Презентация, доклад по физике Радиолокация

-излучаю и «lokatio» – расположение)

Радиолокация – обнаружение и точное определение положения объектов с помощью радиоволн.

Л. Янг проводили опыты по радиосвязи на декаметровых волнах (3-30 МГц) через реку Потомак. В это время по реке прошел корабль, и связь прервалась - что натолкнуло их тоже на мысль о применении радиоволн для обнаружения движущихся объектов.
В 1930 году Янг и его коллега Хайленд обнаружили отражение радиоволн от самолета. Вскоре после этих наблюдений они разработали метод использования радиоэха для обнаружения самолета.

История развития радиолокации

А. С. Попов в 1897 году во время опытов по радиосвязи между кораблями обнаружил явление отражения радиоволн от борта корабля. Радиопередатчик был установлен на верхнем мостике транспорта «Европа», стоявшем на якоре, а радиоприемник — на крейсере «Африка». Во время опытов, когда между кораблями попадал крейсер «Лейтенант Ильин», взаимодействие приборов прекращалось, пока суда не сходили с одной прямой линии

радарную установку, способную обнаружить самолеты на расстоянии 64 км. Эта система сыграла огромную роль в защите Англиии от налетов немецкой авиации во время второй мировой войны. В СССР первые опыты по радиообнаружению самолётов были проведены в 1934. Промышленный выпуск первых РЛС, принятых на вооружение, был начат в 1939г. (Ю.Б.Кобзарев).

Роберт Уотсон-Уатт (1892 - 1973гг.)

История создания радара (RADAR — аббревиатура Radio Detection And Ranging, т.е. радиообнаружение и измерение дальности)

Заметное отражение возможно от объектов в том случае, если их линейные размеры превышают длину электромагнитной волны. Поэтому радары работают в диапазоне СВЧ (108-1011 Гц). А так же мощность излучаемого сигнала ~ω4.

зеркал, в фокусе которых расположен излучающий диполь. За счет интерференции волн получается остронаправленное излучение. Она может вращаться и изменять угол наклона, посылая радиоволны в различных направлениях. Одна и та же антенна попеременно автоматически с частотой импульсов подключается то к передатчику, то к приёмнику.

10-6 с, промежуток между ними в 1000 раз больше), которые через антенный переключатель поступают на антенну и излучаются.
В промежутках между излучениями антенна принимает отраженный от объекта сигнал, подключаясь при этом ко входу приемника. Приёмник выполняет усиление и обработку принятого сигнала. В самом простом случае результирующий сигнал подаётся на лучевую трубку (экран), которая показывает изображение, синхронизированное с движением антенны. Современный радар включает в себя компьютер, который обрабатывает принятые антенной сигналы и отображает их на экране в виде цифровой и текстовой информации.

к объекту и обратно

Определение расстояния до объекта

Зная ориентацию антенны во время обнаружения цели, определяют
её координаты. По изменению этих координат с течением времени
определяют скорость цели и рассчитывают её траекторию.

распространения сигнала туда и обратно должно
быть больше или равно длительности импульса)

Максимальное расстояние, но котором можно обнаружить цель
( время распространения сигнала туда и обратно не
должно быть больше периода следования импульсов)

-длительность импульса

Т-период следования импульсов

воздушным трассам, а пилоты точно определяют высоту полёта и очертания местности, могут ориентироваться ночью и в сложных метеоусловиях.

Авиация

Применение радиолокации

цель, в случае необходимости навести на нее ПВО и авиацию.

Основное применение радиолокации – это ПВО.

автономное. Принцип работы её системы навигации основан на сопоставлении рельефа местности конкретного района нахождения ракеты с эталонными картами рельефа местности по маршруту ее полета, предварительно заложенными в память бортовой системы управления.
Радиовысотомер обеспечивает полет по заранее заложенному маршруту в режиме огибания рельефа за счет точного выдерживания высоты полета: над морем - не более 20 м, над сушей - от 50 до 150 м (при подходе к цели - снижение до 20 м). Коррекция траектории полета ракеты на маршевом участке осуществляется по данным подсистемы спутниковой навигации и подсистемы коррекции по рельефу местности.

Поверхность самолёта собрана из нескольких тысяч плоских треугольников, выполненных из материала, хорошо поглощающего радиоволны. Луч локатора, падающий на нее, рассеивается, т.е. отражённый сигнал не везвращается в точку, откуда он пришёл (к радиолокационной станции противника).

Самолёт - невидимка

режима движения автотранспорта на дорогах. Первыми гражданскими радарами для измерения скорости движения транспорта американские полицейские пользовались уже в конце Второй мировой войны. Сейчас они применяются во всех развитых станах.

Радар для измерения скорости движения транспорта

облака, осадки, грозовые очаги. Можно прогнозировать град, ливни, шквал.

управления полётом и слежения за спутниками, межпланетными станциями, при стыковке кораблей. Радиолокация планет позволила уточнить их параметры (например расстояние от Земли и скорость вращения), состояние атмосферы, осуществить картографирование поверхности.

Почему передатчик радиолокационной установки должен излучать волны кратковременными импульсами через равные промежутки?

Чем достигается острая направленность излучения радиолокатора?

Чем определяется минимальное и максимальное расстояние, на котором может работать радиолокатор?

Закрепление.

отражённый радиоимпульс возвратился на Землю через 2,56 с от начала его посылки?

Определите длительность испускаемого импульса, если минимальное расстояние, на котором может работать данная радиолокационная станция 6 км.

Продолжительность радиоимпульса при радиолокации равна 10-6 с. Сколько длин волн составляет один импульс, если частота волны 50 МГц?

Закрепление. Решение задач