Amfostracit@gmail.com 305 Referat Rdlc Text

ACADEMIA FORȚELOR AERIENE „HENRI COANDĂ” SECURITATEA SPAȚIULUI AERIAN PRINCIPALELE CARACTERISTICI ALE SISTEMELOR DE RADIOLOCATIE Conducător științific: Ltcol.conf.univ.dr, Gherman Laurian Masterand: 1onașcu Robert BRAȘOV 2017 CUPRINS Propagarea si atenuarea undelor electromagnetice. Reflexia undelor electromagnetice. puri de radiolocatie și metode de cercetare radioelectronică gi prin radiolocati… Gama de unde folosită în radiolocatic. Determinarea poziții obiectelor în spațiu. Sisteme de coordonate folosite in radiolocaie. Metode de observare a spațiului, Bibliografie, 2ain19 INTRODUCERE Nevoia de securitate si dezvoltarea tehnologică spectaculoasă din ultimele decenii în domeniul proiectării si construcției de aeronave, in special celor de tip militar, a constituit un argument serios în revizuirea opticii și redimensionarea cerințelor globale. privind performanțele sistemele de supraveghere a spațiului arian prin mijloace radar dispuse la sol. În acest sens s-a avut in vedere în principal probleme legate de creșterea performanțelor de detecie a țintelor aeriene speciale sau care evoluează în condiții speciale. Ca elemente distincte ale sistemelor de apărare a spațiului aerian sistemele de supraveghere prin rdiolocație sunt astfel concepute încât să permită folosirea oportună și eficientă de către sructuile de comanda-control a datelor și informațiilor furnizate de sursele primare si secundare, Cu alte cuvinte, formarea imaginii aeriene unice recunoscute (RAP) este un proces specific acțiunilor desfășurate de unitățile de radiolocafc, împreună cu fore și mijloace specializate din cadrul celorlalte categorii de forte, iar rezulatul propriu-zis, imaginea aeriană unica recunoscută a întregului teatru de acțiune si a zonei de interes, se întoarce l actorii interesați din cadrul acțiunii întrunite. Cerinele supravegherii aeriene sunt următoarele: să fie realizată într-un sistem ional, unitar circular, continu, deschis i stabil cu parametri bine preciza i să includă, atât mijloace terestre cât aeronavelor, rachetelor balist îndlțimi mici si foarte mici, să determine ameninările din spațiul cosmic, permaneat int-o sare de pregătire pentru lupta superioară o parte din fortele cercetare; să realizeze informarea despre situația aeriană în timp real; să includă în sistemul de supraveghere si radarele complexelor de arilerie și rachete sol-aer pentru completarea cercetării radar a inălțimi mici. ‘Componenti a domeniului informațional, supravegherea spațiului aerian prin radiolocatie poate fi privită sub trei aspecte: spatial, temporal i actional. Spafal, supravegherea prin radiolocație a spațiului arian acoperă intreaga zonă de ducere a ‘operailor miliare, atât pe teritoriul rațional, cât și în exterior, până la adâncimea strategică, oferind informații despre inamicul aerian anterior pătrunderii acestuia în zonele de apart, iar loviturileexecutate de forțele aeriene proprii în spaiul agresorului nu au șanse de reușită fir cunoașterea situației aeriene din teritoriul adversarului. Temporal, aciunile de supraveghere prin radiolocaie a spațiului arian au un caracter permanent, acestea executindu-se aât în timp de pace, ct i în situați de criză stu război. Operaiile acțiunile aeriene sunt precedate i includ supravegherea prin radiolocatie a spațiului aerian, indiferent de caracterul și supraveghere find determinată și de necesitatee prevenirii surprinderi in cazul agresiunilor aeriene, Sistemele de supraveghere a spațiului aerian, datorită importanței deosebit pe care 0 au în cadrul sistemului de apărare a fiecărui stat, sunt într-o permanentă în căutare de soluții cât mai adecvate. 3ain19 PRINCIPIILE RADIOLOCAȚIEI. PROPIETATILE UNDELOR SCOPUL RADIOLOCATIEL Radiocafia, una din cele mai importante si recente ramuri ale electronicii, a luat fing din necesitatea descoperiri și determinării cu o precizie cit mai mare a poziției obiectelor refecta in orice direcție, inclusiv spre sursele care le-au emis, în momentul intalniii în calea ora unui obiect. Cuvântul radiolocație se compune din două cuvinte latine: radio, care înseamnă a (a emite), și locus, care înseamnă loc. Deci prin radiolocatie se infelege determinarea ud poziției obiectelor cu ajutorul undelor radio. Descoperirea țintelor mobile sau fixe și determinarea coordonatelor acestora se realizează cu ajutorul radarelor, care in funcie de destinația lor pot asigura: = decoperirea și determinarea coordonatelor navelor aeriene și maritime, navelor cosmice, sateliților artificiali ai Pământului, baloanelor aeriene si a altor obiecte mobile sau fine; – dirijarea avioanelor proprii de la sl pentru interceptarea avioanelor inamice in aer în scopul combaterii acestora; = conducerea focului artileriei antiaeriene gi dirijarea rachetelor pentru distrugerea mijloacelor de atac aerian ale inamicului cu sau fără pilot: = executarea bombardamentului aerian (fără viziblitate directă sau în orice condiții meicorologice); = orientarea avioanelor rătăcite și aducerea lor a aterizare; = determinarea apartenentei de stat avioanelor; = cercetarea stării timpului în zona de descoperire a mijloacelor de radiolocație; – . detectarea locului unde s-au produs explozii nucleare; – . executarea măsurătorilor geodezice; executarea cercetărilor astrofizice. Radiotenia modemă a devent o șiină cu problematică amplă, putemic diversificată. Pe plan teoretc, radiotehnica a făcut progrese importante prin aplicarea realizărilor din domeniul statisticii matematice, teoria informații, teoria sistemelor prin folosirea modelării și a alor metode matematice, prin folosirea tehnic “Transmiterea mesajelor prin intermediul undelor electromagnetice, constituie obiectul În acestă lucrare se vor tata numai problemele ce se referă la cel de-al doilea domeniu respectiv radioloa Radiolocația, deși apărută, relativ de putin timp, a înregistrat progrese insemnate, atât în ceea ee privește metodele, aparatura cit și domeniile de uilizare, Una dintre problemele de bază ale radilocatici este extragerea de câtre receptor a semnalului ui, slab reflectat de țintă în condiție unor zgomote, adesea putemice, datorită unor perurbai exteme (ntengionate sau neintenionate) și interne. adn În radiolocatie semnalul emis nu este purtător de informatie, semnalul de radiolocație are un caracter aleator, fiind apreciat pe baza unor legi probabilistice, recepfia devenind statistică și raiolocatoru trebuind să obțină o separare optima a semnalului. Semnalul ecou, reflecta de obiect (intă), este modifica în funcție de poziția și caracteristicile țintei. Prin comparare cu semnalul emis, se obțin informații asupra țintei, Obiectele descoperite de radarese numese ținte si se caracierizează prin aceea că au proprietăți de reflexie diferite de ale mediului înconjurător Fenomenele fizic care stau la baza radiolocaii sunt: – propagarea în linie dreaptă cu o viteză constantă (6=300000Km3) a undelor electromagnetice într-un mediu omogen; + Feflexia undelor electromagnetice la suprafața de separare înre două medii cu constante dielectrice diferite; – interferența undelor electromagnetice, care permit concentrarea energiei înt-un fascicul îngus și măsurarea precisă a coordonatelor. PRINCIPIILE RADIOLOCATIEL În cadrul radiolocaiei se studiază principile, metodele și sistemele cu ajutorul cărora este detectatd prezența unui obiect i se objin informați asupra poziției, viteze, dimensiunilor, număr elementelor ce-i compun și aloe parameti ai acestuia Determinarea prezenjei unui obiect, una din funcțiile insalației de radiolocație, denumită i detectare, se realizează prin transmiterea unei unde electromagnetice și se recepționează în prezența zeomotului, a undei reflectate de obiect. Până în momentul deectrii ecoului electromagnetic, instalaia de radiolocaie îndeplinește functia de supraveghere a spațiului, prin baleaju electric sau mecanic executat de caracteristica de direcivitate a antenei. După detectarea țintei, se poate continua supravegherea sau se poate trece la urmărirea automată a țintei, În timpul detectii țintei instalația de radiolocayie are rolul de instalație de decizie datorită caracterului aleatoriu al semnalului recepionat în prezenja zgomotului Receptia are loc dacă valoarea instantanee a semnalului ecou, însumată cu zgomotul depășește o anumită valoare numită prag. Dacă: tu) – este valoarea instantanee a semnalului ecou; nl) – valoarea zgomotului în același moment; Vr- valoarea tensiu stu)rntuPVr Când s(;)+n(t)V; se recepționează un semnal als, truc ținta nu există și se ia decizia existenței inti Sin 19 Dacă se alege amplitudinea semnalului A, mai mare decât pragul Vr se asigură o probabilitate mai mare a receptii semnalului ecou, denumit in continua real, în opoziție cu semnalul fals, Pentru probabilitate mică a recepții semnalului fals, se alegeVr >0, unde o este dispersia zgomotului considerat zgomot alb. Prezența zgomotului modifică amplitudinea impulsului și îl deplasează în timp, afectând precizia măsurării, chiar în cazul unei proiectări corecte, nivelul zgomotului, mic în raport cu nivelul semnalului, rămâne o sursă de eroare statistic caleulabilă, limită a preciziei de măsurare. trucăt obiectul este, în general, format din mai multe elemente, adică reprezintă un rup, este necesară obținerea simultană a estimării parametrilor pentru mai multe ținte. Aceasta reprezintă problema asigurării rezoluții. Detectarea,estimarea parametrilor și rezoluția suni părți ale unuia și aceluiași proces; totuși anumite particularități proprii fiecăruia dintre ele fac imposibilă orice confuzie. Detectarea i exprimarea parametrilor, unul, proces de decizie, celălalt, de măsură, sunt cu att mai sigure cu cât raportul semnal-7gomot este mai mare. Pentru asigurarea rezoluiei, această condiție este necesară dar nu și suficientă, întrucât chiar la un raport semnal-zgomot foarte bun, rezoluția poate fi nesatisfăcătoare. Aceasta pentru Că rezoluția nu depinde numai de raportul semnal-zgomot, ci și de interferența semnalelor relecate de elementele ce formează grupul țintă. Problema rezoluției este cu atât mai dificilă cu căt numărul gi diversitatea elementelor este mai mare și cu cât distanțele dintre elemente sunt mai mici Acestea constă în măsurarea distanței cu ajutorul undelor electromagnetice, prin emisia în spatiu a acestora și receptionarea undelor reflectate pentru a fi prelucrate și țintelor pe indicator. “Masurarea distanței cu ajutorul radarului este posibilă datorită propri electromagnetice: 3) Reflexia undelor — acestea sunt reflectate dacă întâlnesc o suprafață conductoare electri. Daca undele relecate sunt recepționate în punctul de unde au plecat, acesta înseamnă că pe direcția de propagare se afl un obstacol; ) Viteză constă — energia eleciromagnetică se deplasează prin aer cu viteză constantă, aproximativ egală cu viteza luminii (3x 108 m/s) ©) Propagare in linie dreaptă — energia electromagnetică se deplasează prin spațiu în linie dreaptă traiectoria find forte puțin influenata de curbura pământului; 4) Directivitatea undelor folosind antene de cosntruție specială, undele electromagnetice pot fi focalizate într-o anumită direcție. În acest fl se poate determina directa obiectelor (in azim și elevație). 6419 PROPAGAREA UNDELOR ELECTROMAGNETICE Campul electromagnetic ete consecința câmpurilor variable secte magnetic cae se generează în jurul unui conductor parcurs de un curent electric variabil în timp. În conforma cu ecuțile Il Maxi! apices corp e produce um cin cete sau mngte vara poale genera (nd) unde electromagaatie în pi însă radia va fi cet numa ducă sum depline și vmaoaree cond e Precveța empl (ecilaiei) est sficen de iiet: +. Dimeniniesisemuli de antenă să ie comparabil cu lungimea de undă. Undele lecromagnetice repreziată vrai tn inp în sume capa eleewomagnetc. Ele sun generat În jr antenelor de emise, cae reprezintă steme cecil deschise și se propagă în pai cu viza lumini Sun areale deo sere de ora ca: intense poaiares, ingimea de undă et Diana parcial În pala Marar itreal de bmp crespenzloe une proud a oseilației se numește lungime de undă (2), Cum undele electromagnetice se propagă in vid cu viteza luminii, relația dintre lungimea de undă și frecvența in acest caz este: e _3:10[m-s”+ 300 7 AES] = az nl La distan mare de antena de ese, undele elecromagntice sunt plane Și snt caractrzate de doi vector E, inensttea câmpului clei, și F,iensatea câmpului ‘magnetic. Aceștia sunt perpendiculari între ci și, în același timp, pe direcția de propagare. in figura următoare se arată modul de variație in timp a câmpului electromagnetic. Modul de variație în timp a câmpului electromagnetic. Planul căruia aparine vectorul E se numește plan de polarizare. Dacă antena radiază un câmp electromagnetic cu vectorul E vertical, rezultă unde polarizate vertical. Acestea vor induce 0 tensiune maximă numai în antenele de reepfie cuprinse în plan vertical (adică cuprinse în planul de polarizare și dei paralele ca vectorul E). Plrizarea undelor depinde în primul rând de construcția antenelor de emisie si poate fi orizontală, vertical sau circulară (eână vârful vectorului E dseri o dice in spațiu). Plaizarea orizontală se oloseșe cu precădere la emisiunile TV, întrucât astel de unde sunt mai puțin atenuate de suprafața Pamântul și sunt mai puțin efecte. Intensitatea câmpului electric, care se măsoară în [¥], Tain 19 reprezintă în acest context tensiunea indusă de cimpul electromagnetic într-un conductor de ‘1m, pe care-l intersectează cu viteza luminii. În propagarea lor, undele electromagnetice sunt supuse fenomenelor de refexie, refracție, difracție, schimbarea planului de polarizare, ete. Particulritățile propagării depind în primul rând de ffecvents. Întâlnind diverse obstacole în propagarea lor, undele electromagnetice induc în acestea curenți electrici: a rândul lor, aceștia generează câmpuri lectromagnetice proprii, adică undele reflectate. Reflexia undelor electromagnetice se supune, acelorași legi ca și reflexia optică. Corpurile conductoare reflectă undele elecromagnetice mai bine decât cele izolatoare. Reflexia poate avea loc și a incidența undei cu neuniformităile din tropsfză sau cu straturile ionizate din ionosteră. Într-un mediu omogen, undele electromagnetice se propagă în linie dreaptă. Întâlnind straturi neomogene în atmosferă, traiectoria undelor se curbează, adică apare reflexia. În anumite condiții meteorologice, este posibil ca, datorită refexiei, undele radiate în sus să se întoarcă pe Pământ. Pe suprafața solului are loc o noua reflexie, generându-se astel o altă aundă care se poate propaga la distanțe mari. ‘Anumite obstacole întâlnite pe direcția de propagare pot fi „ocolite” de undele elecromagnetice, fenomen ce se numește difracție. Explicația fenomenului constă în aceca că suprafața obiectului devine un nou generator de unde în toate direcțiile. Difracia este cu atât mai evidentă cu cât obiectul are dimensiunile mai apropiate de lungimea de unda. De exemplu, undele de difractie se pt obine Ia suprafața Pământului pentru undele lungi, sau pe culmile munfir in cazul undelor ulrascure. La propagarea undelor electromagnetice, 0 mare infivență o au starea și structura atmosferei. Din punctul de vedere al structuri ale, atmosfera este împărțită în trei grupe: e . Troposfera,a cărei limită superioară este de cca. 10 12km; + Stratosfera, a cărei limită superioară este de cca. 60 – 80km; + Tonosfera. Ceca ce caracterizează ionosfera este o cantate (densitate) mică a gazelor și una mare de ioni și electroni libver, ce se formează in urma acțiunii razelor solare ultraviolete asupra moleculelor de gaz. lonosfera este compusă din câteva straturi cu concentrații mari de ioni, deci cu proprietăți bune în privința conductivității electrice, astfel că undele electromagnetice se ajung acolo vor fi reflectate. Gradul de ionizare al acestor straturi depinde de radiația solară, modificandu-se în consecință de la un anotimp la altul, de la noaple a zi, sau Chiar de Ia o oră la ala. Marimea energiei electromagnetice refectată de la straturile ionizate depinde de frecvența undelor, de starea atmosferei side unghiul de incidență. Undele electromagnetice e pot