Ռադիոտեղորոշում

Ռադիոտեղորոշում, գիտության և տեխնիկայի մի ճյուղ, որն իր մեջ միավորում է տեղորոշման մեթոդները և միջոցները, ինչպես նաև ռադիոալիքների օգնությամբ տարբեր օբյեկտների ուսումնասիրումը։ Այս թեմային մոտ տերմին է համարվում ռադիոնավագնացությունը, սակայն վերջինիս մեջ ավելի շատ դեր է տանում հենց օբյեկտը, որի կոորդինատները տարածության մեջ ժամանակի ընթացքում փոփոխվում են։ Այսինքն այն կիրառվում է օբյեկտի կոորդինատների որոշման համար։

Հիմնական տեխնիկական ռադիոտեղորոշման սարքավորումը ռադիոլոկացիոն կամ ռադիոտեղորոշման կայանն է։ Տարբերվում են ակտիվ, կիսաակտիվ, ակտիվ՝ պասիվ պատասխանով և պասիվ ռադիոտեղորոշումներ։

Ռադիոտեղորոշիչները տարբերվում են միմյանցից՝ ռադիոալիքի օգտագործման սանդղակով, օգտագործվող ալիքների թվով, չափման կոորդինատների քանակով և տեսքով, ինչպես նաև ռադիոլոկացիոն կայանի տեղակայման վայրով։

Դասակարգում

Առանձնանում են երկու տիպի ռադիոտեղորոշումներ.

Պասիվ ռադիոտեղորոշում՝ օբյեկտի սեփական ճառագայթման հիման վրա,
Ակտիվ ռադիոտեղորոշում, որի ժամանակ ռադարը հենց ինքն է ճառագայթում ազդանշան և ընդունում այն թիրախից անդրադարձած։

Ակտիվ ռադիոտեղորոշումը իր հերթին բաժանվում է երկու տիպերի.

Ակտիվ պատասխանով - օբյեկտի վրա տեղակայվում է ռադիոհաղորդիչ, որը ընդունված ազդանշանին, որպես պատասխան ճառագայթում է ռադիոալիքների տեսքով։ Ակտիվ պատասխանը օգտագործվում է օբյեկտի ճանաչման, հեռակառավարման, և նրանից հավելյալ ինֆորմացիա ստանալու համար։
Պասիվ պատասխանով - հարցման ազդանշանը անդրադառնալով օբյեկտից ընդունվում է ընդունման վայրում, որպես պատասխան։

Շրջապատը տեսնելու և ուսումնասիրելու համար ռադիոլոկացիոն կայանները օգտագործում են տարբեր տեսադաշտի ձևեր՝ անտենայի կողմից արձակած ճառագայթի տեղաշարժման և տեղափոխման միջոցով։

Դրանք են՝

շրջանային
սեկտորային
կոնական
պտտման գծով
կոնական
սպիրալաձև
«V»-աձև
գծային

Ճառագայթման ձևով ռադիոլոկացիոն կայանները բաժանվում են.

Ռադիոլոկացիոն կայան՝ մշտական ճառագայթմամբ,
Իմպուլսային ռադիոլոկացիոն կայան։

Պատմություն

Առաջին անգամ պինդ մարմիններից ռադիոալիքների անդրադարձումը հայտնաբերեց գերմանացի ֆիզիկոս Հենրիխ Հերցը 1886 թվականին^[1]։ Այն գործնականում օգտագործելու մեջ խանգարում էր այն փաստը, որ այդ ալիքները ցրվում էին, իսկ մարմնի վրա ընկնում էին միայն մեկ միլիարդերորդ մասը։ Միայն 1930-ական թվականներին, ավիացիայի զարգացման ժամանակաշրջանում առաջատար երկրները սկսեցին ռադիոտեղորոշման օգտագործման փորձերը օդային պաշտպանության բնագավառում։ Ռադիոտեղորոշման միտքը հայտնի էր արդեն մինչ Երկրորդ Համաշխարհային պատերազմը և դժվար էր հայտնել թե առաջինը ով էր արտահայտվել դրա մասին։ Գերմանական աղբյուրների հավաստմամբ դա Քրիստիան Հյուլսմեյերն էր, ով ստեղծել և հաջողված փորձարկել էր Ռեյնում շրջող նավերի վրա այն գործող օրինակը, որը հիմա անվանում ենք ռադիոլոկացիոն կայան։ Ընդհանրապես շատ երկրներում ճանաչում են իրենց հայրենակից ռադիոտեղորոշման ստեղծողներին։

Աշխատանքի մեթոդը

Ռադիոտեղորոշումը հիմնված է հետևյալ ֆիզիկական երևույթների վրա.

Ռադիոալիքները տարածվում են իրենց ճանապարհին հանդիպած, միջավայրի էլեկտրական հատկություններից տարբերվող հատկություններ ունեցող օբյեկտների վրայով, որի ժամանակ անդրադարձած ալիքը թույլ է տալիս գտնել թիրախին։
Ճառագայթման աղբյուրից գտնվող մեծ հեռավորությունների վրա կարելի է համարել, որ ռադիոալիքները տարածվում են ուղղագիծ և հաստատուն արագությամբ, որի իսկ շնորհիվ հնարավոր է չափել թիրախի հեռավորությունը և անկյունային կոորդինատները։
Ընդունված ազդանշանի հաճախությունը տարբերվում է ճառագայթվող տատանումների հաճախությունից ընդունման կետի և ճառագայթման հետ հարաբերական տեղափոխման ժամանակ, որը թույլ է տալիս չափել թիրախի շարժման ռադիալ արագությունը համեմատած ռադիոլոկացիոն կայանի հետ։
Պասիվ ռադիոտեղորոշումը օգտագործում է հետևվող օբյեկտների կողմից արձակած էլեկտրամագնիսական ալիքները,որոնք կարող են լինել ջերմային ճառագայթում, ակտիվ ճառագայթում՝ ստեղծված տեխնիկական միջոցներով և այլն։

Ռադիոլոկացիոն կայանի կիրառման հեռավորություն

Ընդհանուր առմամբ առանց հաշվի առնման մթնոլորտում հզորության կորուստները, խզումները և աղմուկները, կիրառման հեռավորությունը կարելի է որոշել հետևյալ ձևով.

D_{max}={\sqrt[{4}]{\frac {P_{n}D_{a}S_{a}\sigma }{\left(4\pi \right)^{2}P_{n.min}}}}

,

որտեղ։

\;P_{n}

— Գեներատորի հզորությունը,

\;D_{a}

— Անտենայի ուղղված շարժման գործակից,

\;S_{a}

— Անտենայի էֆեկտիվ մակերես,

\;\sigma

— Թիրախի ցրման էֆեկտիվ մակերես,

\;P_{n.min}

— Ընդունիչի մինիմալ զգայնություն։

Խզումների և աղմուկների առկայության դեպքում կիրառման հեռավորությունը փոքրանում է։

Ծանոթագրություններ

↑ Советская пропаганда приписывала открытие принципа радиолокации, также как и изобретение радио А. С. Попову — преподавателю физики офицерских курсов в Кронштадте. Попов действительно проводил эксперименты в области распространения радиоволн и независимо от Герца (но на 11 лет позже его — только в 1897 году) обнаружил эффект влияния на радиосвязь проходившего между поддерживающими радиоконтакт судами третьего судна. В своем отчёте Попов указал на теоретическую возможность использования эффекта для обнаружения удалённых объектов. В дальнейшем никаких работ в этом направлении он не вел (Kostenko, A. A., A. I. Nosich, and I. A. Tishchenko, "Radar Prehistory, Soviet Side, " Proc. of IEEE APS International Symposium 2001, vol.4. p. 44, 2003):

[1] Советская пропаганда приписывала открытие принципа радиолокации, также как и изобретение радио А. С. Попову — преподавателю физики офицерских курсов в Кронштадте. Попов действительно проводил эксперименты в области распространения радиоволн и независимо от Герца (но на 11 лет позже его — только в 1897 году) обнаружил эффект влияния на радиосвязь проходившего между поддерживающими радиоконтакт судами третьего судна. В своем отчёте Попов указал на теоретическую возможность использования эффекта для обнаружения удалённых объектов. В дальнейшем никаких работ в этом направлении он не вел (Kostenko, A. A., A. I. Nosich, and I. A. Tishchenko, "Radar Prehistory, Soviet Side, " Proc. of IEEE APS International Symposium 2001, vol.4. p. 44, 2003):

[1]