Jak działa skanowanie radarowe?
Skanowanie radarowe polega na emisji fal elektromagnetycznych (zwykle mikrofal lub fal radiowych) z anteny nadajnika. Fale te przemieszczają się przez atmosferę, aż napotkają obiekt na swojej drodze. Kiedy uderzają w obiekt, część fal odbija się z powrotem do systemu radarowego. Antena odbiornika radaru wychwytuje następnie te odbite fale, zwane echami lub powrotami. Mierząc czas potrzebny falom na podróż w stronę obiektu i z powrotem (czas podróży w obie strony), systemy radarowe mogą określić odległość do obiektu na podstawie prędkości światła.
Aby wykonać skan, system radarowy zazwyczaj obraca antenę lub przesuwa ją w kontrolowany sposób, aby pokryć określony obszar lub objętość. Ruch ten pozwala radarowi emitować impulsy fal w różnych kierunkach, zbierając echa pod różnymi kątami. Łącząc informacje pochodzące z różnych punktów widzenia, systemy radarowe mogą stworzyć szczegółowy obraz obiektów w skanowanym obszarze. Ten proces emitowania impulsów, odbierania echa i analizowania danych jest powtarzany w sposób ciągły w celu monitorowania zmian w środowisku lub śledzenia ruchomych celów.
Jak skanują radary?
Radar skanuje poprzez systematyczne emitowanie impulsów fal elektromagnetycznych i odbieranie ich odbić od obiektów w ich pobliżu pole widzenia. Proces skanowania składa się z kilku kluczowych kroków:
- Transmisja impulsów: System radarowy emituje krótkie impulsy fal elektromagnetycznych (zwykle mikrofale lub fale radiowe) ze swojej anteny nadajnika. Impulsy te rozchodzą się na zewnątrz, do otaczającej przestrzeni.
- Odbiór echa: Kiedy te impulsy napotykają obiekty, takie jak samoloty, statki lub zjawiska pogodowe (takie jak krople deszczu lub chmury), część energii jest odbijana z powrotem do radaru.
- Odbiór sygnału: Antena odbiornika radaru przechwytuje odbite sygnały, zwane echami lub powrotami. Rezystancja sygnału powrotnego zależy od czynników takich jak rozmiar, kształt i skład materiału obiektu odbijającego.
- Przetwarzanie: System radarowy przetwarza odebrane sygnały w celu określenia takich cech, jak odległość do obiektu (zasięg), jego kierunek (azymut i wysokość), a czasami jego prędkość (efekt Dopplera).
- Mechanizm skanujący: Radary wykorzystują różne mechanizmy skanujące w zależności od zastosowania:
- Skanowanie mechaniczne: niektóre radary mechanicznie obracają antenę, aby przeskanować wiązkę radaru pod określonym azymutem lub kątem elewacji.
- Skanowanie elektroniczne: inne wykorzystują anteny z układem fazowanym do elektronicznego sterowania wiązką radaru bez ruchomych części, co pozwala na szybsze skanowanie i bardziej precyzyjną kontrolę nad kierunkiem wiązki.
- Skanowanie sektorów: W niektórych przypadkach radary mogą skanować tylko określone sektory lub kierunki zainteresowania, a nie pełny 360-stopniowy okrąg.
Ogólnie rzecz biorąc, cyfryzacja radarów jest niezbędna do obserwacji, nawigacji, monitorowania pogody oraz różnych zastosowań wojskowych i cywilnych. Umożliwia systemom radarowym wykrywanie, śledzenie i analizowanie obiektów oraz warunków środowiskowych na krótkich i długich dystansach z dużą dokładnością i niezawodnością.