Радиолокация как научно-техническое направление в радиотехнике

Содержание

Введение

1.  Измеряемые координаты 2.  История исследования и разработки радиолокационных устройств

3.  Радиолокационное обнаружение

4.  Импульсная радиолокация

5.  Измерение угловых координат цели

6.  Измерение дальности в импульсной радиолокации

7.  РЛС обнаружения и РЛС слежения

8.  Как можно измерять дальность при непрерывном излучении

Заключение

Список литературы

Введение

Радиолокацией называется совокупность методов и технических средств, предназначенных для обнаружения различных объектов в пространстве, измерения их координат и параметров движения посредством приема и анализа электромагнитных волн, излучаемых или переизлучаемых объектами.

Радиолокация как научно-техническое направление в радиотехнике зародилась в 30-х годах. Достижения авиационной техники обусловили необходимость разработки новых средств обнаружения самолетов, обладающих высокими характеристиками (дальностью, точностью). Такими средствами оказались радиолокационные системы.

Выдающийся вклад в развитие радиолокации внесли советские ученые и инженеры П.К. Ощепков, М.М. Лобанов, Ю.К. Коровин, Б.К. Шембель. В Советском Союзе первые успешные эксперименты обнаружения самолетов с помощью радиолокационных устройств были проведены еще в 1934/36 гг. В 1939 г. на вооружении войск ПВО поступили первые серийные отечественные радиолокаторы. Существенным шагом в развитии радиолокации было создание в 1940/41 гг. под руководством Ю.Б. Кобзарева импульсного радиолокатора. В настоящее время радиолокация одна из наиболее прогрессирующих областей радиотехники.

Получение информации в радиолокации сопряжено с наблюдением некоторой области пространства. Технические средства, с помощью которых ведется радиолокационное наблюдение, называются радиолокационными станциями (РЛС) или радиолокаторами; а наблюдаемые объекты — радиолокационными целями. Типичными целями являются самолеты, ракеты, корабли, наземные инженерные сооружения и т. п.

В радиолокации наиболее часто измеряются дальность между целью и РЛС, угловые координаты (азимут, угол места) и радиальная, относительно радиолокатора, составляющая скорости движения. (Азимут - это угол между направлением на цель и северным направлением, измеренный в горизонтальной плоскости. Угол места измеряется между вектором наклонной дальности и его проекцией на горизонтальную плоскость.) В задачу радиолокационного наблюдения в некоторых случаях входит также идентификация (распознавание) целей.

Системы радиолокации практически всегда входит в состав более сложных суперсистем. Эти суперсистемы имеют важное военное и народнохозяйственное значение и находят разнообразное применение: для управления воздушным движением, в навигации самолетов, кораблей, в геофизических и астрофизических исследованиях и др.

Системы радиолокации составляют информационную часть таких суперсистем и функционируют совместно и во взаимной связи с другими подсистемами суперсистемы (радионавигации, радиоуправления, передачи информации).

1.  Измеряемые координаты

Радиолокация обеспечивает определение координат объекта по отраженному от него радиосигналу. Координаты определяются относительно места расположения радиолокатора, и основными являются две угловых координаты: азимут и угол места, и наклонная дальность. Их определение поясняется следующим рисунком.

Радиолокатор располагается в точке О. Азимут измеряется в горизонтальной плоскости. Это угол между направлением на север и вертикальной плоскостью, проходящей через радиолокатор и цель. Угол места – это угол между касательной к земной поверхности и направлением на объект в вертикальной плоскости.

Уже в первом договоре на разработку радиолокационной аппаратуры, заключенном Управлением противовоздушной обороны Рабоче-крестьянской Красной Армии (УПВО РККА) и Ленинградским электрофизическим институтом (ЛЭФИ) в феврале 1934 г., были сформулированы следующие тактико-технические требования:

·  Обнаружение самолетов и определение координат на высотах полета до 10 км и расстоянии до 50 км;

·  Точность определения координат в пределах 2 – 5%;

·  Определение количества самолетов (один, два, звено, эскадрилья и больше;

·  Определение скорости самолета с точностью до 25 км/ч и курса с точностью 2 – 5%.

Ясно, что эти требования были скорее желаемыми, чем реально достижимыми, так как в то время сама возможность обнаружения самолетов по отраженному от них электромагнитному излучению была сомнительной, и выполнение одного единственного требования – обнаружение самолета на расстоянии 50 км было бы большим достижением.

Договор Главного артиллерийского управления (ГАУ) с ЛЭФИ (январь 1934 г.) предусматривал решение более скромной задачи: обнаружение самолета и его пеленгация с точностью, достаточной для управления зенитным прожектором.