Bài giảng Định vị và dẫn đường điện tử: Phần 1 - Kỹ thuật Radar

Bài giảng "Định vị và dẫn đường điện tử: Phần 1 - Kỹ thuật Radar" được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm và phân loại Radar; Cơ sở vật lý của Radar; Các bước xử lý tín hiệu Radar. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Định vị và dẫn đường điện tử: Phần 1 - Kỹ thuật Radar Phần 1 Kỹỹ thuật ậ Radar ξ 1. Khái niệm và phân loại Radar (tiếp theo) Nguyên lý cơ bản của Radar xung tần số làm việc f0 cos(ω0tt+φ0) ON a(t) OFF T s(t) echo sr((t)) ∆t Thời gian đo độ trễ cự ly mục tiêu • s(t) = a(t)cos(ω0t+φ0) • a(t) : đường bao xung - “pulsed radar” Tính toán cự lyy Range Calculation • C ly Cự l - Range, R R = ((c TR)/2 • Range : km hoặc nm (nautical miles) • TR : μs (microseconds) ( i d ) R(km) = 0.15TR(μs) hoặc R( i) = 0 R(nmi) 0.081 081 TR (μs) ( ) 1k 6 67 μs km Ù 6.67 1 nmi Ù 12,34 μs Tính toán cự ly Range Calculation Xác định cự ly theo đơn vị km và nmi tương ứng với độ trễ thời gian 27 μs? R(km) = 0.15TR(μs) hay R(nmi) = 0.081 TR (μs) 0 15 × 27 hay = 0.15 0 081 × 27 = 0.081 = 4.05 km hay = 2.187 nmi Tính toán cự ly Range Calculation M #2, #2 18 km M #1,, 6 km Radar sơ cấp PRF = 10 kHz thời gian g seconds Tính toán cự ly Range Calculation Biên độ Xung phát Thời gian, 0 0.1 01 t (ms) ambiguous range : cự ly xảy ra nhầm lẫn Ví dụ 2 Giả sử một trạm Radar giám sát hàng không có công suất đỉnh là 100 KW, bức xạ tín hiệu theo kiểu xung với độ rộng 10 µs và chu kỳ lặp xung là 1 ms. ms Hãy xác định cự ly làm việc (tối đa và tối thiểu) và độ phân giải về mặt cự ly của trạm Radar trên ? c(T − τ ) cτ Rmax = Rmin = 2 2 Độ phân giải cự ly - Range Resolution ∆R: độ phân giải cự ly Độ ộ phân p g giải cự ự ly y - Range g Resolution unresolved return a. Hai mục tiêu không thể phân biệt về cự ly cτ + Δt 2 b. Hai mục tiêu có thể phân biệt về cự ly Ví dụ Một hệ thống Radar xung có cự ly làm việc tối đa 3000 km và băng thông là 3.33 3 33 kHz. kHz Hãy xác định: a. Tần số lặp xung PRF (fr) yêu cầu b. Chu kỳ lặp xung PRT ( IPP = T) c. Độ ộ rộng ộ g xung gpphát τ . d. Cự ly phân giải mục tiêu ∆R e Hãy cho biết ảnh hưởng của các tham số đến cự ly e. làm việc tối đa của một hệ thống Radar. Ảnh hưởng của các tham số đến cự ly làm việc c(T − τ ) của hệ thống Radar xung Rmax = 2 •Power Range •Pulse Width Range •PRT Range • PRF Range • Frequency Range ξ 2. Cơ sở vật lý của Radar Cơ sở vật lý Radar • Radar làm việc dựa trên 4 tính chất của sóng điện từ: 1. Sóng điện từ truyền lan với vận tốc hữu hạn , không đổi. c = 3 *108 (m/s) ( / ) 2. Sóng điện từ truyền thẳng. 3. Năng lượng sóng điện từ sẽ phản xạ khi gặp môi trường không đồng nhất (mục tiêu). 4. Tần số thu được tại trạm Radar sai lệch so với tần số phát, gây nên do sự chuyển động tương đối giữa mục tiêu và trạm Radar và được xác định thông qua hiệu ứng Doppler. tần số làm việc Anten radar bức của radar M xạ định hướng echo h RS Kích thước búp sóng tại mức theo phương nửa công suất góc tà ∆β ( công suất đỉnh giảm đi một nửa Ù suy hao – 3 dB) theo phương góc phương vị ∆φ Mẫu bức Mẫ bứ xạ Radiation pattern Kích thước búp sóng tại mức nửa công suất ( suy hao – 3 dB) Phươngg vị ∆φ Góc ngẩng ∆β HPBW: half power beam width Độ rộng búp sóng RADAR quan trọ t ọng h tr hơ ơn công ô suấ suất THE PLAN POSITION INDICATOR Độ rộng búp sóng lớn PPI RADAR Độ rộng bú búp sóng ó quan trọ trọng hơ hơn công suấ suất THE PLAN POSITION INDICATOR Độ rộng búp sóng nhỏ PPI Mẫu bức xạ Anten Parabol Radiation pattern λ ...