tieteellisiä-tekninen ongelma, jonka toteuttaminen on mahdollista vain käyttämällä uusimmat saavutukset Sähkömekaniikka ja elektroniikan, tietotekniikan ja laskentatehoa.

Asiantuntijat ennustavat, että lähitulevaisuudessa, tärkeimpiä toiminnallisia asemien eri tasojen monimutkaisuus ja tarkoitukseen ovat kiinteässä tilassa aktiivinen vaiheohjauksisen (asteittain paneelit), joka muuntaa analogiset signaalit digitaalisiksi. Kehittäminen tietokonejärjestelmä automatisoida hallintaa ja perustoiminnot tutka tarjoaa loppuasiakas kattavan analyysin saaduista tiedoista.