Rada ni seti ya mbinu za kisayansi na njia za kiufundi zinazotumiwa kubainisha viwianishi na sifa za kitu kwa kutumia mawimbi ya redio. Kitu kinachochunguzwa mara nyingi hurejelewa kama shabaha ya rada (au shabaha tu).
Kanuni ya rada
Vifaa vya redio na vifaa vilivyoundwa kutekeleza kazi za rada huitwa mifumo ya rada au vifaa (rada au rada). Misingi ya rada inatokana na hali na tabia zifuatazo:
- Katika njia ya uenezi, mawimbi ya redio, vitu vya kukutana vilivyo na sifa tofauti za umeme, hutawanywa juu yake. Wimbi linaloakisiwa kutoka kwa shabaha (au mionzi yake yenyewe) huruhusu mifumo ya rada kutambua na kutambua lengo.
- Katika umbali mrefu, uenezi wa mawimbi ya redio huchukuliwa kuwa ya mstatili, kwa kasi isiyobadilika katika njia inayojulikana. Dhana hii hufanya iwezekane kupima masafa kwa lengo na viwianishi vyake vya angular (pamoja na hitilafu fulani).
- Kulingana na madoido ya Doppler, marudio ya mawimbi yaliyopokewa yanakokotoa kasi ya radi ya sehemu ya mionzi.kuhusu RLU.
Usuli wa kihistoria
Uwezo wa mawimbi ya redio kuakisi ulionyeshwa na mwanafizikia mkuu G. Hertz na mhandisi wa umeme wa Urusi A. S. Popov mwishoni mwa karne ya 19. Kulingana na hati miliki ya 1904, rada ya kwanza iliundwa na mhandisi wa Ujerumani K. Hulmeier. Kifaa hicho, ambacho alikiita telemobiloscope, kilitumiwa kwenye meli zilizolima Rhine. Kuhusiana na maendeleo ya teknolojia ya anga, matumizi ya rada yalionekana kuahidi sana kama nyenzo ya ulinzi wa anga. Utafiti katika eneo hili ulifanywa na wataalam wakuu kutoka nchi nyingi duniani.
Mnamo 1932, Pavel Kondratievich Oshchepkov, mtafiti katika LEFI (Leningrad Electrophysical Institute), alielezea kanuni ya msingi ya rada katika kazi zake. Yeye, kwa kushirikiana na wenzake B. K. Shembel na V. V. Tsimbalin katika msimu wa joto wa 1934 alionyesha usanikishaji wa rada ya mfano ambayo iligundua lengo kwa urefu wa 150 m kwa umbali wa 600 m.
Aina za rada
Hali ya mionzi ya sumakuumeme ya inayolengwa huturuhusu kuzungumzia aina kadhaa za rada:
- Rada passiv huchunguza mionzi yake yenyewe (ya joto, sumakuumeme, n.k.) ambayo hutoa shabaha (roketi, ndege, vitu vya angani).
- Inayotumika ikiwa na jibu amilifu inatekelezwa ikiwa kifaa kimewekwa kisambaza sauti chake na mwingiliano nacho.hutokea kulingana na kanuni ya "request - response".
- Amilifu kwa jibu la passiv inahusisha uchunguzi wa mawimbi ya redio ya pili (iliyoakisiwa). Kituo cha rada katika kesi hii kinajumuisha kisambaza data na kipokezi.
- Rada nusu amilifu ni hali maalum ya amilifu, katika kesi wakati kipokezi cha mionzi iliyoakisiwa iko nje ya rada (kwa mfano, ni kipengele cha kimuundo cha kombora la homing).
Kila spishi ina faida na hasara zake.
Mbinu na vifaa
Njia zote za rada kulingana na mbinu iliyotumika zimegawanywa katika rada za mionzi ya mfululizo na ya kusukuma damu.
Ya kwanza ina kisambazaji na kipokezi cha mionzi, kinachofanya kazi kwa wakati mmoja na kwa mfululizo. Kwa mujibu wa kanuni hii, vifaa vya kwanza vya rada viliundwa. Mfano wa mfumo huo ni altimeter ya redio (kifaa cha ndege ambacho huamua umbali wa ndege kutoka kwenye uso wa dunia) au rada inayojulikana na madereva wote wa magari ili kubaini kasi ya gari.
Katika mbinu ya kupigika, nishati ya sumakuumeme hutolewa kwa mpigo mfupi ndani ya sekunde chache. Baada ya kutoa ishara, kituo hufanya kazi tu kwa mapokezi. Baada ya kunasa na kusajili mawimbi ya redio yaliyoakisiwa, rada husambaza mpigo mpya na mizunguko kurudia.
Njia za uendeshaji wa rada
Kuna njia kuu mbili za uendeshaji wa vituo vya rada na vifaa. Ya kwanza ni skanning ya nafasi. Inafanywa kulingana na sheria kalimfumo. Kwa mapitio ya mfululizo, harakati ya boriti ya rada inaweza kuwa mviringo, ond, conical, sekta katika asili. Kwa mfano, safu ya antena inaweza kuzunguka polepole kwenye mduara (katika azimuth) wakati huo huo inatambaza katika mwinuko (kuinamisha juu na chini). Kwa skanning sambamba, ukaguzi unafanywa na boriti ya mihimili ya rada. Kila moja ina kipokezi chake, mitiririko kadhaa ya taarifa inachakatwa mara moja.
Hali ya kufuatilia inamaanisha uelekezi wa mara kwa mara wa antena kwa kitu kilichochaguliwa. Ili kuiwasha, kulingana na trajectory ya lengo kusonga, mifumo maalum ya kufuatilia otomatiki hutumiwa.
Algoriti ya kubainisha masafa na mwelekeo
Kasi ya uenezi wa mawimbi ya sumakuumeme katika angahewa ni 300,000 km/s. Kwa hiyo, kujua muda uliotumiwa na ishara ya utangazaji ili kufikia umbali kutoka kwa kituo hadi kwa lengo na nyuma, ni rahisi kuhesabu umbali wa kitu. Ili kufanya hivyo, ni muhimu kurekodi kwa usahihi wakati wa kutuma mapigo na wakati wa kupokea ishara iliyoakisiwa.
Ili kupata maelezo kuhusu eneo la lengo, rada yenye mwelekeo wa juu hutumiwa. Uamuzi wa azimuth na mwinuko (mwinuko au mwinuko) wa kitu unafanywa na antenna yenye boriti nyembamba. Rada za kisasa hutumia safu za antenna za awamu (PAR) kwa hili, zenye uwezo wa kuweka boriti nyembamba na inayojulikana na kasi ya juu ya mzunguko. Kama sheria, mchakato wa kuchanganua nafasi hufanywa na angalau miale miwili.
Vigezo kuu vya mfumo
Kutokasifa za kiufundi na kiufundi za kifaa kwa kiasi kikubwa hutegemea ufanisi na ubora wa kazi.
Viashirio vya mbinu vya rada ni pamoja na:
- Angalia eneo lililowekewa mipaka ya kiwango cha chini zaidi na cha juu zaidi cha ugunduzi lengwa, azimuth inayokubalika na pembe za mwinuko.
- Azimio katika masafa, azimuth, mwinuko na kasi (uwezo wa kubainisha vigezo vya shabaha zilizo karibu).
- Usahihi wa kipimo, ambao hupimwa kwa kuwepo kwa makosa makubwa, ya kimfumo au nasibu.
- Kinga ya kelele na kutegemewa.
- Kiwango cha otomatiki kwa ajili ya kutoa na kuchakata mtiririko wa data unaoingia.
Sifa maalum za mbinu huwekwa wakati wa kuunda vifaa kupitia vigezo fulani vya kiufundi, vikiwemo:
- masafa ya mtoa huduma na urekebishaji wa oscillations zinazozalishwa;
- mifumo ya antena;
- nguvu ya kutuma na kupokea vifaa;
- Vipimo na uzito wa mfumo kwa ujumla.
Zamu
Rada ni zana inayotumika ulimwenguni kote katika kijeshi, sayansi na uchumi wa taifa. Maeneo ya matumizi yanazidi kupanuka kutokana na maendeleo na uboreshaji wa mbinu za kiufundi na teknolojia ya vipimo.
Matumizi ya rada katika tasnia ya kijeshi huturuhusu kutatua kazi muhimu za kukagua na kudhibiti nafasi, kugundua shabaha za hewa, ardhini na majini. Bilarada, haiwezekani kufikiria vifaa vinavyotumika kwa usaidizi wa taarifa wa mifumo ya urambazaji na mifumo ya kudhibiti milio ya risasi.
rada ya kijeshi ndio sehemu kuu ya mfumo mkakati wa maonyo wa makombora na ulinzi jumuishi wa kombora.
unajimu wa redio
Yakitumwa kutoka kwenye uso wa dunia, mawimbi ya redio pia yanaakisiwa kutoka kwa vitu vilivyo katika nafasi ya karibu na ya mbali, na vile vile kutoka kwa shabaha za karibu na Dunia. Vitu vingi vya anga havikuweza kuchunguzwa kikamilifu tu kwa matumizi ya vyombo vya macho, na tu matumizi ya mbinu za rada katika astronomy ilifanya iwezekanavyo kupata taarifa tajiri kuhusu asili na muundo wao. Rada tulivu ya uchunguzi wa mwezi ilitumiwa kwa mara ya kwanza na wanaastronomia wa Marekani na Hungarian mwaka wa 1946. Wakati huohuo, mawimbi ya redio kutoka anga ya juu pia yalipokelewa kwa bahati mbaya.
Katika darubini za kisasa za redio, antena inayopokea ina umbo la bakuli kubwa la duara lililopinda (kama kioo cha kiakisi cha macho). Kipenyo chake kikubwa, ishara dhaifu ambayo antenna itaweza kupokea. Mara nyingi, darubini za redio hufanya kazi kwa njia ngumu, kuchanganya sio tu vifaa vilivyo karibu na kila mmoja, lakini pia iko kwenye mabara tofauti. Miongoni mwa kazi muhimu zaidi za unajimu wa kisasa wa redio ni utafiti wa pulsars na galaksi zilizo na nuclei hai, uchunguzi wa kati ya nyota.
Matumizi ya kiraia
Katika kilimo na misitu, radavifaa ni muhimu kwa ajili ya kupata taarifa kuhusu usambazaji na msongamano wa wingi wa mimea, kusoma muundo, vigezo na aina ya udongo, na kutambua kwa wakati wa moto. Katika jiografia na jiolojia, rada hutumiwa kufanya kazi ya topografia na kijiografia, kuamua muundo na muundo wa miamba, na kutafuta amana za madini. Katika hidrolojia na oceanography, mbinu za rada hutumika kufuatilia hali ya njia kuu za maji nchini, theluji na barafu, na ramani ya ukanda wa pwani.
Rada ni msaidizi wa lazima kwa wataalamu wa hali ya hewa. Rada inaweza kujua kwa urahisi hali ya angahewa kwa umbali wa makumi ya kilomita, na kwa kuchanganua data iliyopatikana, utabiri unafanywa wa mabadiliko ya hali ya hewa katika eneo fulani.
Matarajio ya maendeleo
Kwa kituo cha kisasa cha rada, kigezo kikuu cha tathmini ni uwiano wa ufanisi na ubora. Ufanisi unahusu sifa za utendaji wa jumla wa vifaa. Kuunda rada kamili ni kazi changamano ya kihandisi na kisayansi na kiufundi, ambayo utekelezaji wake unawezekana tu kwa matumizi ya mafanikio ya hivi punde katika ufundi wa kielektroniki na kielektroniki, elimu na teknolojia ya kompyuta, nishati.
Kulingana na utabiri wa wataalamu, katika siku za usoni, vitengo vikuu vya utendaji vya vituo vya viwango mbalimbali vya uchangamano na madhumuni vitakuwa safu dhabiti zinazoendelea (safu za antena zilizowekwa kwa awamu), ambazo hubadilisha mawimbi ya analogi kuwa ya dijitali.. MaendeleoMchanganyiko wa kompyuta utabadilisha kiotomatiki kikamilifu udhibiti na utendakazi msingi wa rada, na kumpa mtumiaji wa mwisho uchambuzi wa kina wa taarifa iliyopokelewa.
