slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
PŘEDNÁŠKA 1 . PowerPoint Presentation
Download Presentation
PŘEDNÁŠKA 1 .

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 32

PŘEDNÁŠKA 1 . - PowerPoint PPT Presentation


  • 166 Views
  • Uploaded on

MRAR – Radioloka ční a radionaviga ční systémy. PŘEDNÁŠKA 1. 24. 9 . 20 1 3. Jiří Šebesta Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně. MRAR : PŘEDNÁŠKA 1. Úloha radiolokace Typy radarů Aplikace radarů Kmitočtová pásma Parametry radarů Historický vývoj radiolokace.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'PŘEDNÁŠKA 1 .' - gene


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

MRAR – Radiolokační a radionavigační systémy

PŘEDNÁŠKA 1.

24.9. 2013

Jiří Šebesta

Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

slide2

MRAR:PŘEDNÁŠKA 1.

  • Úloha radiolokace
  • Typy radarů
  • Aplikace radarů
  • Kmitočtová pásma
  • Parametry radarů
  • Historický vývoj radiolokace

Radiolokační a radionav. systémy

slide3

MRAR-P1:Úloha radiolokace (1/1)

  • Radiolokací rozumíme zjišťování objektů v prostoru a určování jejich polohy a parametrů pohybu pomocí elektromagnetických vln.
  • Zařízení určená pro plnění zmíněných úkolů nazýváme radiolokátory, zkr. RLS (radiolokační systém), nebo lokátory nebo radary
  • RADAR = Radio Detection and Ranging
  • SONAR = Sound Navigation and Ranging
  • Radiolokační cíl = TARGET

Radiolokační a radionav. systémy

slide4

MRAR-P1:Typy radarů (1/1)

 Primární radiolokátory(aktivní RLS)

    • impulsní
    • kontinuální (cca do 1 km)
  • Sekundární radiolokátory(aktivní RLS s aktivním odpovídačem)
  • Poloaktivní radiolokátory
  • Pasivní radiolokátory
    • směroměrné
    • dopplerovské
    • časoměrné

Radiolokační a radionav. systémy

slide5

MRAR-P1:Aplikace radarů (1/6)

  • PRIMÁRNÍ RLS: PŘEHLEDOVÝ RADIOLOKÁTOR (ATC)
  • RL-64 (ŘLP Brno Tuřany)
  • ATC =Air Traffic Control

Radiolokační a radionav. systémy

slide6

MRAR-P1:Aplikace radarů (2/6)

  • PRIMÁRNÍ RLS:PŘISTÁVACÍ RADIOLOKÁTOR (ATC)
  • RP-5PAR
  • PAR = Precision Approach Radar

Radiolokační a radionav. systémy

slide7

MRAR-P1:Aplikace radarů (3/6)

  • PRIMÁRNÍ RLS:METEOROLOGICKÝ DOPPLEROVSKÝ RADAR
  • Weather radar
  • Reflectivity – Rayleigh scattering

Radiolokační a radionav. systémy

slide8

MRAR-P1:Aplikace radarů (4/6)

  • PRIMÁRNÍ RLS:RADAR PROTIVZDUŠNÉ LETECKÉ OBRANY
  • RAT31SL
  • Dole - fázované anténní pole primárního radaru DBF = Digital Beam Forming
  • Nahoře – anténa pro sekunární přehledový radar SSR = Secondary Surveillance Radar

Radiolokační a radionav. systémy

slide9

MRAR-P1:Aplikace radarů (5/6)

  • PRIMÁRNÍ RLS:RADAR PROTIRAKETOVÉ OBRANY
  • XBR
  • Impulsní primární radar 10,5 GHz
  • Fázované anténní pole – 17000 zářičů (horn)
  • Nízkoztrátový kryt proti povětrnostním vlivům Radom = RAdar DOMe

Radiolokační a radionav. systémy

slide10

MRAR-P1:Aplikace radarů (6/6)

  • PASIVNÍ RLS:RADAR TDOA
  • Stanice radarového systému TAMARA
  • Pasivní časoměrný systém TDOA = Time Difference of Arrival

Radiolokační a radionav. systémy

slide11

MRAR-P1:Kmitočtová pásma (1/1)

Radiolokační a radionav. systémy

slide12

MRAR-P1:Parametry radarů (1/3)

  • Parametry technické - charakterizují vlastnosti jednotlivých dílčích částí radiolokátoru:
  • pracovní kmitočet
  • druh použité modulace
  • výkon vysílače
  • citlivost přijímače
  • vyzařovací diagram anténního systému
  • počet a druh výstupních zařízení
  • schopnost potlačení odezev od pevných cílů

Radiolokační a radionav. systémy

slide13

MRAR-P1:Parametry radarů (2/3)

  • Parametry taktické-parametry určující použití a celkové schopnosti lokátoru identifikovat cíl a jeho prostorové parametry:
  • oblast přehledování
  • doba přehledu
  • počet a druh určovaných souřadnic a přesnost jejich určení
  • rozlišovací schopnost (v dálce a úhlu)
  • odolnost proti rušení(z hlediska taktického)

Radiolokační a radionav. systémy

slide14

MRAR-P1:Parametry radarů (3/3)

  • Ke zhodnocení většiny taktických vlastností (dosah, přesnost, rozlišovací schopnost) se použítvají statistické metody – hledá se pravděpodobnost dosažení určitých hodnot daných vlastností.(Např. dosahem lokátoru rozumíme vzdálenost, která odpovídá tzv. 50% zjištění cíle)
  • Radiolokátor je obecně měřící zařízení, pro které platí obecné vlastnosti měřící systémy charakterizující včetně chyb měření:
  • chyby systematické (opakující se soustavně při každém měření – chyba kalibrace)
  • chyby nahodilé(způsobuje zpracování signálu, šum)

Radiolokační a radionav. systémy

slide15

MRAR-P1:Historický vývoj (1/17)

  • 1886 Hertz demonstroval odraz elektromagnetické vlny v lab. podmínkách
  • 1900 Tesla popsal matematicky řešení detekce odrazu elmag. vlny od objektu a výpočty pro radarové měření rychlosti
  • 1904 patent „Telemobilskopu“ Hülsmeyer – měření velkých objektů (vlaky, lodě)
  • 1924 Appleton (NP) a Barnett měřili výšku ionosféry pomocísystému s kmitočtovou modulací
  • Patent „Telemobilskopu“

Radiolokační a radionav. systémy

slide16

MRAR-P1:Historický vývoj (2/17)

  • Princip měření výšku ionosféry pomocísystému s kmitočtovou modulací
  • Princip využívají FM-CW radary
    • výškoměry malých výšek (4,3 GHz)
    • antikolizní radary (76 GHz)

Radiolokační a radionav. systémy

slide17

MRAR-P1:Historický vývoj (3/17)

  • 1925 použil Breit a Tuve k měření výšky ionosféryimpulsní metodu. Tento způsob zjišťování vzdálenosti je založen na přesném měření doby, která uplyne mezi vysláním radiového impulsu k ionosféře a návratem odražené energie k vysílači používá se v leteckých výškoměrech
  • Princip se používá se v leteckých výškoměrech

 1928první praktický radiolokační systém

-radiovýškoměr pracující s kmitočtovou modulací

Radiolokační a radionav. systémy

slide18

MRAR-P1:Historický vývoj (4/17)

  • 1930Taylor dokázal, že i malé cíle mohou být zdrojem měřitelných odrazů
  • 1931 - 1933 byly v Anglii a USA publikovány údaje o odrazu rádiových vln od letadel. Zjistilo se, že takové cíle jsou zdrojem slabých, ale technicky detekovatelných odrazů. Od této doby se stala konstrukce RLS problémem technologickým
  • 1938 byl vybudován řetěz výstražných radiolokátorů CH (Chain Home) pro obranu Londýna a ústí Temže - vlnová délka 15 m, výkon vysílače v impulsu 150 kW (později 1 MW), délka impulsu 12 s a opakovací kmitočtem 25 Hz, dosahem do 200 km

Radiolokační a radionav. systémy

slide19

MRAR-P1:Historický vývoj (5/17)

  • Chain Home

= Early Warning Radar

Radiolokační a radionav. systémy

slide20

MRAR-P1:Historický vývoj (6/17)

  • 1939byl sestrojen první letecký lokátor typ AI,  = 1,5 m
  • 1940 byl v Anglii vyvinut první magnetron, pro radiolokaci ho však nejdříve použili Američané
  • od 1940 byly výzkumné práce amerických a anglických vědců sjednoceny, USA se zaměřili na vývoj centimetrového radiolokátoru pro stíhací letouny a centimetrového RLS pro řízení protiletadlové palby
  • Aplikace magnetronu ve vysílačích radiolokačních systémů pozvedl úroveň americké radiolokace v období války na světovou špičku

Radiolokační a radionav. systémy

slide21

MRAR-P1:Historický vývoj (7/17)

  • 1940 soustava přehledových radiolokátorů s pracovním kmitočtem 106 MHz na tichomořských ostrovech
  • Na Hawai v provozu v době napadení přístavu Pearl Harbour japonskými letadly, bohužel operační středisko vyhodnotilo situaci špatně a mylně se domnívalo, že cíle zaměřené radarem jsou spojenecké bombardéry.
  • 1942 dutinový magnetron se špičkovým výkonem 2 MW pro pásmo 10 cm a 300 kW v pásmu 3 cm
  • Vývoj centimetrového radiolokátoru pro stíhací letouny a centimetrového RLS pro řízení protiletadlové palby

Radiolokační a radionav. systémy

slide22

MRAR-P1:Historický vývoj (8/17)

  • Němečtí odborníci sestrojili na začátku 2. světové války výstražný radiolokátor Freya, pracující s  = 2,4 m a s dosahem 120 km a lokátor pro řízení protiletadlové palby Würzburg s  = 50 cm s dosahem 30 km. V roce 1942 sestrojili palubní RLS Fug s  = 2 m a dosahem až 6 km.
  • Při přechodu ke kratším vlnovým délkám však narazili na technické problémy a přijali závěr, že cm vlny nejsou pro konstrukci RLS vhodné. To byl osudový omyl, který byl způsoben neschopností sestrojit vhodné magnetrony a klystrony, které jsou pro zajištěnívětšího dosahu centimetrových radiolokátorů bezpodmínečně nutné.

Radiolokační a radionav. systémy

slide23

MRAR-P1:Historický vývoj (9/17)

  • Jedna Freya po válce
  • A taky jeden Wuerzburg v Normandii, jeden je ve VTM Lešany

Radiolokační a radionav. systémy

slide24

MRAR-P1:Historický vývoj (10/17)

  • Současně s rozvojem radiolokace se objevila i řada prostředků pro rušení jejich činnosti
  • Během 2. světové války se ke zmatení nepřítele používaly staniolové proužkys délkou odpovídající polovině vlnové délky elektromagnetické vlny radaru protivníka
  • K eliminaci tohoto způsobu rušení, resp. maskování, byly záhy aplikovány metody indikace pohyblivých cílů MTI = Moving Target Indication
  • Objevily se i rádiové prostředky pro rušení

Radiolokační a radionav. systémy

slide25

MRAR-P1:Historický vývoj (11/17)

  • Po druhé světové válce budování velkých systémů pro snímání vzdušných prostorů
  • Studená válka nutí vybudovat systémy zahorizontálních radarů OTHR = Over the Horizon Radar
  • Využití radarů v civilním sektoru
  • Polovodičová technika
  • Signálové procesory
  • Pokročilé metody zpracování, např. technika syntetických anténSAR = Synthetic Aperture Radar
  • Fúze informací z radarů a dalších čidel.

Radiolokační a radionav. systémy

slide26

MRAR-P1:Historický vývoj (12/17)

  • Přijímací anténa amerického OTHR

Radiolokační a radionav. systémy

slide27

MRAR-P1:Historický vývoj (13/17)

  • Anténa sovětského OTHR

Radiolokační a radionav. systémy

slide28

MRAR-P1:Historický vývoj (14/17)

  • Dosažitelný vf. výkon - elektronky vs. polovodiče

Radiolokační a radionav. systémy

slide29

MRAR-P1:Historický vývoj (15/17)

  • Georadar (Ground Penetrating Radar)

Radiolokační a radionav. systémy

slide30

MRAR-P1:Historický vývoj (16/17)

  • Radar se syntetickou aperturou (Synthetic Aperture Radar)

Radiolokační a radionav. systémy

slide31

MRAR-P1:Historický vývoj (17/17)

  • Antikolizní radar (Collision Avoidance Radar)

Radiolokační a radionav. systémy

slide32

Děkuji za vaši pozornost

Anténní pole radaru XBR obsahuje cca 17000 ant. elementů

Radiolokační a radionav. systémy