НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
ВОЕННАЯ КАФЕДРА
УТВЕРЖДАЮ
Начальник военной кафедры
полковник
М.Розум
«____»_______________2013 года
Лекция
для проведения факультатива со студентами второго курса
по военно-профессиональной учебной дисциплине
«Основы построения зенитных комплексов»
Тема № 3. Общие сведения о радиолокации
Занятие № 1. Общие сведения о радиолокации
Обсуждена на заседании кафедры
«___» __________ 2013 г., протокол № ___
САНКТ–ПЕТЕРБУРГ
2013 г.
УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:1. Изучить понятие радиолокации, виды радиолокационных целей, виды радиолокации.
2. Изучить импульсный метод измерения дальности. Понять сущность эффекта Доплера.
3. Прививать творческий подход к изучению дисциплины.
ВИД ЗАНЯТИЯ: лекция
ВРЕМЯ: 2 часа
МЕСТО: класс
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: 1. Презентация.
2. Проектор.
3. Компьютер.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Рудианов Г.В., Переверзев М.А., Габдулин М.А. Основы построения зенитных комплексов. Справочно-учебный материал. СПб. 2011, с. 3-6.
Учебные вопросы и распределение времени:
I. |
Вводная часть………………………………………………………………… |
10 мин |
II. |
Основная часть………………………………………………………………. |
75 мин |
1. |
Основные понятия и определения. Виды радиолокации…………………… |
25 мин |
2. |
Импульсный метод измерения дальности…………………………………… |
25 мин |
3. |
Эффект Доплера……………………………………………………………… |
25 мин |
III. |
Заключительная часть……………………………………………………… |
5 мин |
ВВЕДЕНИЕ
Радиолокация, так же как и другие области прикладной радио - техники: радиосвязь, радиовещание, телевидение и др.,— основана па использовании электромагнитных волн (радиоволн).
Электромагнитные волны — это особый вид материи, представляющий собой совокупность электрических и магнитных переменных полей, движущихся в свободном пространстве со скоростью света (около 300 000 км/сек).
Для получения и излучения электромагнитных волн необходимо радиопередающее устройство — передающая радиостанция. Она состоит из источника электрической энергии, высокочастотного генератора, вырабатывающего переменный ток высокой частоты, устройства, управляющего высокочастотными колебаниями, антенны, предназначенной для излучения радиоволн.
1. Основные понятия и определения. Виды радиолокации
Радиолокация – это наука, изучающая способы определения местоположения объектов с использованием радиоволн.
Радиолокация, применяемая в войсковой ПВО, основана на следующих принципах:
прямолинейность распространения радиоволн. В действительности радиоволны распространяются прямолинейно только в вакууме. В атмосфере радиолуч искривляется, причем, степень и знак искривления зависит от параметров атмосферы. Однако, при дальностях, характерных для войсковой ПВО (десятки километров), искривлением радиолуча можно пренебречь;
постоянство скорости распространения радиоволн. Принято, что радиоволны распространяются со скоростью с=3·108м/с. Однако, с такой скоростью радиоволны распространяются только в вакууме, реальная же скорость радиоволны зависит от параметров атмосферы. Тем не менее, при решении практических задач радиолокации изменением данной скорости можно пренебречь;
отражение радиоволн от объектов.
Для обнаружения и определения местонахождения объектов, например самолетов или кораблей, при отсутствии их видимости служит радиолокационная станция, состоящая из передающего и приемного устройств. Радиоволны, излучаемые передатчиком радиолокационной станции, встречая на своем пути препятствие, например высокое здание, обрывистый холм, самолет, отражаются от него и принимаются приемником этой же станции.
Рис. 1. Отражение радиоволн, излучаемых радиолокационной станцией
Явление отражения радиоволн от препятствий положено в основу работы радиолокационных станций. Это явление подобно эху — всем известному отражению звуковых волн, которое часто наблюдается в лесистой и особенно гористой местности.
Сущность отражения электромагнитных волн (радиоволн) от препятствий состоит в том, что под влиянием радиоволн в этих препятствиях возникает переменный ток, который служит источником вторичного излучения. Вблизи проводника энергия электромагнитного поля переходит в энергию возникшего в этом проводнике переменного тока. Одна часть этой энергии расходуется (поглощается) в самом проводнике, т. е. переходит в кинетическую энергию движения его молекул (в тепло). Другая часть вновь излучается в окружающее пространство. Таким образом, проводник, по которому протекает переменный ток, становится излучателем электромагнитных волн.
Рис. 2. Отражение волн от металлического проводника
Частота этого вторичного излучения та же, что и первичного. Поэтому вторичное излучение волн проводником, находящимся в поле первичных радиоволн, можно рассматривать как частичное отражение волн от этого проводника.
От объектов отражается ничтожно малая часть энергии радиоволны. Так, импульсная мощность передатчика РЛС составляет 104-105Вт, а мощность отраженного сигнала на входе антенны РЛС составляет 10-9-10-13Вт.
Чаще всего препятствием, отражающим радиоволны, служит токопроводящая поверхность. Так, в самолете отражающей поверхностью служит его металлический корпус. В нем, как и в проводнике, под влиянием радиоволн возникает переменный ток, а, следовательно, происходит излучение радиоволн, т. е. отражение падающих на корпус самолета первичных радиоволн.
В войсковой ПВО используются следующие виды