Báo cáo bài tập lớn vật lý đề tài số 3 sóng radar ứng dụng

ĐỀ TÀI SỐ 03 SÓNG RADAR & ỨNG DỤNG Giảng viên hướng dẫn: Ngơ Thị Minh Hiền • PHẦN I: SĨNG RADAR • I.1: Sóng Radar tìm phát triển • I.2: Sơ lược sóng Radar • I.3: Cơ chế phát thu sóng • I.4: Tính chất sóng Radar • I.4.1: Sự phản xạ • I.4.2: Sự phân cực • I.4.3: Sự nhiễu • I.5: Hiệu ứng Dopple sóng Radar • I.6: Dải tần làm việc Radar • PHẦN II: ỨNG DỤNG CỦA SĨNG RADAR • II.1: Tổng quan • II.2: Ứng dụng • 1: Điều khiển, theo dõi giao thơng hàng khơng ( ATC ) • 2: An tồn hàng hải • 3: Khơng gian vũ trụ • 4: Quân • 5: Dự báo thời tiết • 6: Cảnh báo động đất – sóng thần • 7: Kiểm sốt an tồn giao thơng đường Phần I: Sóng Radar • I.1: Sóng Radar tìm phát triển nào? • Dơi phát sóng siêu âm từ mũi, nhận tiếng vọng lại hai “ăng ten” hai tai • Radar tên viết tắt Radio Detection and Ranging • Năm 1887, nhà vật lý người Đức lần tạo sóng vơ tuyến phịng thí nghiệm • Năm 1897 liên lạc vô tuyến hai tàu bị cắt đứt lúc có tuần dương hạm chạy ngang qua Heinrich Hertz • Năm 1922, Guglielmo Marconi có diễn thuyết trình bày ý tưởng phát vật thể từ xa sử dụng sóng vơ tuyến Guglielmo Marconi I.2: Sơ lược sóng Radar 𝒗 • Là sóng điện từ siêu cao tần ( sóng vơ 𝝀 = tuyến, sóng radio ) 𝒇 • Có bước sóng cực ngắn từ milimet đến 100 met với tần số tương đương từ 3GHz đến 300 GHz • Nhờ vào ăng-ten, sóng radar tập trung thành luồng hẹp phát vào khơng gian • Sóng radar gặp bất kỵ mục tiêu bị phản xạ trở lại I.2: Sơ lược sóng Radar • Sóng radar khơng truyền xa mơi trường nước • Nên sử dụng máy sonar dùng siêu âm để định vị nước • Muốn định vị xác cần có bước sóng thích hợp • Bước sóng ngắn cho hình ảnh độ phân giải cao I.3: Cơ chế phát thu sóng • Máy phát vô tuyến thiết bị dao động dòng điện Dòng điện tạo lượng điện từ dòng điện dao động, lượng di chuyển khơng khí sóng điện từ • Một máy thu điện từ đảo ngược máy phát: thu sóng điện từ với ăng-ten chuyển đổi chúng thành dòng điện I.4: Tính chất sóng Radar 1.Sự phản xạ • Một chất rắn khơng khí hay chân khơng, thay đổi định mật độ nguyên tử vật thể với mơi trường ngồi, phản xạ sóng radar • Radar đặc biệt thích hợp để định vị máy bay hay tàu thuyền (Kim loại hay sợi cacbon) • Các vật liệu hấp thụ sóng radar (chất có điện trở có từ tính) dùng thiết bị quân để giảm phản xạ radar 2: An toàn hàng hải Radar giúp xác định vật cản mặt nước, phát vật cản nước, ngày sóng Radar cịn áp dụng để thăm dò khai thác thuỷ hải sản 3: Khơng gian vũ trụ Hình ảnh:Trạm vũ trụ Quốc Tế Hình ảnh thực tế Hình ảnh hình Radar • Các tàu vũ trụ phóng lên với độ xác cao dẫn đường trạm Radar vũ trụ khơng • Dự án radar có tên 'hàng rào khơng gian’ Mỹ cơng bố nhằm chặn rác thải vũ trụ từ bảo vệ phi thuyền, tàu không gian phạm vi 1200 dặm 3: Khơng gian vũ trụ Hình ảnh mơ Vệ tinh TESS NASA • Kính viễn vọng khơng gian TESS phóng vào khơng gian với mục đích khám phá hành tinh bên ngồi hệ mặt trời hệ thống radar tích hợp bên thiết bị 337 triệu USD có kích thước ½ máy giặt 4: Qn Phịng khơng khơng quân Radar dùng để bám sát máy bay địch Báo động tên lửa dẫn đường tên lửa hành trình đánh chặn 4: Quân Hải quân Hệ thống Radar lớn lắp đặt tàu Sân bay để phát máy bay tiêm kích, tên lửa tàu ngầm địch 5: Dự báo thời tiết Radar phát tín hiệu sóng tới với bước sóng từ 1,1 – 1,67 cm để phát đám mây, mật độ mưa hướng di chuyển chúng hình toạ độ để đưa cảnh báo sớm 6: Cảnh báo động đất,sóng thần Vận tóc sóng Radar lên tới vận tốc ánh sáng 300.000.000 (m/s) nhanh nhiều với vận tốc di chuyển sóng thần, nên thu thập vị trí vận tốc, hướng sóng thần 7: Kiểm sốt an tồn giao thơng đường Camera dụng cơng giờ, nghệđịa laser Camera bắn bắn tốc tốc độ độ di cốđộng định ứng ghi lại ngày điểm, phát chùm tia sáng phía chạy tới hướng di chuyển, vậnvề tốc, vậnphương tốc giới tiện hạnđang đoạn gần Thời chùm tia phát ghi lại mục tiêu chạy đường đógian (để so sánh) lànhiện đường xe phạm vi hoạt động 800m 0,3 đến 0,7 giây CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE ... số tương đương từ 3GHz đến 30 0 GHz • Nhờ vào ăng-ten, sóng radar tập trung thành luồng hẹp phát vào không gian • Sóng radar gặp bất kỵ mục tiêu bị phản xạ trở lại I.2: Sơ lược sóng Radar • Sóng. .. PHẦN I: SĨNG RADAR • I.1: Sóng Radar tìm phát triển • I.2: Sơ lược sóng Radar • I .3: Cơ chế phát thu sóng • I.4: Tính chất sóng Radar • I.4.1: Sự phản xạ • I.4.2: Sự phân cực • I.4 .3: Sự nhiễu... An tồn hàng hải • 3: Khơng gian vũ trụ • 4: Quân • 5: Dự báo thời tiết • 6: Cảnh báo động đất – sóng thần • 7: Kiểm sốt an tồn giao thơng đường Phần I: Sóng Radar • I.1: Sóng Radar tìm phát triển