Радиолокация - это совокупность научных методов и technické prostředky používané ke stanovení souřadnic a charakteristik objektu pomocí rádiových vln. Studovaný objekt je často označován jako radarový cíl (nebo jednoduše cíl).
Rádiová technická zařízení a prostředky,jsou navrženy tak, aby vykonávaly radarové úkoly, se nazývají radarové systémy nebo zařízení (radar nebo RLU). Základy radaru jsou založeny na následujících fyzikálních jevech a vlastnostech:
Schopnost rádiových vln odrážet byla zdůrazněna velkým fyzikem G. Hertzem a ruským elektrotechnikem A.S. Popov na konci XIX století.Podle patentu z roku 1904 vytvořil první radar německý inženýr K. Hülmeier. Zařízení, které nazval teleobiloscope, bylo používáno na lodích plujících po Rýnu. V souvislosti s vývojem letecké techniky vypadalo použití radaru velmi slibně jako prvek protivzdušné obrany. Výzkum v této oblasti provedli přední odborníci z mnoha zemí světa.
V roce 1932 popsal Pavel Kondratyevič Oshchepkov, výzkumný pracovník LEFI (Leningrad Electrophysical Institute), základní princip radaru ve svých dílech. Ve spolupráci s kolegy B.K. Shembel a V.V.Tsimbalin v létě 1934 předvedl prototyp radarového zařízení, které detekovalo cíl v nadmořské výšce 150 m ve vzdálenosti 600 m. Další práce na zdokonalení radarového vybavení byly sníženy s cílem zvýšit jejich dosah a zvýšit přesnost určení umístění cíle.
Povaha elektromagnetického záření cíle nám umožňuje mluvit o několika druzích radaru:
Každý druh má své výhody a nevýhody.
Podle použité metody jsou všechny prostředky radaru rozděleny na kontinuální a pulzní radary.
První obsahuje vysílač aradiační přijímač pracující současně a nepřetržitě. Na tomto principu byla vytvořena první radarová zařízení. Příkladem takového systému je rádiový výškoměr (letecké zařízení, které určuje vzdálenost letadla od zemského povrchu) nebo radar známý všem motoristům pro stanovení rychlosti vozidla.
При импульсном методе электромагнитная энергия vyzařované v krátkých pulsech po dobu několika mikrosekund. Po vygenerování signálu pracuje stanice pouze pro příjem. Po zachycení a registraci odražených rádiových vln radar vysílá nový impuls a cykly se opakují.
Existují dva hlavní provozní režimyradarové stanice a zařízení. První je skenování prostoru. Provádí se podle přísně specifikovaného systému. Při sekvenčním pohledu může být pohyb radarového paprsku kruhový, spirálový, kuželový, sektorový. Například anténní pole se může pomalu otáčet v kruhu (v azimutu) při skenování ve výšce (naklápění nahoru a dolů). Při paralelním skenování je průzkum prováděn paprskem radarových paprsků. Každý má svůj vlastní přijímač, zpracovává se několik informačních toků najednou.
Режим слежения подразумевает постоянную směrovost antény k vybranému objektu. K jeho otočení se v souladu s trajektorií pohyblivého cíle používají speciální automatizované sledovací systémy.
Rychlost šíření elektromagnetických vln v km / hatmosféra je 300 tisíc km / s. Znalost času stráveného vysílaným signálem na pokrytí vzdálenosti od stanice k cíli a zpět je proto snadné vypočítat vzdálenost objektu. K tomu je nutné přesně zaznamenat čas odeslání pulsu a okamžik přijetí odraženého signálu.
Informace o umístění cílepoužívá se vysoce směrový radar. Stanovení azimutu a výšky (výšky nebo výšky) objektu se provádí anténou s úzkým paprskem. Moderní radary k tomu používají fázované antény (PAR), které jsou schopny nastavit užší paprsek a vyznačují se vysokou rychlostí rotace. Proces skenování prostoru se zpravidla provádí s nejméně dvěma paprsky.
Účinnost a kvalita řešených úkolů do značné míry závisí na taktických a technických vlastnostech zařízení.
Mezi taktické ukazatele radaru patří:
Specifikované taktické vlastnosti jsou stanoveny v konstrukci zařízení pomocí určitých technických parametrů, včetně:
Radar je všestranný nástrojširoce rozšířené ve vojenské sféře, vědě a národní ekonomice. Oblasti použití se neustále vyvíjejí díky vývoji a zdokonalování technických prostředků a měřících technologií.
Применение радиолокации в военной отрасли umožňuje řešit důležité úkoly při sledování a sledování prostoru, detekci vzdušných, pozemních a vodních mobilních cílů. Bez radarů není možné si představit vybavení sloužící k poskytování informační podpory pro navigační systémy a systémy řízení palby zbraní.
Vojenský radar je základní součástí systému varování před strategickým raketovým útokem a integrované protiraketové obrany.
Rádiové vlny vysílané také z povrchu Zeměodráží se od objektů v blízkém a hlubokém vesmíru a také od cílů v blízkosti Země. Mnoho vesmírných objektů nebylo možné úplně prozkoumat pouze pomocí optických přístrojů a pouze použití radarových metod v astronomii umožnilo získat bohaté informace o jejich povaze a struktuře. Poprvé byl pasivní radar pro lunární průzkum používán americkými a maďarskými astronomy v roce 1946. Asi ve stejnou dobu byly náhodně přijaty rádiové signály z vesmíru.
Moderní radioteleskopy mají přijímací anténumá tvar velké konkávní kulové mísy (jako zrcadlo optického reflektoru). Čím větší je jeho průměr, tím slabší je signál, který může anténa přijímat. Rádiové dalekohledy často pracují v komplexu a kombinují nejen zařízení umístěná blízko sebe, ale také umístěná na různých kontinentech. Mezi nejdůležitější úkoly moderní radioastronomie patří studium pulsarů a galaxií s aktivními jádry, studium mezihvězdného média.
V zemědělství a lesnictví radarzařízení jsou nepostradatelná pro získávání informací o distribuci a hustotě vegetace, studium struktury, parametrů a typů půd, včasné zjišťování požárů. V geografii a geologii se radar používá k provádění topografických a geomorfologických prací, ke stanovení struktury a složení hornin a k hledání ložisek nerostů. V hydrologii a oceánografii se radarové metody používají ke sledování stavu hlavních vodních cest v zemi, sněhové a ledové pokrývky a mapování pobřeží.
Radar je nenahraditelným pomocníkemmeteorologové. Radarová stanice může snadno zjistit stav atmosféry ve vzdálenosti desítek kilometrů a na základě analýzy získaných dat je vytvořena prognóza změn povětrnostních podmínek v konkrétní oblasti.
Pro moderní radarovou stanici hlavníkritériem hodnocení je poměr efektivity a kvality. Účinnost se týká obecných taktických a technických charakteristik zařízení. Vytvoření dokonalého radaru je složitý inženýrský a vědecký a technický úkol, jehož realizace je možná pouze s využitím nejnovějších výsledků elektromechaniky a elektroniky, informatiky a výpočetní techniky, energie.
Podle odborníků v blízké budoucnostihlavními funkčními jednotkami stanic různé úrovně složitosti a účelu budou polovodičové aktivní fázované pole (antény fázovaného pole), které převádějí analogové signály na digitální. Vývoj počítačového komplexu umožní plně automatizovat řízení a základní funkce radaru a poskytnout koncovému uživateli komplexní analýzu přijatých informací.
