He thong Radar

Giới thiệu về Radar Giới thiệu về Radar Nguyễn Hồng Quang Nguyễn Hồng Quang ĐT6-K48 ĐT6-K48 Radar Radar Radar Radar • Viết tắt của Radio Detection And Ranging :là 1bộ cảm biến sóng vô tuyến ,nói chung(nhưng không hoàn toàn ) hoạt động ở dải tần số microwave (> 1 GHz), và là 1 bộ cảm biến cực “nhạy” . Ở đây từ “nhạy” chỉ ra rằng : bộ cảm biến phát năng lượng (sóng điện từ) vào môi trường xung quanh và thu về thông tin thông qua phân tích phản xạ trở lại. Radar Radar • Radar có thể được hiểu như 1 cặp kết nối truyền thông chỉ trên 1 đường ,với kết nối trở về là sóng phản xạ. • Bộ phận phát và thu đều được đặt cùng 1 vị trí và tín hiệu thu là tín hiệu phản xạ . Radar Radar • 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 phát ,là được trải rộng đồng nhất trên bề mặt của 1 quả cầu có bán kính là d ,với mật độ năng lượng : Radar Radar • Ăngten thực tế phát theo 1 hướng nhất định :hệ số tăng ích của ăngten (G) là thước đo tính hiệu quả của ăngten trong tập trung năng lượng phát xạ của ăngten theo 1 hướng xác định.Mật độ năng lượng sẽ là : Ăngten Radar Ăngten Radar Send the signal (electromagnetic pulse) Receive back-scattered radiation (return signal) Hệ số phản xạ Hệ số phản xạ Forward signal Signal scatted by small particles Signal scatted by large particles Radar Radar Hệ thống Radar điển hình bao gồm :1 máy phát và thu sóng vô tuyến đặt cùng vị trí ,thường sử dụng chung 1 ăngten. Radar Radar • Sóng được phát đi và sau đó máy thu sẽ thu tín hiệu trở về. • Cường độ của tín hiệu trở về phụ thuộc vào khoảng cách tới đích và kích cỡ(điện) của nó . • Radar xác định khoảng cách tới đích nhờ vào trễ thời gian từ khi phát cho tới khi nhận được sóng phản xạ lại. [...]... với trường hợp lí tưởng =1 • Sau đó ta có thể tính được SNR = Pr/Pn Xung Radar( Pulse Radar) • Xung Radar thông thường làm việc bằng cách phát 1 xung RF ngắn và đo thời gian trễ trở về • Dải thông của “matched filter receiver” xấp xỉ 1/ với là độ rộng xung • cũng xác định độ phân giải tầm xa(resolution range) của Radar : Xung Radar • Các xung ngắn hơn yêu cầu dải thông nhận là lớn hơn (nhiều nhiễu hơn)... được biểu diễn bằng m2 hoặc dBsm • Kí hiệu của RCS là : Phương trình Radar • Do vậy ,tín hiệu phản xạ có thể được xác định bằng mật độ năng lượng tại mục tiêu nhân với RCS • Mật độ năng lượng tại máy thu từ tín hiệu phản xạ là: Phương trình Radar • Khi nhân với vùng chịu ảnh hưởng của ăngten Radar Ta có : Phương trình tầm xa của Radar • Tuỳ vào mức độ tín hiệu nhận được,chúng ta có thể xác định được... tăng ích ăngten bằng phương trình tổn hao năng lượng trong không gian tự do Friis Radar cross-section • Tạm dịch :Tiết diện của Radar • Thay thế diện tích chịu ảnh hưởng (effective area) của ăngten nhận ,trong Radar ,tín hiệu được xác định bởi RCS • RCS là thước đo diện tích phản xạ hoặc điện (electrical) của mục tiêu Radar cross-section • Nó có thể tỉ lệ hoặc không với kích thước vật lý của mục tiêu... (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 trôi qua giữa phát và nhận xung Xung Radar • Các xung thường được phát đều đặn.Chu kỳ này được gọi là PRI hoặc PRT • Tần số phát lại xung là: PRF = 1/ PRI • PRI mô tả tầm xa rõ ràng lớn nhất(range unambiguos maximum) của hệ thống Xung Radar • Một mục tiêu lớn ở xa giới... (close target) Xung Radar • Để 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 dò được lớn nhất của Radar • Trong thực tế có nhiều cách để loại bỏ hiệu ứng của những lần quay trở lại này Đo tầm xa(Range Measurement) • Tầm xa của mục tiêu có thể được ước lượng chính xác tốt hơn độ rộng xung bằng việc sử dụng “bộ theo dõi chia cổng”(split-gatetracker)... bằng việc sử dụng “bộ theo dõi chia cổng”(split-gatetracker) • Bằng cách so sánh năng lượng giữa Early Gate và Late Gate  ước lượng được vị trí của mục tiêu Radar clutter(“Tạp âm- Nhiễu Radar ) • Clutter được định nghĩa như là sự vọng lại Radar không mong muốn • Sự quay trở về mục tiêu mặt đất sẽ xuất hiện ground clutter (area clutter) • Sự quay trở về mục tiêu không vận có thể xuất hiện volume clutter... được xác định bởi : o The range gate size (shallow grazing angle-góc sượt qua nông ) o Hoặc độ rộng góc nâng (elevation beamwidth) cho các góc sượt qua dốc hơn( steeper grazing angles) như Radar không vận chiếu sáng mục tiêu dưới đất Góc phương vị Góc nâng Area Clutter • Độ 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 Area Clutter... của góc nâng nhân với “ The total range “ phóng trên mặt đất Area clutter • Như vậy ,chiều dài của clutter cell có thể được biểu diễn như sau : Area Clutter • Vì vậy ,các góc sượt qua nông (Shallow grazing angles ) ,khi xung bị giới hạn : Area Clutter • Tại các góc dốc hơn ,khi chùm giới hạn clutter area là gần giống diện tích hình elip Clutter Cross-section • Tiết diện của Radar trên thực tế của clutter... ăngten Radar Ta có : Phương trình tầm xa của Radar • Tuỳ vào mức độ tín hiệu nhận được,chúng ta có thể xác định được phương trình cho d và tìm được khoảng cách lớn nhất mà thiết bị có thể dò được • Trong Radar thường sử dụng R - tầm xa thay thế cho d - khoảng cách SNR(Signal Noise Ratio) • • • • • • Năng lượng nhiễu tại đầu vào bộ thu là : Pn = kT B F Trong đó : k :hằng số Boltzmann’s T:nhiệt độ máy thu(Nhiệt . Giới thiệu về Radar Giới thiệu về Radar Nguyễn Hồng Quang Nguyễn Hồng Quang ĐT6-K48 ĐT6-K48 Radar Radar Radar Radar • Viết tắt của Radio. particles Radar Radar Hệ thống Radar điển hình bao gồm :1 máy phát và thu sóng vô tuyến đặt cùng vị trí ,thường sử dụng chung 1 ăngten. Radar Radar • Sóng