اصول کلی رادار عملکرد

لینک دریافت فایل خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  قابل ویرایش پرینت

تعداد صفحات: 56

فصل اول

مقدمه:

1-1-اصول کلی رادار عملکرد ان

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی که تشخیص تعیین موقعیت هدفها کار رود. دستگاه اساس یک شکل موج خاص طرف هدف مثال یک موج سینوسی مدولاسیون پالسی(Pulse- Modulated) تجزیه وتحلیل بازتاب (Echo) عمل کند. رادار منظور توسعه توانایی حسی‏های چندگانه انسانی مشاهده محیط اطراف مخصوصا حس بصری کار گرفته شده است. ارزش رادار نیست که جایگزین چشم شود بلکه ارزش عملیاتی که چشم نمی توان انجام داد. رادار نمی تواند جزئیات مثل چشم بررسی قرار دهد رنگ اجسام دقتی که چشم دارد تشخیص داد بلکه رادار توان درون محیطی که چشم غیر قابل نفوذ دید مثل تاریکی، باران، مه، برف غبار غیره. مهمترین مزیت رادار، توانایی تعیین فاصله حدود هدف باشد.

یک رادار ساده شامل انتن فرستنده، انتن گیرنده عنصر اشکارساز انرژی گیرنده می‏باشد. انتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر (Oscillator) منتشر کند. بخشی سیگنال ارسالی (رفت) هدف خورده جهات مختلف منعکس گردد. رادار انرژی برگشتی خلاف جهت ارسال مهم است.

انتن گیرنده انرژی برگشتی دریافت گیرنده دهد. گیرنده انرژی برگشتی عملیاتی، تشخیص وجود هدف تعیین فاصله سرعت نسبی ان، انجام می‌شود. فاصله انتن هدف اندازه گیری زمان رفت برگشت سیگنال رادار معین می‌شود. تشخیص جهت، موقعیت زاویه هدف توسط جهت دریافت موج برگتشی هدف امکان پذیر است. روش معمول بری مشخص کردن جهت هدف، کار بردن انتن شعاع تشعشعی باریک باشد. اگر هدف نسبت رادار دارای سرعت نسبی باشد، تغییر فرکانس حامل موج برگشتی (اثر دوپلر) (Doppler) معیاری سرعت نسبی (شعاعی) میباشد که ممکن تشخیص اهداف متحرک اهداف ساکن کار برود.در رادارهایی که بطور پیوسته هدف ردیابی کنند، سرعت تغییر محل هدف بطور پیوسته اشکار می‌شود.

نام رادار تاکید ازمایشهای اولیه دستگاهی که اشکارسازی وجود هدف تعیین فاصله انجام داده بکار رفته است. کلمه رادار (RADAR) اختصاری کلمات: Radio Detection And Ranging است، چرا که رادار ابتدا عنوان وسیله هشدار نزدیک شدن هواپیمای دشمن کار رفت ضدهوائی جهت نظر گرداند. اگر چه امروزه توسط رادارهای جدید طراحی خوب اطلاعات بیشتری هدف، علاوه فاصله بدست اید، ولی تعیین فاصله هدف (تا فرستنده) هنوز یکی مهمترین وظایف رادار باشد. نظر رسد که هیچ تکنیک دیگری خوبی سرعت رادار قادر اندازه گیری فاصله نیست.

معمولترین شکل موج رادارها یک قطار پالسهای باریک مستطیلی که موج حامل سینوسی مدوله کند. فاصله هدف اندازه گیری زمان رفت برگشت یک پالس، TR دست اید. انجا که امواج الکترومغناطیسی سرعت نور فضا منتشر شوند. پس فاصله، R، برابر با:

به محض ارسال یک پالس توسط رادار، بایستی قبل ارسال پالس بعدی یک مدت زمان کافی بگذرد همه سیگنالهای انعکاسی دریافت تشخیص داده شوند.

بنابراین سرعت ارسال پالسها توسط دورترین فاصله‏ای که انتظار رود هدف فاصله باشد تعیین گردد. اگر تواتر تکرار پالسها (Pulse Repetiton Frequency) خیلی بالا باشد، ممکن سیگنالهای برگشتی بعضی اهداف پس ارسال پالس بعدی گیرنده برسند ابهام اندازه گیری فاصله ایجاد گردد. انعکاسهایی که پس ارسال پالس بعدی دریافت شوند اصطلاحا انعکاسهای مربوط پریود دوم (Second-Time-Around) گویند چنین انعکاسی صورتی که عنوان انعکاس مربوط دومین پریود شناخته نشود ممکن فاصله راداری خیلی کمتری نسبت مقدار واقعی نشان بدهد.

حداکثر فاصله که پس اهداف صورت انعکاسهای مربوط پریود دوم ظاهر گردند حداکثر فاصله بدون ابهام (Maximum Unambiguous Range) گویند برابر با:

که ان=تواتر تکرار پالس حسب هرتز باشد. شکل زیر حداکثر فاصله بدون ابهام حسب تواتر تکرار پالس رسم شده است.

شکل 1-1 حداکثر فاصل بدون ابهام حسب تواتر تکرار پالس

اگر چه رادارهای معمولی یک موج مدولاسیون پالسی(pulse-Modulated Waveform) ساده انتشار دهند ولی انواع مدولاسیون مناسب دیگری امکان پذیر حامل پالس ممکن دارای مدولاسیون فرکانس فاز باشد سیگنالهای برگشتی پس دریافت زمان فشرده شوند. عمل مزایایی درقدرت تفکیک بالا فاصله (High Range Resolution) می‌شود بدون که احتیاج پالس باریک کوتاه مدت باشد. روش استفاده یک پالس مدوله شده طولانی دسترسی قدرت تفکیک بالای یک پالس باریک، اما انرژی یک پالس طولانی، نام فشردگی پالس (Pulse Compression) مشهور است.

در موج پیوسته (CW) توان کاربرد ازجابجایی تواتر دوپلر. جداسازی انعکاس دریافتی سیگنالرفت انعکاسهای ناشی عوامل ناخواسته ساکن(Cluttre) استفاده نمود. استفاده موج CW مدوله نشده نمی توان فاصله تعیین کرد کار باید مدولاسیون فرکانس فاز کار رود.