Узнайте, чем заключается принцип радиолокации и какие методы применяются для обнаружения и измерения координат объектов с помощью радиоволн. Больше информации на NOCFN.
Радиолока́ция — область науки и техники, объединяющая методы и средства локации (обнаружения и измерения координат) и определения свойств различных объектов с помощью радиоволн. Близким и отчасти перекрывающимся термином является радионавигация, однако в радионавигации более активную роль играет объект, координаты которого измеряются, чаще всего это определение собственных координат. Основное техническое приспособление радиолокации — радиолокационная станция (РЛС, англ. radar).
Классификация
Выделяют два вида радиолокации:
- Активная радиолокация
- Пассивная радиолокация
Активная радиолокация
Активная радиолокация бывает двух видов:
- Радиолокация с пассивным ответом
- Полуактивная радиолокация
Для просмотра окружающего пространства радиолокационная станция (РЛС) использует различные способы обзора за счёт перемещения направленного луча антенны РЛС:
- Механический обзор
- Электронический обзор
- Фазированный обзор
В соответствии с видом излучения РЛС делятся на:
- Импульсная радиолокация
- РЛС непрерывного излучения
- Радиотеплолокация
Радиотеплолокация использует собственное излучение объектов, вызываемое тепловым движением электронов.
Принцип действия
Радиолокация основана на следующих физических явлениях:
- Отражение радиоволн от объектов
- Изменение фазы и амплитуды радиоволн при прохождении через среду
- Измерение времени задержки сигнала
- Эффект Доплера
См. также
Основные методы радиолокации
РЛС непрерывного излучения
Используются в основном для определения радиальной скорости движущегося объекта (использует эффект Доплера). Достоинством РЛС такого типа является дешевизна и простота использования, однако в таких РЛС сильно затруднено измерение расстояния до объекта. Наибольшее распространение получил фазовый метод измерения дальности.
Пример: простейший радар для определения скорости автомобиля.
Импульсный метод радиолокации
При импульсном методе радиолокации передатчики генерируют колебания в виде кратковременных импульсов, за которыми следуют сравнительно длительные паузы. Причём длительность паузы выбирается исходя из дальности действия РЛС Dmax.
Сущность метода состоит в следующем:
- Передающее устройство РЛС излучает энергию не непрерывно, а кратковременно, строго периодически повторяющимися импульсами, в паузе между импульсами излучение отсутствует.
- Импульсы рассеиваются на объектах и отражаются обратно к РЛС.
- РЛС принимает отражённые сигналы и анализирует их для определения координат объектов.
Импульсный метод радиолокации позволяет точно измерять расстояние до объектов, однако требует более сложной технической реализации по сравнению с РЛС непрерывного излучения.
История радиолокации
Радиолокация с момента своего возникновения была нацелена на решение военных задач, но сегодня без ее помощи человек не может обходиться и в своей повседневной жизни – это мобильная связь, авиаперелеты, медицинская диагностика и многое другое. Первые упоминания о возможности использования радиоволн для обнаружения различных объектов относятся ко второй половине 19-го века.
В 1897 году русский физик А. С. Попов во время опытов по радиосвязи между кораблями обнаружил явление отражения радиоволн от корпуса корабля. Это открытие считается началом радиолокации в России.
В 1905 году Кристиану Хюльсмейеру был выдан германский патент по заявке идеи радиолокатора. В последующие годы множество ученых и инженеров в разных странах внесли свой вклад в развитие радиолокации, создавая новые технические устройства и приборы.
Сегодня радиолокация играет важную роль в множестве сфер деятельности, обеспечивая обнаружение и мониторинг объектов, навигацию, управление движением и безопасность в транспортной и военной сферах, а также в медицине и других областях.
