Занятие № 1. Общие сведения о радиолокации

 

Обсуждена на заседании кафедры

«___» __________ 2013 г., протокол № ___

 

 

САНКТ–ПЕТЕРБУРГ

2013 г.

УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ: 1. Изучить понятие радиолокации, виды радиолокационных целей, виды радиолокации.

2. Изучить импульсный метод измерения дальности. Понять сущность эффекта Доплера.

3. Прививать творческий подход к изучению дисциплины.

ВИД ЗАНЯТИЯ: лекция

ВРЕМЯ: 2 часа

МЕСТО: класс

МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: 1. Презентация.

2. Проектор.

3. Компьютер.

 

ЛИТЕРАТУРА:

 

1. Рудианов Г.В., Переверзев М.А., Габдулин М.А. Основы построения зенитных комплексов. Справочно-учебный материал. СПб. 2011, с. 3-6.

 

Учебные вопросы и распределение времени:

I.	Вводная часть…………………………………………………………………	10 мин
II.	Основная часть……………………………………………………………….	75 мин
1.	Основные понятия и определения. Виды радиолокации……………………	25 мин
2.	Импульсный метод измерения дальности……………………………………	25 мин
3.	Эффект Доплера………………………………………………………………	25 мин
III.	Заключительная часть………………………………………………………	5 мин

ВВЕДЕНИЕ

 

Радиолокация, так же как и другие области прикладной радио - техники: радиосвязь, радиовещание, телевидение и др.,— основана па использовании электромагнитных волн (радиоволн).

Электромагнитные волны — это особый вид материи, представляющий собой совокупность электрических и магнитных переменных полей, движущихся в свободном пространстве со скоростью света (около 300 000 км/сек).

Для получения и излучения электромагнитных волн необходимо радиопередающее устройство — передающая радиостанция. Она состоит из источника электрической энергии, высокочастотного генератора, вырабатывающего переменный ток высокой частоты, устройства, управляющего высокочастотными колебаниями, антенны, предназначенной для излучения радиоволн.

 

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ВИДЫ РАДИОЛОКАЦИИ

 

Радиолокация – это наука, изучающая способы определения местоположения объектов с использованием радиоволн.

Радиолокация, применяемая в войсковой ПВО, основана на следующих принципах:

· прямолинейность распространения радиоволн. В действительности радиоволны распространяются прямолинейно только в вакууме. В атмосфере радиолуч искривляется, причем, степень и знак искривления зависит от параметров атмосферы. Однако, при дальностях, характерных для войсковой ПВО (десятки километров), искривлением радиолуча можно пренебречь;

· постоянство скорости распространения радиоволн. Принято, что радиоволны распространяются со скоростью с =3·10⁸ м/с. Однако, с такой скоростью радиоволны распространяются только в вакууме, реальная же скорость радиоволны зависит от параметров атмосферы. Тем не менее, при решении практических задач радиолокации изменением данной скорости можно пренебречь;

· отражение радиоволн от объектов.

Для обнаружения и определения местонахождения объектов, например самолетов или кораблей, при отсутствии их видимости служит радиолокационная станция, состоящая из передающего и приемного устройств. Радиоволны, излучаемые передатчиком радиолокационной станции, встречая на своем пути препятствие, например высокое здание, обрывистый холм, самолет, отражаются от него и принимаются приемником этой же станции.

Рис. 1. Отражение радиоволн, излучаемых радиолокационной станцией

 

Явление отражения радиоволн от препятствий положено в основу работы радиолокационных станций. Это явление подобно эху — всем известному отражению звуковых волн, которое часто наблюдается в лесистой и особенно гористой местности.

Сущность отражения электромагнитных волн (радиоволн) от препятствий состоит в том, что под влиянием радиоволн в этих препятствиях возникает переменный ток, который служит источником вторичного излучения. Вблизи проводника энергия электромагнитного поля переходит в энергию возникшего в этом проводнике переменного тока. Одна часть этой энергии расходуется (поглощается) в самом проводнике, т. е. переходит в кинетическую энергию движения его молекул (в тепло). Другая часть вновь излучается в окружающее пространство. Таким образом, проводник, по которому протекает переменный ток, становится излучателем электромагнитных волн.

Рис. 2. Отражение волн от металлического проводника

 

Частота этого вторичного излучения та же, что и первичного. Поэтому вторичное излучение волн проводником, находящимся в поле первичных радиоволн, можно рассматривать как частичное отражение волн от этого проводника.

От объектов отражается ничтожно малая часть энергии радиоволны. Так, импульсная мощность передатчика РЛС составляет 10⁴-10⁵ Вт, а мощность отраженного сигнала на входе антенны РЛС составляет 10^-9-10^-13 Вт.

Чаще всего препятствием, отражающим радиоволны, служит токопроводящая поверхность. Так, в самолете отражающей поверхностью служит его металлический корпус. В нем, как и в проводнике, под влиянием радиоволн возникает переменный ток, а, следовательно, происходит излучение радиоволн, т. е. отражение падающих на корпус самолета первичных радиоволн.

В войсковой ПВО используются следующие виды

 

2. ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ