Oleh: maskub | 18 Oktober 2009

radar

Radar

.

A long-range radar antenna, known as ALTAIR, used to detect and track space objects in conjunction with ABM testing at the Ronald Reagan Test Site on the Kwajalein atoll.

Deep space radar TRADEX, Tracking Radar Experiment

University of Oklahoma OU-PRIME C-band, polarimetric, weather radar during construction

Radar adalah obyek sistem deteksi yang menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mengidentifikasi jangkauan, ketinggian, arah, atau kecepatan tetap baik bergerak dan objek seperti pesawat terbang, kapal, kendaraan bermotor, cuaca formasi, dan dataran. RADAR Istilah ini diciptakan pada tahun 1941 sebagai sebuah singkatan dari RAdio Detection And Ranging. [1] [2] [3] [4] Istilah ini telah memasuki bahasa Inggris sebagai kata standar, radar, kehilangan kapitalisasi. Radar ini awalnya disebut RDF (Radio Direction Finder, sekarang digunakan sebagai perangkat yang sama sekali berbeda) di Inggris Raya, dalam rangka untuk menjaga kerahasiaan dari mulai kemampuan [5]. Ini adalah satu-satunya kata dalam bahasa Inggris yang baik dan akronim palindrom [rujukan?].

Sebuah sistem radar pemancar yang memancarkan gelombang mikro atau gelombang radio. Gelombang ini dalam fase ketika dipancarkan, dan ketika mereka datang ke dalam kontak dengan obyek yang tersebar di segala penjuru. Sinyal demikian sebagian dipantulkan kembali dan memiliki sedikit perubahan panjang gelombang (dan dengan demikian frekuensi) jika target bergerak. Penerima biasanya, tetapi tidak selalu, di lokasi yang sama dengan pemancar. Meskipun sinyal kembali biasanya sangat lemah, sinyal dapat diperkuat melalui penggunaan teknik elektronik di penerima dan di konfigurasi antena. Hal ini memungkinkan radar untuk mendeteksi benda-benda di rentang di mana emisi lain, seperti suara atau cahaya, akan terlalu lemah untuk dideteksi. Radar menggunakan meteorologi meliputi deteksi presipitasi, mengukur gelombang permukaan laut, kontrol lalu lintas udara, deteksi mempercepat polisi lalu lintas, penentuan kecepatan bola dan oleh militer

Sejarah
Artikel utama: Sejarah radar

Beberapa penemu, ilmuwan, dan insinyur berkontribusi pada pengembangan radar. Pertama yang menggunakan gelombang radio untuk mendeteksi “keberadaan benda-benda logam jauh” adalah Hülsmeyer Kristen, yang pada tahun 1904 menunjukkan kelayakan mendeteksi kehadiran sebuah kapal di kabut tebal, tetapi bukan jarak. [6] [7] Ia menerima Reichspatent Nr. 165.546 [8] untuk pra-perangkat radar pada bulan April 1904, dan kemudian paten 169.154 [9] untuk amandemen terkait untuk mulai. Dia juga menerima paten [10] di Inggris untuk telemobiloscope pada 22 September 1904. [6] [11]

Pada Agustus 1917 pertama kali didirikan Nikola Tesla prinsip-prinsip tentang frekuensi dan tingkat kekuatan untuk pertama unit radar primitif. [12] Dia menyatakan, “[…] oleh mereka [yang berdiri gelombang elektromagnetik] menggunakan kita dapat berproduksi pada akan, dari sebuah stasiun pengiriman , efek listrik di wilayah tertentu dunia; [yang] kita dapat menentukan posisi relatif atau kursus dari objek bergerak, seperti kapal di laut, jarak dilalui oleh yang sama, atau kecepatan. ”

Sebelum Perang Dunia Kedua perkembangan oleh Inggris, Jerman, Prancis, Soviet dan Amerika menyebabkan versi modern radar. Pada 1934 Perancis Émile Girardeau menyatakan ia membangun sebuah sistem radar “disusun sesuai dengan prinsip-prinsip yang dinyatakan oleh Tesla” dan mendapatkan paten (Paten Perancis n ° 788.795 pada 1934) untuk kerja sistem radar ganda, yang sebagian telah terinstal pada kapal yang Normandie pada tahun 1935. [13] [14] [15] Pada tahun yang sama, Amerika Dr Robert M. Halaman diuji monopulse pertama radar [16] dan insinyur militer Soviet PKOschepkov, bekerjasama dengan Electrophysical Leningrad Institute, diproduksi RAPID aparat percobaan mampu mendeteksi pesawat terbang dalam waktu 3 km dari seorang penerima. [17] Hungaria Zoltán Bay menghasilkan model kerja tahun 1936 di laboratorium Tungsram vena yang sama.

Namun, itu adalah Inggris yang pertama kali untuk sepenuhnya mengeksploitasi sebagai pertahanan terhadap serangan pesawat. Hal ini didorong oleh kekhawatiran bahwa Jerman sedang berkembang sinar kematian. Mengikuti studi tentang kemungkinan untuk menyebarkan energi elektromagnetik dan kemungkinan efek, ilmuwan Inggris diminta oleh Kementerian Air untuk menyelidiki menyimpulkan bahwa sinar kematian ini tidak praktis tapi muncul deteksi pesawat layak. [18] Robert Watson-Watt mendemonstrasikan kepada atasannya kemampuan kerja dan prototipe perangkat dipatenkan pada tahun 1935 (GB593017 Paten Inggris) [15] [19] [20] Ia menjabat sebagai dasar Rantai Home jaringan radar untuk membela Britania Raya.

Mendorong terjadinya perang riset untuk menemukan resolusi yang lebih baik, lebih portabilitas dan lebih banyak fitur untuk radar. Pasca-perang tahun telah melihat penggunaan radar di bidang-bidang beragam seperti kontrol lalu lintas udara, pemantauan cuaca, Astrometri dan jalan kontrol kecepatan

Prinsip

Radar piring, atau antena, mengirimkan pulsa gelombang radio atau gelombang mikro yang dipantulkan objek apapun di jalan mereka. Objek mengembalikan sebagian kecil dari energi gelombang ke sebuah piring atau antena yang biasanya terletak di situs yang sama sebagai pemancar. Waktu yang diperlukan untuk gelombang yang dipantulkan kembali ke piringan memungkinkan sebuah komputer untuk menghitung seberapa jauh objek tersebut, dengan kecepatan radial dan karakteristik lain

Reflection

Brightness can indicate reflectivity as in this 1960 weather radar image (of Hurricane Abby). The radar’s frequency, pulse form, polarization, signal processing, and antenna determine what it can observe.

Mencerminkan gelombang elektromagnetik (pencar) dari setiap perubahan besar dalam konstanta dielektrik atau diamagnetik. Ini berarti bahwa benda padat di udara atau vakum, atau perubahan signifikan dalam densitas atom antara objek dan apa yang di sekitarnya, biasanya akan menyebarkan radar (radio) gelombang. Hal ini terutama berlaku untuk bahan konduktif listrik, seperti logam dan serat karbon, membuat radar khususnya cocok untuk mendeteksi pesawat dan kapal. Bahan penyerap radar, resistif dan kadang-kadang mengandung zat magnetik, digunakan pada kendaraan militer untuk mengurangi pantulan radar. Ini adalah radio lukisan sesuatu yang setara dengan warna gelap.

Gelombang radar berpencar dalam berbagai cara tergantung pada ukuran (panjang gelombang) dari gelombang radio dan bentuk target. Jika panjang gelombang lebih pendek daripada ukuran target, gelombang akan terpental dengan cara yang mirip dengan cara cahaya dipantulkan oleh cermin. Jika panjang gelombang jauh lebih panjang daripada ukuran target, target terpolarisasi (positif dan muatan negatif dipisahkan), seperti antena dipol. Hal ini dijelaskan oleh hamburan Rayleigh, sebuah efek yang menciptakan bumi langit biru dan merah matahari terbenam. Ketika dua skala panjang yang sebanding, mungkin ada resonansi. Radar awal digunakan panjang gelombang sangat panjang yang lebih besar dari sasaran dan menerima sinyal samar-samar, sedangkan sistem modern menggunakan gelombang pendek (beberapa sentimeter atau lebih pendek) yang dapat gambar objek kecil seperti roti

Gelombang radio pendek mencerminkan dari kurva dan sudut, dalam cara yang serupa dengan kilatan dari pecahan kaca bundar. Target yang paling reflektif untuk memiliki panjang gelombang pendek 90 ° sudut antara permukaan reflektif. Suatu struktur yang terdiri dari tiga pertemuan permukaan datar pada satu sudut, seperti sudut pada sebuah kotak, akan selalu mencerminkan memasuki gelombang pembukaannya langsung kembali pada sumbernya. Ini disebut sudut reflektor biasanya digunakan sebagai radar reflektor untuk membuat sebaliknya sulit-untuk-mendeteksi benda-benda lebih mudah untuk mendeteksi, dan sering ditemukan di kapal dalam rangka untuk meningkatkan deteksi mereka dalam situasi penyelamatan dan untuk mengurangi tabrakan.

Untuk alasan yang sama, obyek mencoba untuk menghindari deteksi akan sudut permukaan mereka dengan cara untuk menghilangkan sudut-sudut dalam dan menghindari permukaan dan sisi tegak lurus terhadap arah deteksi kemungkinan, yang mengarah ke “aneh” melihat pesawat stealth. Tindakan pencegahan ini tidak sepenuhnya menghilangkan refleksi karena difraksi, khususnya pada panjang gelombang lagi. Setengah panjang gelombang atau kabel yang panjang potongan melakukan materi, seperti sekam, sangat reflektif tapi tidak mengarahkan energi tersebar kembali ke sumber. Sejauh mana suatu objek mencerminkan atau menyebarkan gelombang radio disebut penampang radar.

Radar persamaan

Kekuatan Pr kembali ke antena penerima diberikan oleh persamaan radar:

P_r = ((P_t G_t A_r \ sigma F ^ 4) \ over (((4 \ pi)) ^ 2 R_t ^ 2R_r ^ 2))

di mana

* Pt = daya pemancar
* Gt = gain dari antena pemancar
* Ar = efektif aperture (area) dari antena penerima
* Σ = radar penampang, atau hamburan koefisien, dari target
* F = pola faktor propagasi
* Rt = jarak dari pemancar ke sasaran
* Rr = jarak dari sasaran ke penerima.

Dalam kasus di mana Common pemancar dan penerima berada pada lokasi yang sama, Rt = Rr dan istilah Rt Rr ² ² dapat digantikan oleh R4, di mana R adalah jangkauan. Ini menghasilkan:

P_r = ((P_t G_t A_r \ sigma F ^ 4) \ over (((4 \ pi)) ^ 2 R ^ 4)).

Hal ini menunjukkan bahwa kekuatan yang diterima menurun sebagai kekuatan keempat jangkauan, yang berarti bahwa kekuasaan tercermin dari target jauh sangat, sangat kecil.

Persamaan di atas dengan F = 1 adalah penyederhanaan untuk vakum tanpa gangguan. Faktor propagasi rekening untuk efek multipath dan membayangi dan bergantung pada rincian lingkungan. Dalam situasi dunia nyata, efek pathloss juga harus dipertimbangkan.

Polarisasi

Dalam ditransmisikan sinyal radar, medan listrik tegak lurus terhadap arah propagasi, dan arah medan listrik adalah polarisasi gelombang. Radar gunakan horisontal, vertikal, linear dan melingkar polarisasi untuk mendeteksi berbagai jenis refleksi. Sebagai contoh, polarisasi melingkar digunakan untuk meminimalkan gangguan yang disebabkan oleh hujan. Polarisasi linear biasanya kembali menunjukkan permukaan logam. Polarisasi acak biasanya kembali menunjukkan permukaan fraktal, seperti batuan atau tanah, dan digunakan oleh navigasi radar.

Gangguan

Sistem radar harus mengatasi sinyal yang tidak diinginkan untuk fokus hanya pada sasaran yang sebenarnya menarik. Sinyal yang tidak diinginkan ini mungkin berasal dari sumber-sumber internal dan eksternal, baik pasif dan aktif. Kemampuan sistem radar untuk mengatasi sinyal yang tidak diinginkan ini mendefinisikan sinyal-to-noise ratio (SNR). SNR didefinisikan sebagai rasio dari daya sinyal terhadap daya noise dalam sinyal yang diinginkan.

Dalam waktu kurang istilah teknis, SNR membandingkan tingkat sinyal yang dikehendaki (seperti sasaran) dengan tingkat kebisingan latar belakang. Semakin tinggi sistem SNR, semakin baik dalam aktual mengisolasi target dari sinyal kebisingan di sekitar.

Bising

Sinyal suara adalah sumber internal variasi acak pada sinyal, yang dihasilkan oleh semua komponen elektronik. Kebisingan biasanya muncul sebagai variasi acak tindih sinyal echo yang dikehendaki diterima di penerima radar. Semakin rendah kekuatan sinyal yang diinginkan, semakin sulit untuk membedakan dari kebisingan (mirip dengan mencoba mendengar bisikan sambil berdiri di dekat jalan yang ramai). Kebisingan gambar adalah ukuran dari kebisingan yang dihasilkan oleh penerima dibandingkan dengan penerima yang ideal, dan ini harus diminimalkan.

Kebisingan juga dihasilkan oleh sumber eksternal, yang paling penting radiasi termal alami dari latar belakang pemandangan yang mengelilingi target bunga. Sistem radar modern, karena kinerja tinggi receiver mereka, kebisingan internal biasanya sekitar sama dengan atau lebih rendah dari adegan eksternal kebisingan. Suatu pengecualian adalah jika radar ditujukan jelas ke atas di langit, di mana adegan ini begitu “dingin” sehingga menghasilkan suara sangat sedikit termal.

Ada juga akan berkedip kebisingan akibat elektron transit, tetapi tergantung pada 1 / f, akan jauh lebih rendah daripada gangguan termal ketika frekuensi tinggi. Oleh karena itu, dalam pulsa radar, sistem akan selalu heterodyne. Lihat frekuensi menengah.


Mencerminkan gelombang elektromagnetik (pencar) dari setiap perubahan besar dalam konstanta dielektrik atau diamagnetik. Ini berarti bahwa benda padat di udara atau vakum, atau perubahan signifikan dalam densitas atom antara objek dan apa yang di sekitarnya, biasanya akan menyebarkan radar (radio) gelombang. Hal ini terutama berlaku untuk bahan konduktif listrik, seperti logam dan serat karbon, membuat radar khususnya cocok untuk mendeteksi pesawat dan kapal. Bahan penyerap radar, resistif dan kadang-kadang mengandung zat magnetik, digunakan pada kendaraan militer untuk mengurangi pantulan radar. Ini adalah radio lukisan sesuatu yang setara dengan warna gelap. <br> <br> Gelombang radar berpencar dalam berbagai cara tergantung pada ukuran (panjang gelombang) dari gelombang radio dan bentuk target. Jika panjang gelombang lebih pendek daripada ukuran target, gelombang akan terpental dengan cara yang mirip dengan cara cahaya dipantulkan oleh cermin. Jika panjang gelombang jauh lebih panjang daripada ukuran target, target terpolarisasi (positif dan muatan negatif dipisahkan), seperti antena dipol. Hal ini dijelaskan oleh hamburan Rayleigh, sebuah efek yang menciptakan bumi langit biru dan merah matahari terbenam. Ketika dua skala panjang yang sebanding, mungkin ada resonansi. Radar awal digunakan panjang gelombang sangat panjang yang lebih besar dari sasaran dan menerima sinyal samar-samar, sedangkan sistem modern menggunakan gelombang pendek (beberapa sentimeter atau lebih pendek) yang dapat gambar objek kecil seperti roti.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Kategori

%d blogger menyukai ini: