Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации thumbnail

5.1. Основные свойства радиоволн и методы радиолокации

5.1.1. Основные свойства радиоволн, используемые в радиолокации

Основные свойства радиоволн, используемые в радиолокации:

1.

Постоянство скорости распространения радиоволн в однородной среде.

Скорость распространения радиоволн в воздухе принимается равной скорости ЭМВ в вакууме


с

= 3∙108  м/сек.

Это свойство используется для определения дальности до цели по времени запаздывания радиосигнала на пути РЛС-цель-РЛС.

В диэлектрике скорость распространения радиоволн

v

меньше чем вакууме и определяется выражением

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

где: e и m  – относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости среды (e ³1; m ³1).

2.

Прямолинейность пути распространения радиоволн.

Несмотря на возможное искривление пути распространения радиоволн под влиянием неоднородности атмосферы (рефракция) в радиолокации с высокой эффективностью используется допущение о прямолинейности распространения радиоволн.

Это свойство используется для определения угловых координат цели по направлению прихода отраженного от нее сигнала.

3.

Отражение радиоволн от границы двух сред.

Отражение радиоволн (вторичное излучение радиоволн) для  радиолокационных объектов бывает: зеркальное, резонансное и диффузное.


Зеркальное

отражение наблюдается, если размер объекта много больше длины облучающей радиоволны, а поверхность объекта гладкая (размеры неоднородностей на поверхности значительно меньше длины облучающей радиоволны).

При зеркальном отражении выполняются законы геометрической оптики.

Примеры зеркального отражения радиоволн: отражение радиосигнала от ровной земной или водной поверхности, фокусировка луча в зеркальной антенне.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Рис.1. Зеркальное отражение радиоволн от земной (водной) поверхности

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Рис.2. Принцип действия зеркальной антенны Кассегрена


Резонансное

отражение происходит при условии, что размеры объекта или отдельных его частей кратны половине длины облучающей волны. В этом случае может возникать резонансное вторичное излучение большой интенсивности.

Пример резонансного отражения радиоволн – отражение радиосигнала от облака пассивных помех, состоящего из  полуволновых отрезков проводника.


Диффузное

отражение имеет место, когда линейные размеры объекта или его отдельных элементов сравнимы или больше длины облучающей волны.

Длину волны РЛС следует выбирать так, чтобы цель была диффузным отражателем.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
Рис.3. Диффузное отражение радиоволн

4. Изменение частоты радиосигнала при отражении его от движущегося объекта (эффект Доплера).


Эффект Доплера

стоит в том, что если объект отражающий или излучающий сигнал движется, то неподвижный наблюдатель зафиксирует изменение частоты принимаемого сигнала. Если объект движется к наблюдателю – частота сигнала растет, если от наблюдателя – уменьшается.

Наглядной иллюстрацией влияния скорости объекта на частоту является звук тепловозного гудка, который слышат пассажиры на неподвижном перроне: у приближающегося тепловоза звук гудка кажется выше, у удаляющегося – ниже.

На основании эффекта Доплера определяется радиальная скорость цели

Vr


.

Непосредственно измеряется так называемая «доплеровская добавка частоты»

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

как разность между частотами излученного (

fизл

) и принятого от цели (

fприн

) сигналов.

Радиальная составляющая скорости движения цели определяется в соответствии с выражением:

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

где:  l –длина волны излученного РЛС сигнала.

5.

Интерференция радиоволн.


Интерференция

радиоволн, геометрическое сложение в пространстве двух (или нескольких) волн, при котором в разных точках получается усиление или ослабление амплитуды результирующей волны. Интерференция возможна, если волны когерентны.

Простейший случай интерференции – сложение двух волн одинаковой частоты при совпадении направления их распространения. В этом случае, для синусоидальных (гармонических) колебаний, амплитуда результирующей волны в какой-либо точке пространства


Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

где A1 и A2 — амплитуды складывающихся волн, а φ – разность фаз между ними в рассматриваемой точке.

Разность фаз φ изменяется от точки к точке и в пространстве получается распределение амплитуд результирующей волны с чередующимися максимумами и минимумами. Иллюстрирует эту картину опыт Юнга, выполненный в оптическом диапазоне.

Явление интерференции сонаправленных волн широко используется при создании антенных систем с заданной формой  диаграммы направленности. Именно интерференция позволяет создать узкую диаграмму направленности ФАР, состоящей из множества слабонаправленных излучателей.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Рис.4. Интерференция световых волн в опыте Юнга

Другой важный случай интерференции – сложение двух волн, распространяющихся в противоположных направлениях (например, прямой и отражённой). В этом случае получаются стоячие волны – характерное для интерференции распределение амплитуд с чередующимися максимумами и минимумами вдоль оси распространения волн остаётся неподвижным в пространстве (или перемещается столь медленно, что за время, необходимое для наблюдений, максимумы и минимумы не успевают сместиться на величину, сравнимую с расстоянием между ними).

Стоячие волны используются в объемных резонаторах.

В волноводных трактах и в антенных системах стоячие волны – негативный фактор, для минимизации которого все элементы волноводов и антенн должны быть согласованы между собой по величине волнового сопротивления. В случае рассогласования между элементами тракта, ЭМВ будет частично отражаться от места их соединения и в волноводе возникнет стоячая волна.

5.1.2. Методы измерения дальности

а)

Метод непосредственного измерения

. Непосредственно измеряется время распространения радиоволн от РЛС до цели и обратно



, его называют

временем запаздывания

отраженного сигнала:

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

где:
Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
– время приема и излучения сигнала.

Дальность цели определяется в соответствии с выражением:

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

где с = 3∙108  м/сек.

б)

Частотный метод измерения дальности.

Используется с ЗС в виде длинного (
Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
) ЛЧМ радиоимпульса с законом изменения частоты


Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

где:


f


н




начальное значение частоты, как правило совпадает со значением несущей частоты;


f


к




максимальное значение частоты, достигаемое к концу импульса;


D


f


д


=


f


к





f


н




девиация частоты

.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

В течение времени
Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
в РЛС одновременно присутствуют  ЗС и принятый сигнал, задержанный на



. За это время дальность определяется по разнице частот сигналов

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

из соотношения:

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
.

Если цель движется, существует ненулевая доплеровская добавка частоты

F


д

¹ 0. Поэтому процедура частотного измерения дальности включает три последовательных этапа:

1) измеряется

F


д

;

2) определяется

D


f


дальн

=

(


f


ЗС





f


Прин. С


)



F


д

;

3) определяется дальность.

в)

В системах активной локации с активным ответом

кроме времени запаздывания



, появляется еще время срабатывания ответчика (ретранслятора)

t


ср

. Это время необходимо ответчику на прием ЗС, его анализ, формирование и излучение в пространство ответного сигнала.

Для исключения различия времен срабатывания

t


ср

у различных ответчиков, фиксированное время срабатывания

t


ср фикс

конструктивно вносится во все ответчики.

Время запаздывания в этом случае определяется как

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

а дальность вычисляется как в способе а).

г)

В системах пассивной радиолокации

определение дальности основывается на различных вариантах триангуляционных (основанных на свойствах треугольников) измерений.

Для построения измерительного треугольника используются две точки приема – основная А и дополнительная Б, разнесенные на фиксированное расстояние d, называемое базой измерения, третьей вершиной треугольника является цель.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Непосредственно измеряются углы e, a, a1, а дальность находится из соотношения:

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
.

5.1.3. Методы измерения угловых координат

Для измерения угловых координат антенны должны быть узконаправленными.

а)

Метод максимума

является простейшим методом измерения угловых координат. Применяется в обзорных РЛС.

Для определения значения азимута β организуется круговое сканирование ДН с заданной угловой скоростью wл. Измеряемым параметром является время от момента прохождения лучом направления на север (t=0) до момента получения максимума отраженного от цели сигнала tц. Азимут цели рассчитывается из соотношения:

βц= tц´ wл.

Азимут цели рассчитывается из соотношения βц= tц´ wл.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Недостатком метода максимума является низкая точность измерения углов, сравнимая с шириной ДН (минимальная практически достижимая ширина составляет 0,7°).

б)

Методы моноимпульсной пеленгации (мгновенной равносигнальной зоны)

основаны на

суммарно-разностной обработке

принимаемых сигналов.

Суммарно-разностная обработка требует использования нескольких ДН (по паре на каждую измеряемую угловую координату), рассогласованных между собой. Такие ДН называются

парциальными

. Величина угла рассогласования Dj находится в пределах от половины до полной ширины лепестка ДН. Направление пересечения ДН1 и ДН2 принято называть

равносигнальным направлением (РСН)

.

Рабочая область

измерителя ограничена максимумами парциальных диаграмм.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

В рабочей области для измерения угла φ сигналы, принятые ДН1 (А1) и ДН2 (А2), используются в разностном и суммарном каналах РПрУ:

А1-А2= АD – разностный канал;

А1+А2= АS – суммарный канал.

Сигнал разностного канала АD – пропорционален ошибке между РСН и направлением на цель, а сигнал суммарного канала АS – используется для нормировки этой ошибки.

Достоинством моноимпульсных методов является высокая точность измерения (ошибки составляют единицы угловых минут), а недостатками являются сложность антенной системы и невозможность измерения, если цель выходит за пределы рабочей области.

5.1.4. Методы измерения радиальной скорости

Радиальная скорость цели

Vr


.

(проекция линейной скорости цели Vц на линию РЛС – цель) определяется на основании эффекта Доплера.

Непосредственно измеряется так называемая «доплеровская добавка частоты»  как разность между частотами излученного (

fизл

) и принятого от цели (

fприн

) сигналов

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
.

Радиальная составляющая скорости движения цели определяется в соответствии с выражением:

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации
,

где:

l

–длина волны излученного РЛС сигнала.


F


д

и

Vr

имеют положительные значения если цель приближается к РЛС, и отрицательные – если цель удаляется от РЛС.

Для измерения радиальной скорости, как правило, используются устройства, построенные на узкополосных частотных фильтрах.

Для оценки радиальной скорости (например, в доплеровских РЛС обнаружения) как правило, формируется набор фильтров, полосы пропускания которых равны Dfф, следуют одна за другой и перекрывают весь диапазон возможных доплеровских добавок.

Количество фильтров зависит от возможного диапазона скоростей цели или от диапазона скоростей, представляющих интерес для работы конкретной РЛС. Ширина полосы пропускания каждого фильтра согласуется с частотными характеристиками ЗС.

В этом случае, чтобы оценить радиальную скорость цели достаточно определить номер фильтра, на выход которого прошел сигнал – «звенящий фильтр» и воспользоваться соотношением F

д

= F

д

min + n´Dfф .

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

5.1.5. Радиолокационная информация


Радиолокационная информация (РЛИ)

– информация о воздушной обстановке, полученная радиолокационными методами.


РЛИ включает

: сведения о наличии или отсутствии в пространстве целей, их координатах и траектории, информацию о действующих помехах.

Сведения о наличии или отсутствии целей определяются для каждого элемента разрешения в зоне видимости РЛС.

Для однозначного определения положения цели в трехмерном пространстве РЛС необходимо определить три координаты цели. Поскольку, большинство РЛЦ являются высокоподвижными объектами, необходимо измерять и их скорость, ее принято считать еще одной – четвертой измеряемой координатой.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

На основании физических свойств радиоволн непосредственно измеряются:



дальность

до цели


Дц





расстояние между точкой стояния РЛС и целью (иногда ее называют наклонной дальностью);



угловые координаты




углы наклона линии РЛС – цель в вертикальной (

угол места

цели


e


) и горизонтальной (

азимут



b


) плоскостях относительно горизонта и направления на север соответственно.



радиальная скорость

цели


Vr





проекция линейной скорости цели Vц на линию РЛС – цель.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Для определения траектории движения цели необходимо многократно последовательно во времени измерять значения координат цели, а затем связать полученные точки единой линией.

Информация о действующих помехах отображается на индикаторах РЛС, а также на индикаторных элементах системы помехозащиты.

вид ИКО
Рис.3. Вид экрана индикатора кругового обзора

РЛИ получают РЛС на основе анализа параметров радиосигналов целей и помех.

РЛИ в ЗРС используется для отображения воздушной обстановки на индикаторах, планшетах обстановки и т.п., а также для решения задач пуска и наведения ЗУР.

5.1.6. Методы радиолокации

Для получения РЛИ используют следующие методы:


Метод активной радиолокации с пассивным ответом

основан на облучении цели радиосигналом (

активная локация

) и приеме отраженных (рассеянных) целью радиоволн приемным устройством РЛС (

пассивный ответ

). Применяется, как правило, для поиска целей и измерения их координат.


Метод активной радиолокации с активным ответом

– при облучении цели радиосигналом от РЛС (

активная локация

) срабатывает установленный на цели ретранслятор (ответчик), который излучает ответный радиосигнал с заданными параметрами (

активный ответ

). Эти сигналы принимаются РЛС. Применяется, как правило, для определения государственной принадлежности целей и для определения координат ЗУР.


Метод пассивной радиолокации

заключается в приеме сигналов собственного радиоизлучения целей (радиотепловое излучение тел, излучение собственных радиотехнических устройств и др.). Применяется, как правило, для определения угловых координат целей – постановщиков активных помех.


Комбинационные методы

, наиболее широко распространены в современных многофункциональных РЛС, они включают в себя вышеперечисленные методы в различных сочетаниях.

Источник

Диапазоны частот и длин волн

Спектр электромагнитных полн простирается до частот выше 1024 Гц.
Этот очень широкий сложный диапазон делится на поддиапазоны с различными физическими свойствами.

Разделение частот по поддиапазонам ранее выполнялось в соответствии с исторически сложившимися критериями и в настоящее время устарело.
Это привело к возникновению современной классификации диапазонов частот, которая в настоящее время используется на международном уровне.
Однако в литературе все еще можно встретить традиционно сложившиеся названия диапазонов частот.

На Рисунке 1 изображен диапазон частот, занятый электромагнитными волнами, и показано его деление на поддиапазоны.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Рисунок 1. Диапазоны частот и длин волн, используемые в радиолокации

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Рисунок 1. Диапазоны частот и длин волн, используемые в радиолокации

Waves and frequency ranges used by radar.

Рисунок 1. Диапазоны частот и длин волн, используемые в радиолокации

В верхней части рисунка показано деление спектра электромагнитных волн,
сложившееся исторически и официально принятое Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике
(Institute of Electrical and Electronic Engineer, IEEE).
В нижней части рисунка показана современная классификация диапазонов частот, принятая для использования в структурах НАТО.
Видно, что границы частотных диапазонов в этих двух классификациях не всегда совпадают.

Диапазоны и поддиапазоны частот называют заглавными буквами.
Такой подход возник еще на заре радиолокации,
когда точное значение рабочей частоты радиолокационного средства старались держать в тайне.

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Рисунок 2. Некоторые радиолокаторы и их диапазоны частот

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Рисунок 2. Некоторые радиолокаторы и их диапазоны частот

Какие свойства электромагнитных волн используются в радиолокации

Сканеры
персонального
досмотра

Автомобильные
радиолокаторы

Бортовой
радио-
локатор

РЛС разведки
поля боя

Радиолокатор обзора
воздушного пространства

Загоризонтный радиолокатор

SMR

PAR

ASR

Трассовый
радио-
локатор

GPR

Рисунок 2. Некоторые радиолокаторы и их диапазоны частот

Радиолокационные системы работают в широком диапазоне излучаемых частот.
Чем выше рабочая частота радиолокатора, тем сильнее влияют на распространение электромагнитных волн атмосферные явления, такие как дождь или облака.
Но одновременно с этим на более высоких частотах достигается лучшая точность работы радиолокационного средства.
На Рисунке 2 показаны диапазоны частот электромагнитных волн, используемые радиолокационными средствами.

А- и В-диапазоны (ВЧ и ОВЧ)

В русскоязычной литературе эти диапазоны называют диапазоном высоких частот (ВЧ) и
диапазоном очень высоких частот (ОВЧ, иногда — метровым диапазоном),
в англоязычной — диапазоном HF (High Frequency) и диапазоном VHF (Very High Frequency).

Эти радиолокационные диапазоны ниже 300 МГц имеют давнюю историю применения,
поскольку именно в этих диапазонах активно развивались радиотехнологии в годы Второй мировой войны.
В настоящее время эти частоты используются в радиолокаторах раннего обнаружения и так называемых загоризонтных радиолокаторах
(Over The Horizon, OTH).
Для таких низких частот легче строить высокомощные передатчики.
Затухание электромагнитных волн на таких частотах меньше, чем при использовании более высоких частот.
С другой стороны, точность таких радиолокаторов ограничена,
поскольку низкие частоты требуют антенн с очень большими физическими размерами,
что определяет точность измерения и разрешающую способность по угловым координатам.
Кроме того, эти диапазоны частот используются и другими службами, связью и радиовещанием,
поэтому полоса частот для радиолокаторов ограничена (что, опять же влияет на точность и разрешающую способность).

Однако, в последнее время, интерес к использованию этих диапазонов частот в радиолокации возвращается,
поскольку на этих частотах технологии снижения радиолокационной заметности Stealth не обеспечивают требуемого эффекта.

С-диапазон (УВЧ)

Этот диапазон называется диапазоном ультравысоких частот (УВЧ) или дециметровым диапазоном.
В англоязычной литературе — Ultra High Frequency (UHF).

Существует не так много радиолокационных систем, разработанных для этого частотного диапазона (от 300 МГц до 1 ГГц).
Эти частоты хорошо подходят для радиолокационного обнаружения и сопровождения спутников и баллистических ракет на больших расстояниях.
Радиолокаторы, работающие в этом диапазоне частот, используются для раннего обнаружения и предупреждения о целях как,
например, обзорный радиолокатор в системе противовоздушной обороны средней дальности
MEADS
(Medium Extended Air Defense System).
Некоторые метеорологические радиолокационные системы, например, предназначенные для построения профиля ветра,
работают в этом диапазоне, поскольку распространение электромагнитных волн на таких частотах слабо зависит от облаков и дождя.

Новые технологии
сверхширокополосной радиолокации
(Ultrawideband, UWB) используют все частоты от А- до С-диапазона.
Сверхширокополосные радиолокаторы излучают очень короткие импульсы на всех частотах одновременно.
Они используются для неразрушающего контроля материалов и объектов,
а также как
радиолокаторы подповерхностного зондирования
(Ground Penetrating Radar, GPR), например, для археологических исследований.

D-диапазон (L-диапазон)

Этот частотный диапазон (от 1 до 2 ГГц) является предпочтительным для работы радиолокаторов дальнего обнаружения
с дальностью действия до 250  морских миль (около 400 километров).
Они излучают импульсы высокой мощности с широким спектром и, зачастую, с
внутриимпульсной модуляцией.
Вследствие кривизны земной поверхности максимальная дальность обнаружения ограничена для целей, находящихся на малых высотах.
Такие цели, по мере увеличения дальности, очень быстро исчезают за радиогоризонтом.

В этом диапазоне частот работают радиолокаторы дальнего обнаружения в системе управления воздушным движением,
такие как трассовый обзорный радиолокатор (Air Route Surveillance Radar, ARSR).
При объединении с моноимпульсным вторичным обзорным радиолокатором (Monopulse Secondary Surveillance Radar, MSSR)
они используют относительно большую медленно вращающуюся антенну.

Если букву L подразумевать как первую в слове Large (большой),
то обозначение L-диапазон является хорошей мнемонической рифмой для большого размера антенны или большой дальности действия.

E/F-диапазон (S-диапазон)

В этом диапазоне атмосферное ослабление выше, чем в D-диапазоне.
Радиолокаторам, работающим в этом диапазоне, требуется значительно большая излучаемая мощность для того,
чтобы достичь хороших значений максимальной дальности действия.
В качестве примера можно привести
радиолокатор средней мощности MPR
(Medium Power Radar) с импульсной мощностью 20 МВт.
В этом частотном диапазоне влияние погодных условий сильнее, чем в D-диапазоне.
Поэтому несколько метеорологических радиолокаторов работают в E/F-диапазоне но, в основном, в тропических и субтропических климатических зонах,
поскольку тут они могут «видеть» за пределами сильного шторма.

Специальные аэродромные обзорные радиолокаторы (Airport Surveillance Radar, ASR)
используются в аэропортах для обнаружения и отображения положения самолетов в воздушном пространстве аэропортов,
в среднем, на дальностях 50 … 60 морских миль (около 100 км).
Аэродромные радиолокаторы определяют положение самолетов и погодные условия в районах как гражданских, так и военных аэродромов.

Обозначение S-диапазона (Small, Short – малый, короткий),
в противоположность обозначению L-диапазона, может трактоваться как обозначение меньших размеров антенн или меньшей дальности действия.

G-диапазон (С-диапазон)

В G-диапазоне (от 4 до 8 ГГц) работают много военных мобильных радиолокаторов
(обзора поля боя, управления оружием и наземной разведки) с малой и средней дальностью действия.
Размеры антенн обеспечивают отличную точность измерения и разрешающую способность и, при этом,
будучи сравнительно небольшими, не препятствуют быстрому перемещению.
Влияние плохих погодных условий очень существенно.
Поэтому в радиолокаторах этого диапазона, предназначенных для работы по воздушным объектам,
часто применяются антенны с круговой поляризацией.
Этот диапазон частот отведен для большинства типов метеорологических радиолокаторов,
используемых для обнаружения осадков в умеренных климатических зонах, таких как Европа.

I/J-диапазон (X- и Ku-диапазоны)

В этом диапазоне частот (от 8 до 12 ГГц) соотношение между используемой длиной волны и
размером антенны существенно лучше, чем в диапазонах более низких частот.
I/J-диапазон является сравнительно распространенным в военных применениях, таких как бортовые радиолокаторы,
обеспечивающие функции перехвата воздушной цели и ведение огня по ней, а также атаки наземных целей.
Очень малый размер антенны определяет хорошую применяемость.
Системы наведения ракет в I/J-диапазоне имеют приемлемые размеры для комплексов, для которых важны мобильность и малый вес,
а большая дальность действия не является основным требованием.

Этот диапазон частот широко используется в морских навигационных радиолокаторах как гражданского, так и военного применения.
Небольшие и недорогие антенны с высокой скоростью вращения обеспечивают значительные максимальные дальности действия и хорошую точность.
В таких радиолокаторах используются волноводно-щелевые и небольшие полосковые антенны, размещенные, как правило, под антенными обтекателями.

Кроме перечисленного, этот частотный диапазон распространен в космических и бортовых радиолокаторах построения изображений,
основанных на
антеннах с синтезированными апертурами
(Synthetic Aperture Radar),
предназначенных как для целей военной электронной разведки, так и для гражданского географического кaртографирования.

Специализированные
радиолокаторы с обратной синтезированной апретурой (Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)
используются в морских воздушных средствах контроля загрязнения.

K-диапазон (K- и Ka-диапазоны)

Чем выше частота, тем сильнее
атмосферное поглощение
и затухание электромагнитных волн.
С другой стороны потенциальная точность и разрешающая способность тоже возрастают.
Радиолокационные системы, работающие в этом диапазоне, обеспечивают небольшую дальность действия,
но очень высокое разрешение и высокую скорость обновления данных.
В системах управления воздушным движением такие системы используются как
радиолокаторы управления наземным движением
(Surface Movement Radar, SMR)
или (как часть) оборудование для обнаружения на поверхности аэропорта
(Airport Surface Detection Equipment, ASDE).
Использование коротких зондирующих импульсов длительностью в несколько наносекунд обеспечивает разрешение по дальности,
при котором на экране радиолокатора можно распознать контур самолета или наземного транспортного средства.

V-диапазон

Вследствие явления рассеяния на молекулах (влияние влажности воздуха) затухание электромагнитных волн в этом диапазоне очень высокое.
Радиолокационные применения здесь ограничены дальностью действия в несколько метров.

W-диапазон

В этом диапазоне наблюдаются два явления: максимальное затухание вблизи 75 ГГц и относительный минимум на частоте около 96 ГГц.
Оба эти эффекта используются на практике.
В автомобилестроении небольшие встроенные радиолокационные средства работают на частотах 75 … 76 ГГц в парковочных ассистентах,
для просмотра слепых зон и ассистентах торможения.
Высокое затухание (влияние молекул кислорода О2) снижает уровень помех от таких радиолокационных средств.

Радиолокационные установки, работающие на частотах от 96 до 98 ГГц, используются в качестве лабораторного оборудования.
Они позволяют получить представление о применении радиолокации на чрезвычайно высоких частотах, таких как 100 ГГц.

В книге Merill Skolniks «Radar Handbook» (3-е издание) автор ссылается на более раннее стандартное буквенное обозначение
IEEE для радиочастотных диапазонов (IEEE-Std. 521-2002).
Эти буквенные обозначения (как показано на красной шкале на Рисунке 1) первоначально были выбраны для описания используемых
диапазонов радиолокации еще во время Второй мировой войны.
Но в настоящее время используемые частоты превышают 110 ГГц — сегодня существуют генераторы с фазовым управлением до 270 ГГц,
мощные передатчики до 350 ГГц. Рано или поздно эти частоты будут использоваться и в интересах радиолокации.
Одновременно с этим использование сверхширокополосных радиолокаторов выходит за границы традиционных радиолокационных диапазонов частот.

Различные обозначения радиолокационных диапазонов очень запутаны. Это не составляет трудностей для инженера или техника радиолокатора.
Эти специалисты могут работать с различными диапазонами, частотами и длинами волн. Но они, как правило, не занимаются логистикой закупок,
например, инструментов для обслуживания и измерения или даже нового радиолокатора целиком. К сожалению, менеджмент логистики,
в основном, обучался бизнес-наукам. Поэтому у них будут возникать проблемы с запутанными обозначениями диапазонов.
Теперь проблема состоит в том, чтобы утверждать, что генератор частоты для I и J-диапазона обслуживает радиолокатор
X-диапазона и Ku-диапазона, а глушитель D-диапазона создает помехи для радиолокатора L-диапазона.

Сверхширокополосные радиолокаторы используют очень широкий частотный диапазон, выходящий за строгие границы классических диапазонов.
Как лучше сказать: например, сверхширокополосный радиолокатор работает на частотах от E до H-диапазона,
или он использует те же частоты от более высокого S-диапа

Читайте также:  Какое дерево и каким свойством обладает