BÁO CÁO ĐỀ TÀI CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH RADAR TRONG CHẾ ĐỘ QUAN SÁT

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO ĐỀ TÀI CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH RADAR TRONG CHẾ ĐỘ QUAN SÁT GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS Phạm Hồng Dũng SINH VIÊN: ĐOÀN PHƯỚC LƠỊ MÃ SỐ SV: 2053020070 LỚP:20ĐHĐT02 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2023 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO ĐỀ TÀI CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH RADAR TRONG CHẾ ĐỘ QUAN SÁT GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS Phạm Hồng Dũng SINH VIÊN: ĐOÀN PHƯỚC LƠỊ MÃ SỐ SV: 2053020070 LỚP:20ĐHĐT02 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2023 HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ HK Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌ VÀ TÊN: Đoàn Phước Lợi MSSV: 2053020070 LỚP: 20ĐHĐT02 1 Tên đề tiểu luận: Các dạng phương trình radar trong chế độ quan sát 2 Họ tên người hướng dẫn: ThS Phạm Hồng Dũng 3 Kế hoạch tiến độ Thời gian Công việc thực hiện Xác nhận GVHD Ghi chú 24/10/2023 Giao đề tài 25/10-9/11 Thực hiện đề tài 16/11/2023 Hiệu chỉnh và hoàn thành đề tài Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 11 năm 2023 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) Phạm Hồng Dũng NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn (Ký tên và ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin khẳng định rằng đề tài tiểu luận này là kết quả của sự nỗ lực học tập và nghiên cứu sâu sắc các giáo trình liên quan trong suốt quá trình học tại trường Tôi cũng xin đảm bảo rằng tất cả các thông tin và số liệu được trích dẫn và sử dụng trong đề tài thực tập tốt nghiệp này là chính xác và trung thực TP.Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 11 năm 2023 Sinh viên thực hiện (ký và ghi họ tên) Đoàn Phước Lợi LỜI CẢM ƠN Thầy Phạm Hồng Dũng - người thầy đã dạy cho chúng tôi bộ môn hệ thống định vị vô tuyến hàng không một cách nhiệt tình và chuyên nghiệp Thầy đã giúp chúng tôi nắm vững những kiến thức quan trọng về hệ thống định vị vô tuyến hàng không, cách hoạt động và ứng dụng của nó trong thực tế Thầy không chỉ là một giảng viên xuất sắc, mà còn là một người bạn thân thiết, luôn quan tâm và giúp đỡ sinh viên Những lời dạy và lời khuyên của Thầy sẽ là nguồn động lực và định hướng cho chúng tôi trong tương lai Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Phạm Hồng Dũng đã chia sẻ cho chúng tôi những kiến thức, kinh nghiệm và tình cảm của mình.Tôi xin trân trọng cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực hiện (ký và ghi họ tên) Đoàn Phước Lợi LỜI NÓI ĐẦU Radar là công nghệ dùng sóng điện từ xác định vị trí và chuyển động của các vật thể trong không khí, trên mặt đất hoặc trên biển Radar có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như quân sự, hàng hải, hàng không, khí tượng học và quản lý địa chất Để sử dụng radar một cách hiệu quả, người dùng cần nắm được các kiến thức cơ bản về các loại phương trình radar khác nhau trong chế độ quan sát Radar dùng sóng điện từ để tính khoảng cách, tốc độ và hướng của vật thể Có ba loại phương trình radar cơ bản trong chế độ quan sát Phương trình cho khoảng cách dựa trên thời gian và độ trễ của sóng phản xạ Phương trình cho tốc độ dùng tần số sóng radar và tốc độ tương đối Phương trình cho hướng dùng sóng radar và kích thước anten Hiểu rõ các phương trình này giúp sử dụng radar tốt hơn Ví dụ, radar giám sát tàu biển, máy bay và thời tiết, giúp phòng ngừa va chạm và cảnh báo nguy hiểm Ngoài các ứng dụng trong quân sự, hàng hải, hàng không và khí tượng học, radar còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như quản lý địa chất, giám sát môi trường, giám sát lưu lượng giao thông và nghiên cứu khoa học Trong lĩnh vực quản lý địa chất, radar được sử dụng để đo độ cao, độ dốc, độ lún và độ nghiêng của các địa hình và cấu trúc Trong lĩnh vực giám sát môi trường, radar được sử dụng để phát hiện và đánh giá các hiện tượng môi trường như sạt lở đất, núi lửa, động đất, rừng cháy, nhiễm dầu và rác thải Trong lĩnh vực giám sát lưu lượng giao thông, radar được sử dụng để theo dõi và điều khiển các phương tiện giao thông trên đường bộ, đường sắt và đường thủy Trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, radar được sử dụng để nghiên cứu các đối tượng và hiện tượng vật lý, hóa học và sinh học như các hạt nano, các phân tử, các tế bào và các vi sinh vật Để sử dụng radar hiệu quả trong các ứng dụng này, người dùng cần nắm được các kiến thức cơ bản về các dạng phương trình radar trong chế độ quan sát Các dạng phương trình radar trong chế độ quan sát là những công cụ quan trọng để tính toán khoảng cách, tốc độ và hướng di chuyển của các đối tượng MỤC LỤC CHƯƠNG 1:ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.1 Lý do chọn đề tài 1 1.2 Mục tiêu đề tài .1 CHƯƠNG 2:CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH RADAR 2 TRONG CHẾ ĐỘ QUAN SÁT 2 2.1 Phương trình radar tổng quát đối với mọi dạng vùng quan sát 2 2.2 Cự ly phát hiện các mục tiêu ở góc tà bé 19 2.3 Cự ly tác dụng của radar khi có tác động của nhiễu tích cực 21 2.3.1 Khi có nhiễu tích cực ngụy trang 21 2.3.2 Khi có nhiễu xung 26 2.4 Cự ly tác dụng của đài radar khi có nhiễu tiêu cực .27 CHƯƠNG 3:BÀI TẬP VẬN DỤNG CÁC PHƯƠNG 33 TRÌNH RADAR TRONG CHẾ ĐỘ QUAN SÁT 33 3.1 Xác định cự ly phát hiện tối đa của radar 33 3.2 Xác định tốc độ mù thấp nhất của radar 34 3.3 Xác định công suất phát của radar 35 CHƯƠNG 4:TỔNG KẾT 35 4.1 Tầm quan trọng của các dạng phương trình radar trong chế độ 35 4.2 Triển vọng phát triển của công nghệ radar trong tương lai 36 CHƯƠNG 1:ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý do chọn đề tài Đề tài “Các dạng phương trình radar trong chế độ quan sát” giúp người đọc hiểu rõ hơn về công nghệ radar và các ứng dụng của nó Radar là công nghệ quan trọng trong nhiều lĩnh vực như quân sự, hàng hải, hàng không, khí tượng học và quản lý địa chất Để sử dụng radar hiệu quả, cần nắm vững các phương trình cơ bản để tính khoảng cách, tốc độ và hướng của các đối tượng Đề tài này sẽ trình bày về các dạng phương trình radar trong chế độ quan sát và cách áp dụng chúng trong các ứng dụng thực tế 1.2 Mục tiêu đề tài Với khả năng phát hiện và theo dõi các đối tượng từ khoảng cách xa, radar đã trở thành công cụ không thể thiếu trong các lĩnh vực quân sự, hàng hải, hàng không, khí tượng học và quản lý địa chất Tuy nhiên, để sử dụng radar hiệu quả, cần phải có kiến thức cơ bản về các dạng phương trình radar trong chế độ quan sát Các dạng phương trình radar trong chế độ quan sát là những phương trình cơ bản được sử dụng để tính toán khoảng cách, tốc độ và hướng di chuyển của các đối tượng Đề tài này sẽ trình bày chi tiết về các dạng phương trình radar, cách tính toán các thông số trong các phương trình và cách áp dụng chúng trong các ứng dụng thực tế, cung cấp cho người đọc những ví dụ cụ thể về cách sử dụng radar trong các lĩnh vực khác nhau, như giám sát tàu thuyền, máy bay, thời tiết và địa chất Ngoài ra đề tài cũng sẽ giới thiệu về các ứng dụng mới của radar trong tương lai, như radar thông minh, radar mạng và radar đa năng, có thể mang lại nhiều tiện ích và có tầm ảnh hưởng rộng lớn trong các lĩnh vực khác nhau Đề tài mong muốn đem lại cho người đọc kiến thức cơ bản và sâu sắc về công nghệ radar và các ứng dụng của nó trong đời sống và kinh tế Nghiên cứu và hiểu rõ các dạng phương trình radar này sẽ giúp người đọc có thể áp dụng chúng vào thực tiễn và tạo ra những giá trị tốt hơn cho xã hội 1 CHƯƠNG 2:CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH RADAR TRONG CHẾ ĐỘ QUAN SÁT 2.1 Phương trình radar tổng quát đối với mọi dạng vùng quan sát và phương pháp quan sát 2.1.1 Thiết lập phương trình radar Có thể thiết lập phương trình radar theo các cách sau: Giả sử đài radar phát năng lượng ECS(β , ε) vào góc khối cánh sóng ΩCS(β, ε) để chiếu xạ mục tiêu nằm ở hướng góc tà ε và phương vị β cách đài một khoảng r(β, ε) (hình 1) và có bề mặt phản xạ hiệu dụng trung bình (BPHT) là ℺ Nếu anten thu có diện tích hiệu dụng ở hướng mục tiêu là Ath(β, ε) thì năng lượng phản xạ từ mục tiêu vào anten thu là: Hình 1: Thiết lập phương trình radar Tức năng lượng thu được bằng: Ethu (β, ε) = (2.2) Trong đó: r(β, ε) = R.rch(β, ε): cự ly tác dụng của đài radar ở hướng có tọa độ góc (β, ε) R: cự ly tác dụng cực đại trong vùng phát hiện 2