레이더 시스템-개요

RADAR는 전자기파를 방사 한 다음 에코 또는 반사 된 역파를 연구하여 작동하는 전자기 기반 감지 시스템입니다.

전체 형태 RADAR 이다 RAdio D퇴치 And Ranging. 탐지는 대상이 있는지 여부를 나타냅니다. 타겟은 고정되거나 움직일 수 있습니다. 즉, 고정되지 않습니다. 범위는 레이더와 표적 사이의 거리를 나타냅니다.

레이더는 지상, 해상 및 우주에서 다양한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 그만큼applications 레이더 수는 다음과 같습니다.

항공 교통 통제
선박 안전
원격지 감지
군사용

Radar의 모든 적용에서 기본 원칙은 동일하게 유지됩니다. 이제 레이더의 원리에 대해 논의하겠습니다.

레이더의 기본 원리

레이더는 물체를 감지하고 위치를 찾는 데 사용됩니다. 우리는 이해할 수 있습니다basic principle 다음 그림에서 레이더의.

그림과 같이 레이더는 주로 송신기와 수신기로 구성됩니다. 신호 송수신 모두에 동일한 안테나를 사용합니다. 의 기능transmitter 레이더 신호를 현재 표적의 방향으로 전송하는 것입니다.

타겟은이 수신 된 신호를 다양한 방향으로 반사합니다. 안테나쪽으로 다시 반사되는 신호는receiver.

레이더 시스템의 용어

다음은이 자습서에서 유용한 기본 용어입니다.

Range
펄스 반복 주파수
최대 명확한 범위
최소 범위

이제 이러한 기본 용어에 대해 하나씩 논의하겠습니다.

범위

레이더와 표적 사이의 거리를 Range 우리는 레이더가 표적에 신호를 전송하고 그에 따라 표적이 빛의 속도 C로 레이더에 에코 신호를 보낸다는 것을 알고 있습니다.

신호가 레이더에서 목표물로 이동하고 레이더로 돌아 오는 데 걸리는 시간을 'T'로 둡니다. 레이더와 표적 사이의 거리가 R이기 때문에 레이더와 표적 사이의 양방향 거리는 2R이됩니다.

이제 다음은 공식입니다. Speed.

$$ Speed = \ frac {Distance} {Time} $$

$$ \ Rightarrow 거리 = 속도 \ times 시간 $$

$$ \ 오른쪽 화살표 2R = C \ times T $$

$$ R = \ frac {CT} {2} \ : \ : \ : \ : \ : 방정식 \ : 1 $$

우리는 찾을 수 있습니다 range of the target 방정식 1에서 C & T의 값을 대체하여

펄스 반복 주파수

레이더 신호는 모든 클럭 펄스에서 전송되어야합니다. 두 클럭 펄스 사이의 지속 시간은 현재 클럭 펄스에 해당하는 에코 신호가 다음 클럭 펄스 전에 수신되어야하는 방식으로 적절하게 선택되어야합니다. 전형적인Radar wave form 다음 그림에 나와 있습니다.

그림과 같이 레이더는주기적인 신호를 전송합니다. 일련의 좁은 직사각형 모양의 펄스가 있습니다. 연속 클럭 펄스 사이의 시간 간격을pulse repetition time, $ T_P $.

펄스 반복 시간의 역수를 pulse repetition frequency, $ f_P $. 수학적으로 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

$$ f_P = \ frac {1} {T_P} \ : \ : \ : \ : \ : 방정식 \ : 2 $$

따라서 펄스 반복 주파수는 Radar가 신호를 전송하는 주파수 일뿐입니다.

최대 명확한 범위

레이더 신호는 모든 클럭 펄스에서 전송되어야한다는 것을 알고 있습니다. 두 클럭 펄스 사이에 더 짧은 기간을 선택하면 현재 클럭 펄스에 해당하는 에코 신호가 다음 클럭 펄스 이후에 수신됩니다. 이로 인해 표적의 사거리가 실제 사거리보다 작아 보인다.

따라서 다음 클럭 펄스가 시작되기 전에 현재 클럭 펄스에 해당하는 에코 신호가 수신되는 방식으로 두 클럭 펄스 사이의 지속 시간을 선택해야합니다. 그런 다음 대상의 실제 범위를 얻고 대상의 최대 명확한 범위라고도합니다.maximum unambiguous range.

방정식 1에서 $ R = R_ {un} $ 및 $ T = T_P $를 대체합니다.

$$ R_ {un} = \ frac {CT_P} {2} \ : \ : \ : \ : \ : 등식 \ : 3 $$

방정식 2에서 펄스 반복 주파수 $ f_P $의 역수로 펄스 반복 시간 $ T_P $를 얻습니다. Mathematically, 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

$$ T_P = \ frac {1} {f_P} \ : \ : \ : \ : \ : 방정식 \ : 4 $$

방정식 3의 방정식 4를 대체합니다.

$$ R_ {un} = \ frac {C \ left (\ frac {1} {f_P} \ right)} {2} $$

$$ R_ {un} = \ frac {C} {2f_P} \ : \ : \ : \ : \ : 방정식 \ : 5 $$

대상의 최대 명확한 범위를 계산하기 위해 방정식 3 또는 방정식 5를 사용할 수 있습니다.

방정식 3에서 $ C $ 및 $ T_P $ 값을 대체하여 대상의 최대 명확한 범위 값 $ R_ {un} $를 얻습니다.
마찬가지로 방정식 5에서 $ C $ 및 $ f_P $ 값을 대체하여 대상의 최대 명확한 범위 값인 $ R_ {un} $를 얻습니다.

최소 범위

우리는 얻을 것입니다 minimum range레이더에서 신호가 전송 된 후 에코 신호가 레이더에서 수신하는 데 필요한 시간을 펄스 폭으로 고려할 때 목표의. 목표의 최단 거리라고도합니다.

방정식 1에서 $ R = R_ {min} $ 및 $ T = \ tau $를 대체합니다.

$$ R_ {min} = \ frac {C \ tau} {2} \ : \ : \ : \ : \ : 등식 \ : 6 $$

방정식 6에서 $ C $ 및 $ \ tau $ 값을 대체하여 대상의 최소 범위 값 $ R_ {min} $를 얻습니다.