He thong radar.pdf

Hệ thống radar

Giới thiệu về RadarGiới thiệu về RadarNguyễn Hồng QuangNguyễn Hồng QuangðT6ðT6--K48K48 RadarRadar Radar Radar • Viết tắt của Radio Detection And Ranging :là 1bộ cảm biến sóng vô tuyến ,nói chung(nhưng không hoàn toàn ) hoạt ñộng ở dải tần số microwave (> 1 GHz), và là 1 bộ cảm biến cực microwave (> 1 GHz), và là 1 bộ cảm biến cực “nhạy” . Ở ñây từ “nhạy” chỉ ra rằng : bộ cảm biến phát năng lượng (sóng ñiện từ) vào môi trường xung quanh và thu về thông tin thông qua phân tích phản xạ trở lại. RadarRadar• Radar có thể ñược hiểu như 1 cặp kết nối truyền thông chỉ trên 1 ñường ,với kết nối trở về là sóng phản xạ.• Bộ phận phát và thu ñều ñược ñặt cùng 1 vị trí và tín hiệu thu là tín hiệu phản xạ . RadarRadar• Chúng ta có 1 ăngten phát ñẳng hướng nghĩa là nó phát ñồng nhất về mọi hướng .Năng lượng phát tại 1 khoảng cách d từ máy phát ,là ñược trải rộng ñồng nhất trên bề mặt của 1 quả cầu có bán kính là d ,với mật ñộ năng lượng : cầu có bán kính là d ,với mật ñộ năng lượng : RadarRadar• Ăngten thực tế phát theo 1 hướng nhất ñịnh :hệ số tăng ích của ăngten (G) là thước ño tính hiệu quả của ăngten trong tập trung năng lượng phát xạ của ăngten theo 1 hướng xác lượng phát xạ của ăngten theo 1 hướng xác ñịnh.Mật ñộ năng lượng sẽ là : Ăngten RadarĂngten RadarSend the signal (electromagnetic pulse)Receive back-scattered radiation (return signal) Hệ số phản xạHệ số phản xạForward signalSignal scatted by small particlesSignal scatted by large particles RadarRadarHệ thống Radar ñiển hình bao gồm :1 máy phát và thu sóng vô tuyến ñặt cùng vị trí ,thường sử dụng chung 1 ăngten. RadarRadar• Sóng ñược phát ñi và sau ñó máy thu sẽ thu tín hiệu trở về.• Cường ñộ của tín hiệu trở về phụ thuộc vào khoảng cách tới ñích và kích cỡ(ñiện) của nó .khoảng cách tới ñích và kích cỡ(ñiện) của nó .• Radar xác ñịnh khoảng cách tới ñích nhờ vào trễ thời gian từ khi phát cho tới khi nhận ñược sóng phản xạ lại. [...]... nghĩa là dự đốn cường độ tín hiệu quay về. • Clutter có thể là diện tích (mặt đất-ground) hoặc thể tích (thời tiết –weather). • Clutter có thể là diện tích (mặt đất-ground) hoặc thể tích (thời tiết –weather). • Diện tích hoặc thể tích clutter tăng theo R hoặc R^2 ,Clutter khơng giảm theo khoảng cách nhanh như cường độ tín hiệu. • Cường độ tín hiệu tỉ lệ với 1 tham số -ñược gọi là radar cross section... thể di chuyển ngồi khơng gian. Năng lượng Clutter quay vềNăng lượng Clutter quay về • Do vậy ,khi R tăng ,năng lượng Clutter giảm theo 1/R^3 ,trong khi năng lượng mục tiêu giảm theo 1/R^4. • Bởi vì sự trải rộng sóng Radio theo khoảng • Bởi vì sự trải rộng sóng Radio theo khoảng cách làm tăng số lượng clutter quan sát được. • Cho trường hợp giới hạn chùm (beam-limited case),diện tích clutter là hàm... khơng vận có thể xuất hiện volume clutter Area ClutterArea Clutter • ðộ rộng của các clutter cell là: • Ở đó R là tầm xa tới trung tâm của Clutter Cell và là độ rộng góc phương vị theo Radian.và là độ rộng góc phương vị theo Radian. Xung RadarXung Radar • ðể có bội số lần phản xạ trở lại, RCS của vật phản xạ ở xa thường phải lớn. • Lí tưởng chúng ta muốn R(unamb) cách xa khoảng dị được lớn nhất của... ăngten.ăngten. Area ClutterArea Clutter • ðộ sâu hoặc chiều dài của clutter cell ñược xác ñịnh bởi phần nhỏ hơn của : Range gate phóng trên mặt đất. ðộ rộng của góc nâng nhân với “ The total range “ ðộ rộng của góc nâng nhân với “ The total range “ phóng trên mặt ñất. RadarRadar • Chúng ta có 1 ăngten phát đẳng hướng nghĩa là nó phát đồng nhất về mọi hướng .Năng lượng phát tại 1 khoảng cách d từ máy... hoặc PRT. • Tần số phát lại xung là: PRF = 1/ PRI. • PRI mơ tả tầm xa rõ ràng lớn nhất(range • PRI mơ tả tầm xa rõ ràng lớn nhất(range unambiguos maximum) của hệ thống. Ăngten RadarĂngten Radar Send the signal (electromagnetic pulse) Receive back-scattered radiation (return signal) Hệ số phản xạHệ số phản xạ Forward signal Signal scatted by small particles Signal scatted by large particles Area ClutterArea... hiệu ứng của những lần quay trở lại này. ðo tầm xa(Range Measurement)ðo tầm xa(Range Measurement) • Tầm xa của mục tiêu có thể được ước lượng chính xác tốt hơn ñộ rộng xung bằng việc sử dụng “bộ theo dõi chia cổng”(split-gate- tracker).tracker). • Bằng cách so sánh năng lượng giữa Early Gate và Late Gate  ước lượng ñược vị trí của mục tiêu. Năng lượng Clutter quay vềNăng lượng Clutter quay... Các xung ngắn hơn yêu cầu dải thông nhận là lớn hơn (nhiều nhiễu hơn) ,cung cấp năng lượng trung bình thấp hơn (tín hiệu yếu hơn) nhưng cung cấp ñộ phân giải tầm xa (resolution range) tốt hơn. • “Matched filter” có đáp ứng xung phù hợp với xung phát đi • Tầm xa tới mục tiêu sẽ là : • là thời gian trơi qua giữa phát và nhận xung. Truyền trong không gian tự doTruyền trong không gian tự do • Năng lượng... của clutter patch được định nghĩa bởi độ rộng góc phương vị của ăngten ( antenna azimuth beamwidth) và tầm xa hoặc khoảng cách tới clutter patch. • Chiều dài của clutter patch được xác định bởi : o The range gate size (shallow grazing angle-góc sượt qua nơng ) o Hoặc độ rộng góc nâng (elevation beamwidth) cho các góc sượt qua dốc hơn( steeper grazing angles) như Radar khơng vận chiếu sáng mục tiêu . Giới thiệu về RadarGiới thiệu về RadarNguyễn Hồng QuangNguyễn Hồng QuangðT6ðT6--K48K48 RadarRadar Radar Radar • Viết tắt của Radio Detection. phát xạ của ăngten theo 1 hướng xác lượng phát xạ của ăngten theo 1 hướng xác ñịnh.Mật ñộ năng lượng sẽ là : Ăngten Radar ngten RadarSend the signal (electromagnetic