Radar je kombináciou vedeckých metód atechnické prostriedky používané na určenie súradníc a charakteristík objektu pomocou rádiových vĺn. Skúmaný objekt sa často označuje ako radarový cieľ (alebo jednoducho cieľ).
Rádiové vybavenie a vybavenie,určené na plnenie radarových úloh sa nazývajú radarové systémy alebo zariadenia (radar alebo radar). Základy radaru sú založené na nasledujúcich fyzikálnych javoch a vlastnostiach:
Na schopnosť odrazu rádiových vĺn poukázali skvelý fyzik G. Hertz a ruský elektrotechnik A.S. Popov koncom XIX storočí.Podľa patentu z roku 1904 vytvoril prvý radar nemecký inžinier K. Hulmeier. Zariadenie, ktoré nazval telemobiloskop, používali na lodiach, ktoré brázdili Rýn. V súvislosti s rozvojom leteckej techniky vyzeralo použitie radaru ako prvku protivzdušnej obrany veľmi sľubne. Výskum v tejto oblasti viedli poprední odborníci z mnohých krajín sveta.
V roku 1932 Pavel Kondratievich Oshchepkov, výskumník z LEFI (Leningradský elektrofyzikálny inštitút), vo svojich prácach opísal základný princíp radaru. On v spolupráci s kolegami B.K. Shembel a V.V.Tsimbalin v lete 1934 predviedol prototyp radarovej inštalácie, ktorá detekovala cieľ vo výške 150 m na vzdialenosť 600 m.Ďalšou prácou na zlepšení radarového vybavenia bolo zvýšenie ich dosahu a zvýšenie presnosti určenia polohy cieľa. .
Povaha elektromagnetického žiarenia cieľa nám umožňuje hovoriť o niekoľkých typoch radaru:
Každý typ má svoje výhody a nevýhody.
Všetky prostriedky radaru sa podľa použitej metódy delia na radary kontinuálneho a pulzného žiarenia.
Prvé obsahujú vysielač aprijímač žiarenia pracujúci súčasne a nepretržite. Podľa tohto princípu vznikli prvé radarové zariadenia. Príkladom takéhoto systému je rádiovýškomer (lietadlový prístroj, ktorý zisťuje vzdialenosť lietadla od zemského povrchu) alebo všetkým motoristom známy radar na určovanie rýchlosti dopravného prostriedku.
Pri pulznej metóde elektromagnetická energiaemitované v krátkych impulzoch počas niekoľkých mikrosekúnd. Po vygenerovaní signálu stanica funguje len na príjem. Po zachytení a zaregistrovaní odrazených rádiových vĺn radar vyšle nový impulz a cykly sa opakujú.
Existujú dva hlavné prevádzkové režimyradarové stanice a zariadenia. Prvým je skenovanie priestoru. Vykonáva sa podľa prísne definovaného systému. Pri sekvenčnom prehľade môže byť pohyb radarového lúča kruhový, špirálový, kužeľový, sektorový. Napríklad anténne pole sa môže pomaly otáčať v kruhu (v azimute) a súčasne skenovať v nadmorskej výške (nakláňanie nahor a nadol). Pri paralelnom skenovaní sa kontrola vykonáva lúčom radarových lúčov. Každý má svoj prijímač, spracováva sa niekoľko informačných tokov naraz.
Režim sledovania znamená konštantnýsmerovosť antény na vybraný objekt. Na jej otočenie podľa trajektórie pohybujúceho sa cieľa sa používajú špeciálne automatizované sledovacie systémy.
Rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn vAtmosféra je 300 tisíc km/s. Preto, keď poznáme čas strávený vysielaným signálom na prekonanie vzdialenosti od stanice k cieľu a späť, je ľahké vypočítať vzdialenosť objektu. K tomu je potrebné presne zaznamenať čas odoslania impulzu a okamih prijatia odrazeného signálu.
Na získanie informácií o polohe cieľapoužíva sa vysoko smerový radar. Určenie azimutu a elevácie (elevácie alebo elevácie) objektu sa vykonáva anténou s úzkym lúčom. Moderné radary na to využívajú fázované anténne polia (PAR), schopné nastaviť užší lúč a vyznačujúce sa vysokou rýchlosťou otáčania. Proces skenovania priestoru sa spravidla uskutočňuje najmenej dvoma lúčmi.
Účinnosť a kvalita úloh, ktoré sa majú riešiť, do značnej miery závisia od taktických a technických vlastností zariadenia.
Medzi taktické indikátory radaru patria:
Dané taktické vlastnosti sú stanovené pri navrhovaní zariadení prostredníctvom určitých technických parametrov, vrátane:
Radar je univerzálny nástroj,široko používané vo vojenskej sfére, vede a národnom hospodárstve. Oblasti použitia sa neustále rozširujú vďaka rozvoju a zdokonaľovaniu technických prostriedkov a meracích technológií.
Využitie radaru vo vojenskom priemysleumožňuje riešiť dôležité úlohy preskúmania a kontroly vesmíru, detekcie vzdušných, pozemných a vodných mobilných cieľov. Bez radaru si nemožno predstaviť zariadenia, ktoré slúžia na informačnú podporu navigačných systémov a systémov riadenia paľby.
Vojenský radar je základnou súčasťou systému varovania pred strategickým raketovým útokom a integrovanej protiraketovej obrany.
Rádiové vlny vysielané zo zemského povrchusa odrážajú od objektov v blízkom a vzdialenom priestore, ako aj od blízkozemských cieľov. Mnohé vesmírne objekty nebolo možné plnohodnotne preskúmať len s použitím optických prístrojov a až využitie radarových metód v astronómii umožnilo získať bohaté informácie o ich povahe a štruktúre. Pasívny radar na prieskum Mesiaca prvýkrát použili americkí a maďarskí astronómovia v roku 1946. Približne v rovnakom čase boli náhodne prijaté aj rádiové signály z vesmíru.
Moderné rádioteleskopy majú prijímaciu anténumá tvar veľkej konkávnej guľovej misky (ako zrkadlo optického reflektora). Čím väčší je jej priemer, tým slabší signál bude anténa schopná prijať. Rádiové teleskopy často pracujú komplexným spôsobom a kombinujú nielen zariadenia umiestnené blízko seba, ale aj umiestnené na rôznych kontinentoch. Medzi najdôležitejšie úlohy modernej rádioastronómie patrí štúdium pulzarov a galaxií s aktívnymi jadrami, štúdium medzihviezdneho prostredia.
V poľnohospodárstve a lesníctve radarzariadenia sú nevyhnutné na získavanie informácií o rozložení a hustote rastlinných hmôt, na štúdium štruktúry, parametrov a typov pôd a na včasnú detekciu požiarov. V geografii a geológii sa radar využíva na vykonávanie topografických a geomorfologických prác, zisťovanie štruktúry a zloženia hornín a vyhľadávanie ložísk nerastov. V hydrológii a oceánografii sa radarové metódy používajú na monitorovanie stavu hlavných vodných ciest v krajine, snehovej a ľadovej pokrývky a mapovanie pobrežia.
Radar je nepostrádateľným pomocníkommeteorológovia. Radar dokáže jednoducho zistiť stav atmosféry na vzdialenosť desiatok kilometrov a rozborom získaných údajov sa vytvorí predpoveď o zmenách poveternostných podmienok v konkrétnej oblasti.
Pre modernú radarovú stanicu je hlavnáhodnotiacim kritériom je pomer efektívnosti a kvality. Účinnosť sa vzťahuje na všeobecné výkonové charakteristiky zariadenia. Vytvorenie dokonalého radaru je komplexná inžinierska a vedecko-technická úloha, ktorej realizácia je možná len s využitím najnovších výdobytkov v elektromechanike a elektronike, informatike a výpočtovej technike a energetike.
Odborníci predpovedajú, že v blízkej budúcnostiHlavnými funkčnými jednotkami staníc rôznej zložitosti a účelu budú polovodičové aktívne fázované polia (fázové anténne polia), ktoré konvertujú analógové signály na digitálne. Vývoj počítačového komplexu umožní plnú automatizáciu riadenia a základných funkcií radaru a poskytne koncovému užívateľovi komplexnú analýzu prijatých informácií.
