mô phỏng màn hình hiển thị của hệ thống Radar xung và các phương pháp hiển thị mục tiêu
LỜI MỞ ĐẦU Radar tiếng viết tắt tiếng Anh “Radio Dectection and Ranging” có nghĩa phương tiện dùng sóng vơ tuyến điện để phát xác định vị trí mục tiêu Tên Hải quân Mỹ đặt tra đại chiến thứ hai, chưa đủ nghĩa trở nên thông dụng giới Radar thành tựu khoa học kỹ thuật vĩ đại thời đại ngày Trong loại vũ khí, khí tài cơng nghệ cao Radar khí tài có nhiều ứng dụng đặc biệt Radar có khả phát mục tiêu cự ly xa điều kiện nào, tính tốn tốc độ, hướng bay đặc điểm mục tiêu để thị cho đơn vị hỏa lực bám sát tiêu diệt mục tiêu Sau chiến tranh, kỹ thuật tên lửa vũ khí tiến cơng hàng khơng ngày phát triển vai trờ Radar ngày trở nên quan trọng Radar phịng khơng lực lượng đảm bảo chủ yếu tin tức máy bay địch đội hình chiến đấu quân chủng – phịng khơng có mặt khắp chiến trường, phục vụ chiến dịch, lực lượng phịng khơng đánh thắng chiến tranh không quân đế quốc Mỹ Trong chiến tranh vùng Vịnh, vũ khí công nghệ cao với thử đoạn tác chiến diện tử, Mỹ liên qn vơ hiệu hóa hệ thống Radar phịng khơng Irắc từ làm rối loạn hệ thống huy, làm hiệu lực hệ thống phịng khơng Irắc khiến cho Irắc phải chịu thất bại Irắc có tay lực lượng qn khổng lồ Áp dụng vào mục đích hịa bình Radar lại tỏ rõ tính ưư việt nó, Nhờ Radar mà việc diều khiển tàu vũ trụ thật dễ dàng xác Trong lĩnh vực khí tượng thủy văn, Radar giúp cho việc dự báo thời tiết xác thuận lợi… Radar phát bất thường khí xa hàng trăm Km., giúp máy bay, tàu bè phịng tránh an tồn Nhờ có Radar mà máy bay hạ cánh cất cánh trường hợp thời tiết Các tàu biển lại an toàn, tránh va chạm với tàu bè khác, trành khỏi đâm vào núi băng trôi Radar ứng dụng niều ngành kỹ thuật đời sống Do việc nghiên cứu, phát triển Radar nước giới quan tâm trọng Trong tập này, em mơ hình hiển thị hệ thống Radar xung phương pháp hiển thị mục tiêu Do hạn chế mặt kiến thức thời gian nên chương trình cịn nhiều thiếu sót, em mong thầy bạn đóng gớp ý kiến để tập ngày hoàn thiện I GIỚI THIỆU CHUNG Những vấn đề chung Radar - Radar thiết bị đảm bảo nhận tin tức mục tiêu nhờ thu phân tích sóng vơ tuyến - Mục tiêu là: Loại khí động lực: máy bay, tên lửa có cánh… Loại vượt đại châu vũ trụ: đầu đạn hạt nhân, vệ tinh… Mục tiêu mặt đất, mặt nước mục tiêu có nguồn gốc thiên nhiên - Q trình nhận biết tin tức Radar nhiều trường hợp chia thành bước sau: Phát mục tiêu: đốn có hay khơng có mục tiêu vùng khơng gian với xác suất đốn sai cho phép Đo tọa độ tham số chuyển động với sai số cho phép Phân biệt bái tốn phát đo đạc tham số mục tiêu gần mục tiêu cịn có mục tiêu khác Nhận biết: đài Radar xác định mục tiêu thuộc loại nào, ai, bay đâu, đường bay mục tiêu phải gắn transponder Bước có Radar thứ cấp - Các thiết bị Radar phải có khả chống nhiễu cao nhiễu thiên nhiên nhiễu nhân tạo Khả chống nhiễu khả đài Radar đảm bảo tiêu chất lượng, phát hiện, đo lường mức độ cho có nhiễu, khả sử dụng nguồn nhiễu làm tin tức Radar - Sóng Radar sóng siêu âm dùng để phát mục tiêu nước Thơng thường sóng Radar sóng điện từ có bước sóng từ 1mm đến 100km Các sóng dải mm, cm, m có vai trị quan trọng nhất.Hiện sóng điện từ ngắn hơn: sóng hồng ngoại, sóng ánh sang sử dụng Radar Nguyên tắc nhận tin tức Radar - Những tin tức mục tiêu mang tín hiệu Radar dao động điện từ có tham số liên hệ chặt chẽ với tham số mục tiêu - Phương pháp nhận tin tửc Radar thông thường phương pháp Radar chủ động Radar chiếu xạ mục tiêu nhờ lượng điện tử sóng phản xạ mục tiêu thiết bị thu Phản xạ sóng xảy giới hạn hai mơi trường có tính chất điện từ từ khác Chú ý dao động điện từ chiếu xạ mục tiêu chưa phải tín hiệu Radar chúng khơng chứa đựng tin tức mục tiêu - Khi cần nhận biết mục tiêu, tín hiệu Radar tạo nên phương pháp hỏi đáp chủ động Trong trường hợp lượng điện từ chiếu xạ mục tiêu làm cho máy trả lời mục tiêu phát tín hiệu vơ tuyến hồn tồn xác định, tín hiệu nhận máy thu đài Radar - Khi phát đo lường tham số mục tiêu sử dụng tính chất vật lý sóng vơ tuyến: Sóng điện từ mơi trường đồng đăng hướng truyền thẳng Sóng điện từ truyền với tốc độ trung bình vận tốc ánh sang mơi truờng khí chân khơng Khi sóng điện từ truyền lan môi trường đồng gặp phải môi trường thứ hai không đồng với môi trường thứ (khơng chiết suất) xảy tượng tán xạ sóng điện từ Hiện tượng tán xạ xảy xung quanh môi trường thứ hai hay biên giới hai mơi trường, có phần phản xạ nguồn phát xạ Tia phương ngược chiều với tia chiếu xạ giúp cho hệ thống phát mục tiêu, đối tượng hay mục tiêu cần định vị Khi sóng điện từ chiếu xạ vào mục tiêu chuyển động với tần số gọi tần số chiếu xạ lượng phản xạ tín hiệu phản xạ có tần số sai khác so với tần số chiếu xạ f(chieuxa) ± f(doppler) = f(chieuxa) ± ∆f = f(phanxa) Dấu “+” mục tiêu tiến dần phía nguồn chiếu xạ Dấu “ - ” mục tiêu xa nguồn chiếu xạ ∆f phụ thuộc vận tốc xuyên tâm xác định ∆f ta xác định vận tốc xuyên tâm Hiệu ứng gọi hiệu ứng Doppler Tính chiến đấu kỹ thuật Radar: 3.1 Tính kỹ thuật: - Vùng quan sát: Radar có nhiệm vụ quan sát mục tiêu phạm vi Vùng quan sát giới hạn cự ly cực đại Dmax cực tiểu Dmin góc quan sát mặt phẳng ngang đứng - Chu kỳ quét Tq: thời gian để Radar quét hết vùng quan sát lần - Các tọa độ đo - Độ xác đo tọa độ tốc độ mục tiêu - Độ tin cậy sử dụng: độ tin cậy nêu lên khả hoàn thành chức đài khoảng thời gian xác định Thông thường độ tin cậy biểu thị xác suất đài làm việc khoảng thời gian cho - Khả chống nhiễu: khả trì tiêu kỹ thuật đài Radar điều khiển có nhiễu tác động - Về tính chiến thuật đơi người ta kể them điều kiện làm việc đài: tính chất mục tiêu, điều kiện thời tiết, vị trí triển khai - Các tính chiến thuật đài radar xác định tính kỹ thuật 3.2 Tính chiến đấu - Ngun tắc xây dựng đài Radar: phương pháp nhận tín hiệu Radar, dạng dao động xạ, phương pháp gia công tín hiệu máy thu - Tần số sóng mang dao động xạ hay bước sóng λ - Quy luật điều chế dao động xạ - Công suất xạ trung bình Ptb cơng suất đỉnh Pd - Dạng độ rộng giản đồ anten - Độ nhạy máy thu theo công suất Ptmin hay lượng II BÀI TẬP Yêu cầu đề bài: - Hiển thị mục tiêu lúc màu khác - Để lại dấu vết quỹ đạo mục tiêu - Radar chủ động sơ cấp qt trịn( tồn phương) - Tự động bám sát mục tiêu (bám theo góc phương vị) - Có giới hạn Dmax, Dmin - Khi có va chạm mục tiêu bị phá hủy, biến hình - Lần lượt mơ trang hình Hiển thị nhìn vịng Hiển thị cự ly D cách quét tia điện tử đường thẳng( giống oxilo) Hiển thị cự ly D cách quét tia điện tử vòng tròn Hiển thị cự ly D cách quét tia điện tử xoắn ốc Phải thể độ xác theo mức độ tăng dần - Radar tự động đảo chiều quét cánh sóng Lưu đồ thực hiện: Viết chương trình đồ họa VC: // Muctieu.h: interface for the CMuctieu class // ////////////////////////////////////////////////////////////////////// … … class CMuctieu { public: double GetGoc(); double GetCuly(); CMuctieu(); void Setx(double xx){x=xx;} void Sety(double yy){y=yy;} void Seth(double hh){h=hh;} double Getx(){return x;} double Gety(){return y;} double Geth(){return h;} virtual ~CMuctieu(); private: double h; double y; double x; }; // Muctieu.cpp: implementation of the CMuctieu class // ////////////////////////////////////////////////////////////////////// #include "stdafx.h" #include "DialogRN.h" #include "Muctieu.h" #include "math.h" … … CMuctieu::CMuctieu() { } CMuctieu::~CMuctieu() { } double CMuctieu::GetCuly() { return (sqrt(pow(x,2)+pow(y,2))); } double CMuctieu::GetGoc() { int i; double a; if ((x>=0)&&(y>=0)) {i=0;} else { if ((x>=00)&&(y=65) {PosMuctieuE ; } else {PosMuctieuE=200; m_sendE=-1; } if(PosMuctieuD>=27) {PosMuctieuD ;} else 41 {PosMuctieuD=200; m_sendD=-1; } if(PosMuctieuCEnableWindow(TRUE); } void CDialogRNDlg::OnBquettron() { // TODO: Add your control notification handler code here logicA=FALSE; logicB=TRUE; logicC=FALSE; GetDlgItem(IDC_BQUETTHANG)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_BQUETTRON)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_BQUETXOAN)->EnableWindow(TRUE); } void CDialogRNDlg::OnBquetxoan() 46 { // TODO: Add your control notification handler code here logicA=FALSE; logicB=FALSE; logicC=TRUE; GetDlgItem(IDC_BQUETTHANG)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_BQUETTRON)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_BQUETXOAN)->EnableWindow(FALSE); } void CDialogRNDlg::OnMuctieu1() { // TODO: Add your control notification handler code here GetDlgItem(IDC_MUCTIEU1)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_ALL)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU2)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU3)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU4)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU5)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU6)->EnableWindow(TRUE); PosMuctieuA++; m_nMinute=8+m_sendA; pStart=8+m_sendA; pEnd=16+m_sendA; logic_F2=TRUE; logic_F3=FALSE; logic_F4=FALSE; logic_F5=FALSE; logic_F6=FALSE; logic_F7=FALSE; } void CDialogRNDlg::OnAll() { // TODO: Add your control notification handler code here GetDlgItem(IDC_MUCTIEU1)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_ALL)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU2)->EnableWindow(TRUE); 47 GetDlgItem(IDC_MUCTIEU3)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU4)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU5)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU6)->EnableWindow(TRUE); m_nMinute=0; pPart=1; logic_F2=FALSE; logic_F3=FALSE; logic_F4=FALSE; logic_F5=FALSE; logic_F6=FALSE; logic_F7=FALSE; } void CDialogRNDlg::OnMuctieu2() { // TODO: Add your control notification handler code here GetDlgItem(IDC_MUCTIEU1)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_ALL)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU2)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU3)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU4)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU5)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU6)->EnableWindow(TRUE); PosMuctieuB++; m_nMinute=m_sendB; pStart=m_sendB; pEnd=10+m_sendB; logic_F2=FALSE; logic_F3=TRUE; logic_F4=FALSE; logic_F5=FALSE; logic_F6=FALSE; logic_F7=FALSE; } void CDialogRNDlg::OnMuctieu3() { // TODO: Add your control notification handler code here 48 GetDlgItem(IDC_MUCTIEU1)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_ALL)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU2)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU3)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU4)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU5)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU6)->EnableWindow(TRUE); PosMuctieuC++; m_nMinute=46+m_sendC; pStart=46+m_sendC; pEnd=56+m_sendC; logic_F2=FALSE; logic_F3=FALSE; logic_F4=TRUE; logic_F5=FALSE; logic_F6=FALSE; logic_F7=FALSE; } void CDialogRNDlg::OnMuctieu4() { // TODO: Add your control notification handler code here GetDlgItem(IDC_MUCTIEU1)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_ALL)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU2)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU3)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU4)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU5)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU6)->EnableWindow(TRUE); PosMuctieuD ; m_nMinute=70-m_sendD; pStart=70-m_sendD; pEnd=80-m_sendD; logic_F2=FALSE; logic_F3=FALSE; logic_F4=FALSE; logic_F5=TRUE; logic_F6=FALSE; logic_F7=FALSE; 49 } void CDialogRNDlg::OnMuctieu5() { // TODO: Add your control notification handler code here GetDlgItem(IDC_MUCTIEU1)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_ALL)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU2)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU3)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU4)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU5)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU6)->EnableWindow(TRUE); PosMuctieuE ; m_nMinute=100-m_sendE; pStart=100-m_sendE; pEnd=110-m_sendE; logic_F2=FALSE; logic_F3=FALSE; logic_F4=FALSE; logic_F5=FALSE; logic_F6=TRUE; logic_F7=FALSE; } void CDialogRNDlg::OnMuctieu6() { // TODO: Add your control notification handler code here GetDlgItem(IDC_MUCTIEU1)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_ALL)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU2)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU3)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU4)->EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU6)->EnableWindow(FALSE); GetDlgItem(IDC_MUCTIEU5)->EnableWindow(TRUE); PosMuctieuF ; m_nMinute=130-m_sendF; pStart=120-m_sendF; pEnd=130-m_sendF; logic_F2=FALSE; logic_F3=FALSE; 50 logic_F4=FALSE; logic_F5=FALSE; logic_F7=TRUE; logic_F6=FALSE; } void CDialogRNDlg::OnExit() { // TODO: Add your control notification handler code here OnOK(); } Kết thu được: 51 ... mục tiêu gần mục tiêu cịn có mục tiêu khác Nhận biết: đài Radar xác định mục tiêu thuộc loại nào, ai, bay đâu, đường bay mục tiêu phải gắn transponder Bước có Radar thứ cấp - Các thiết bị Radar. .. cứu, phát triển Radar nước giới quan tâm trọng Trong tập này, em mơ hình hiển thị hệ thống Radar xung phương pháp hiển thị mục tiêu Do hạn chế mặt kiến thức thời gian nên chương trình cịn nhiều... mang tín hiệu Radar dao động điện từ có tham số liên hệ chặt chẽ với tham số mục tiêu - Phương pháp nhận tin tửc Radar thông thường phương pháp Radar chủ động Radar chiếu xạ mục tiêu nhờ lượng