Radar horizont - Radar horizon

A radar horizont kritikus terület teljesítmény repülőgép kimutatási rendszer által definiált távolság, amelynél a radar sugár emelkedik elég feletti Föld felszínét a make kimutatására egy megcélzott alacsony szinten lehetetlen. A teljesítmény alacsony magasságú régiójához kapcsolódik, geometriája pedig a tereptől, a radar magasságától és a jelfeldolgozástól függ. Ez összefügg a radar árnyék , a rendetlenség zóna és a tiszta zóna fogalmaival .

A levegőben lévő objektumok kihasználhatják a radar árnyékzónáját és a rendetlenség zónáját, hogy elkerüljék a radarérzékelést az úgynevezett földi navigációnak nevezett technikával .

Meghatározás

Ha nem vesszük figyelembe a légköri fénytörést, a radarhorizont a radartól a horizontig terjedő geometriai távolság lenne, csak a radar tengerszint feletti magasságát és a föld sugarát (kb. 6,4 · 10 ^{3) figyelembe véve.}  km): ${\ displaystyle D_ {h}}$${\ displaystyle H}$${\ displaystyle R_ {e}}$

${\ displaystyle D_ {h} = {\ sqrt {2 \ x H -szer R_ {e}+H^{2}}}}$

Ha H kicsi ehhez képest , akkor ezt közelíthetjük: ${\ displaystyle R_ {e}}$

${\ displaystyle D_ {h} = {\ sqrt {2 \ H -szor R_ {e}}}}$

[A százalékos hiba, amely nagyjából a magassággal arányosan növekszik, kevesebb, mint 1%, ha H kevesebb, mint 250 km.]

Ezzel a számítással a radar horizontja 1,6 km-es magasságban 143 km (89 mérföld). A radarhorizont, amelynek antenna magassága 75 méter (23 m) az óceán felett, 16 mérföld (10 mérföld). Mivel azonban a légkör nyomás- és vízgőztartalma a magasságtól függően változik, a radarnyaláb által használt utat a sűrűség változása megtöri. Normál légkör esetén az elektromágneses hullámok általában lefelé hajlanak vagy törnek. Ez csökkenti az árnyékzónát , de hibákat okoz a távolság és a magasság mérésében. A gyakorlatban  a tényleges helyett 8,5 · 10 ³ km értéket kell használni a tényleges Föld sugarára (annak 4/3 -a). ${\ displaystyle D_ {h}}$${\ displaystyle R_ {e}}$

Tehát az egyenlet a következő lesz:

${\ displaystyle D_ {h} = {\ sqrt {2 \ x H \ times \ left ({\ frac {4R_ {e}} {3}} \ right)}}}$

És ugyanezek a példák: a radar radarhorizontja 1,6 km-es magasságban 164 km, a 23 láb 75 m-es pedig 19 km. .

Ezenkívül a hőmérséklet vagy a páratartalom fordított tendenciájú rétegei légköri csatornákat okoznak , amelyek lefelé hajlítják a sugarat, vagy akár elfogják a rádióhullámokat, hogy ne terjedjenek el függőlegesen. Ez a jelenség két esetben fordul elő:

• Vékony, stabil réteg magas páratartalom
• Stabil hőmérséklet -inverzió

A csatornavezetés a frekvencia csökkenésével erősödik. 3 MHz alatt a levegő teljes térfogata hullámvezetőként működik, hogy kitöltse a radar árnyékát, és csökkenti a radarérzékenységet a csatornazóna felett. A légcsatorna kitölti az árnyékzónát, meghosszabbítja a rendetlenség zónájának távolságát, és tükröződéseket hozhat létre az alacsony PRF radarok számára, amelyek túl vannak a műszeres tartományon .

Korlátozó tényezők

Árnyékzóna

A Dh -n túli tárgyak csak akkor lesznek láthatók, ha a magasság megfelel a következő követelményeknek:

${\ displaystyle H_ {T}> {\ frac {\ left (R_ {T}-{\ sqrt {2 \ x H \ times R_ {e}}} \ right)^{2}} {2 \ Rx { e}}}}$

hol van a célmagasság és a céltartomány. Az ilyen magasság alatti tárgyak a radar árnyékában vannak. ${\ displaystyle H_ {T}}$${\ displaystyle R_ {T}}$

Rendetlenség zóna

A rendetlenség zónája a radar energiája a legalacsonyabb, több ezer lábnyi levegőben. Ez a radarhorizont körülbelül 120% -ára terjed ki.

Ezeken a magassági szögeken nagyszámú reflektor található a földön. Az uralkodó, körülbelül 15 mérföld/óra szél miatt ezek a reflektorok elmozdulnak, és ez a szél felkavarja a kisebb tárgyakat a levegőbe. Ezt az interferenciát rendetlenségnek nevezik .

A rendetlenségi zóna magában foglalja a part menti zónát és a terepet, amikor szárazföldön vagy annak közelében üzemel.

Egy sugár széles, több millió négyzetlábnyi felületet fog megvilágítani, mire a radarimpulzus eléri a 16 mérföldet. A célok általában sokkal kisebbek, ezért a rendetlenség elfedi őket. A rendetlen tükröződések nem kívánt hamis célpontokat hozhatnak létre. ${\ displaystyle 1^{o}}$

A radar antennája, amely nem javítja a jelfeldolgozást, nem javítja a rendetlenséget, általában nem a talaj közelében van, hogy elkerülje a számítógépek és a felhasználók túlterhelését.

A mozgó céljelzés (MTI) körülbelül 35 dB -rel csökkentheti a rendetlenséget. Ez lehetővé teszi olyan kis objektumokat 1,000 négyzetláb (93 m ² ) kell kimutatni. Uralkodó széljárás és az időjárás is rontja MTI teljesítményt, és az MTI bevezeti vak sebességek .

A Pulse-Doppler radar több mint 60 dB-rel csökkentheti a rendetlenséget, ami lehetővé teszi a 0,093 m ² -nél kisebb objektumok észlelését a számítógépek és a felhasználók túlterhelése nélkül. Azok a rendszerek, amelyek impulzus-Doppler jelfeldolgozást alkalmaznak, és a szélsebesség fölé állítják a sebesség-elutasítást, nincs rendetlenségi zóna. Ez azt jelenti, hogy a tiszta terület egészen a talajig terjed.

Régió törlése

A Tiszta régió az a zóna, amely néhány kilométerrel a radarhorizonton túl kezdődik alacsony magassági szögben.

A tiszta régió az alacsony magassági szögek feletti zóna is, tiszta éggel.

Nincs egyértelmű régió azokon a területeken, ahol időjárás és erős biológiai aktivitás uralkodik (eső, hó, jégeső, erős szél és migráció).

A horizonton túl

Számos radarrendszert fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik az árnyékzóna célpontjainak észlelését. Ezeket a rendszereket együttesen horizonton kívüli radaroknak nevezik . Általában három rendszert használnak; a leggyakoribb az ionoszférát használja reflektorként, és az ég felé sugározza a jelet, majd meghallgatja az égből visszatérő apró jeleket, mások bisztatikus elrendezést használnak távoli antennákkal, amelyek a köztük haladó tárgyakat keresik, és kis számú rendszert használjon "kúszó hullámokat", amelyek az árnyékzónába utaznak.

Lásd még

• Látómező-terjedés
• Hull-down

Hivatkozások