Koperta (radar)

Obwiednia radaru jest krytyczną miarą wydajności (MOP) określoną w głównym planie testów i oceny (TEMP). Jest to objętość przestrzeni, w której system radarowy jest wymagany do niezawodnego wykrycia obiektu o określonej wielkości i prędkości. Jest to jedno z wymagań, które należy ocenić w ramach testów akceptacyjnych .

Systemy radarowe mają naturalne wady, ponieważ prawa fizyki tworzą ograniczenia wydajności, których nie można zmienić. Funkcja niejednoznaczności związana z kompresją impulsu i skalpowaniem związanym ze wskazaniem ruchomego celu to dwa przykłady.

Pełne pokrycie wymaga radaru w wielu lokalizacjach i wielu różnych rodzajów radarów.

Definicja

Obwiednia radaru opisuje region, w którym wymagany jest określony poziom wydajności.

Specyfikacje systemu radarowego wymagają określonego poziomu wydajności w określonej obwiedni radaru. Ta wydajność obejmuje następujące cechy.

• Przekrój
• Zasięg ślepy
• Prędkość radialna
• Zakres oprzyrządowania
• Czas skanowania
• Wysokość
• Kąt elewacji
• Pokrycie łożyska
• Wydajność płatków bocznych

Dane są pobierane i rejestrowane z systemu radarowego, gdy samoloty, balony, statki, drony, pociski lub inne obiekty poruszają się w obwiedni radaru. Zarejestrowane dane są porównywane z odległością, wysokością i prędkością obiektów w celu oceny kryteriów zaliczenia/niezaliczenia.

Są to typowe kształty fizycznej obwiedni radaru.

• Spłaszczony pączek
• Cylinder z sferyczną pustką w pobliżu środka
• Dysk z sferyczną pustką w pobliżu środka
• Ciasto z brakującym plasterkiem i sferyczną pustką w pobliżu środka

Przekrój

Przekrój to minimalna widoczna powierzchnia obserwowana w kierunku radaru, która musi być wykrywalna .

Przekrój radaru zmienia się wraz z kątem nachylenia.

Przekrój dla wszystkiego oprócz idealnej kuli zależy od kąta nachylenia, czyli tego, jak daleko reflektor jest obracany względem impulsu radarowego.

Zasięg ślepy

Zasięg ślepy dla systemu radarowego to odległość zajmowana przez impuls nadawczy i czas konfiguracji odbiornika.

${\ Displaystyle {\ tekst {zakres ślepy}} = 0,5 \ razy C \ razy ({\ tekst {szerokość impulsu nadawczego}} + {\ tekst {czas konfiguracji}}).}$

Radar nie dopplerowski jest ślepy na czas trwania impulsu nadawczego.

Czas konfiguracji jest powiązany z dwoma urządzeniami.

• Ochrona odbiornika z duplekserem rozgałęzionym
• Kształtowanie wiązki anteny

Moduł dupleksera rozgałęzionego często zawiera rurę wypełnioną gazem, która ma wysokie tłumienie dla mikrofal o dużej mocy, ale nie ma tłumienia dla mikrofal o małej mocy. Powoduje to wytwarzanie szumu mikrofalowego podczas ustawiania na koniec impulsu nadawczego.

Anteny z układem fazowym wykorzystują przesuwniki fazowe, które wymagają regulacji po zakończeniu impulsu nadawczego, a te przesuwniki fazowe tworzą modulację i wysokie listki boczne, które zniekształcają odbierane sygnały aż do czasu konfiguracji. Aktywny radar z układem fazowym może nie mieć tego ograniczenia.

z drzemką , aby uniknąć wykrycia, gdy zasięg ślepy przekracza horyzont radaru .

$\ Displaystyle Wysokość <{\ Frac {C ^ {2} \ razy (Transmisja \ Puls \ Szerokość + Konfiguracja \ Czas) ^ {2}} {8 \ razy Ziemia \ Promień}}}$

Prędkość radialna

Prędkość radialna to prędkość wzdłuż linii wzroku w kierunku radaru i od radaru. Ten rodzaj ruchu pogarsza wydajność przekroju z powodu następującego zjawiska.

• Przegrzebki
• Funkcja niejednoznaczności Dopplera
• Ruchomy wskaźnik celu wskazuje prędkości ślepe

Zakres oprzyrządowania

Zakres oprzyrządowania to maksymalna odległość, przy której może być wyświetlany powrót radaru. Nie oznacza to, że obiekt zostanie wykryty w tym zakresie, a jedynie, że poza tym zakresem żadne zwroty nie będą w ogóle wyświetlane.

Czas skanowania

Czas skanowania to czas między ponownym skanowaniem tego samego woluminu. Na przykład, jeśli radar obraca się ze stałą prędkością 4 obr./min, czas skanowania wynosi 15 sekund (60/4).

Wydajność czasu skanowania wchodzi w interakcję z obiektami o dużej prędkości. Nadmierny czas skanowania pozwala obiektom o dużej prędkości przemieszczać się na dużą odległość w kierunku radaru bez wykrycia.

Wysokość

Wysokość to odległość od powierzchni ziemi. Ta miara wydajności wchodzi w interakcję z kątem elewacji .

Linia Kármána jest powszechnie akceptowana jako granica między powietrzem a przestrzenią. To jest 100 km (62,5 mili).

Z wysokością wiążą się dwie trudności.

Pierwsza trudność polega na tym, że Traktat o przestrzeni kosmicznej wymaga międzynarodowego ujawnienia operacji kosmicznych. Może to obejmować emisje RF z systemów radarowych, które mogą obserwować obiekty w kosmosie.

Druga trudność polega na tym, że na niskiej orbicie okołoziemskiej znajdują się miliony obiektów. Odbicia z odległości poza zakresem oprzyrządowania mogą obniżyć wydajność.

Kąt elewacji

Wydajność kąta elewacji radaru zależy od typu anteny.

Wysokie wzniesienie

Panele antenowe używane z radarem z układem fazowym mogą być zaprojektowane z zakładką, która wypełnia każdą lukę nad w pełni działającym radarem.

Wzór anteny wachlarzowej

Charakterystyka promieniowania obrotowej ściętej anteny parabolicznej dla stałego cokołu radaru ma wiązkę w kształcie wachlarza z pionową przerwą w pokryciu. Obiekty znajdujące się bezpośrednio nad radarem mogą nie zostać wykryte.

Niskie wzniesienie

Niska wysokość to wyjątkowy region wydajności. Do uzyskania wysokiej wydajności w tym obszarze wymagany jest radar impulsowo-dopplerowski i radar fali ciągłej, ponieważ wykluczają one odbicia o niskiej prędkości.

Jest to kluczowa miara wydajności strefy przybrzeżnej i radaru naziemnego.

Przeważające wiatry o prędkości około 15 mil na godzinę pokrywają większość powierzchni ziemi. To nieustannie wzbija gruz do najniższych warstw powietrza na kilka tysięcy stóp, a każdy kawałek gruzu tworzy osobne odbicie. Nazywa się to obciążeniem bałaganu . Zaśmiecenie zostaje zredukowane na powierzchni otwartego oceanu z dala od lądu.

Duża liczba odbić przytłoczy systemy komputerowe i ludzi. Typowym rozwiązaniem jest ograniczenie głównego listka wiązki anteny tak, aby nie był skierowany blisko ziemi. Nazywa się to granicą niskiej wysokości. Tworzy to ślepą strefę, którą można wykorzystać za pomocą z drzemką , aby uniknąć wykrycia. Zjawisko pogodowe zwiększa niską wysokość systemu radarowego.

Wskazanie ruchomego celu (MTI) służy do poprawy limitu niskiej wysokości. MTI tworzy ślepe prędkości związane ze skalpowaniem radaru . Zmniejsza to czułość radaru przy pewnych prędkościach radialnych, ale MTI pozwala skierować główny płat wiązki anteny bliżej ziemi. Prędkość wiatru powyżej około 5 mil na godzinę przesuwa zanieczyszczenia wystarczająco szybko, aby stworzyć nadmierne obciążenie bałaganu , co eliminuje większość ulepszeń MTI.

Pokrycie łożyska

Pokrycie namiaru radaru jest określane przez wszelkie pobliskie przeszkody, które mogą zakłócać działanie anteny radaru.

Na statkach przyczyną może być maszt . Na lądzie może to być spowodowane budynkami lub ukształtowaniem terenu.

Wydajność płatków bocznych

Listki boczne anteny wpływają na wydajność.

Odbicia od dużych obiektów i rozproszone emisje elektroniczne mogą przedostawać się do anteny radaru z listka bocznego. Zmniejsza to wydajność pobliskich obiektów.

Strategie tłumienia płatków bocznych są czasami stosowane w celu poprawy tej miary wydajności.