Главная Статьи Принцип работы широкополосного Broadband Radar 3G/4G

Принцип работы широкополосного Broadband Radar 3G/4G

21.05.15 11:19

Как работает Broadband Radar™ по сравнению с обычным импульсным радиолокатором?

Broadband RadarПример интерференции излучаемого импульса на экране 4 кВт радара. Двойные микроволновые полосковые решетки внутри антенного обтекателя обеспечивают непрерывную передачу и прием данных, в отличие от обычного радара, который использует для обеих задач лишь одну антенну. Обычный импульсный радиолокатор использует магнетрон для генерации импульсного микроволнового сигнала, который передается с вращающейся антенны.

 

Этот импульс микроволновой энергии отражается от объектов, с которыми он сталкивается, а затем возвращается на радиолокатор. Время, которое для этого требуется, определяет диапазон и пеленг. Говоря простым языком, этот вид передачи радиолокационных данных – это все равно, что закричать в одном направлении, прислушаться к эху, повернуться в другую сторону, а затем повторять все снова и снова.

 

В широкополосном радаре Lowrance Broadband Radar применяется другая технология, с помощью которой радар испускает непрерывный РЛ сигнал. Это непрерывный сигнал обладает изменяющимся тоном или частотой (при меньших затратах энергии, чем у импульсного радиолокатора), и широкополосный радар Broadband Radar постоянно прислушивается к изменениям этого сигнала. Это больше похоже на непрерывное шептание мотива и одновременное слушание его эха. Это достигается с помощью двух антенн, одна из которых "шепчет", а другая "слушает".

 

Изменение тона передаваемого РЛ сигнала (или, если брать приведенный выше пример, нот нашего мотива) определяет, сколько времени потребуется сигналу для того, чтобы достичь цели и вернуться обратно. От этого времени зависит радиус и пеленг.

 

Радар Broadband Radar одновременно передает и принимает сигнал, в отличие от импульсного радиолокатора, который громко испускает импульсы, а затем должен переключить свои внутренние цепи с передачи на прием.

 

Это ведет к тому, что у всех импульсных радиолокаторов неизбежно возникает эффект интерференции излучаемого импульса, который появляется в центре экрана как пятно солнечного света. Этот эффект наблюдается в случае любых близко расположенных объектов, что снижает эффективность импульсных радиолокаторов при работе на небольших радиусах.

Многие импульсные радиолокаторы искусственно компенсируют это, отображая это как "белое пятно", которое перекрывает объекты на малом радиусе.

 

Поскольку Broadband Radar лишь посылает "шепот", интерференции излучаемого импульса не происходит, и в центре экрана не возникает "солнечное пятно", поэтому нет необходимости осуществлять подавление излучаемого импульса. Плюс в том, что близко расположенные объекты не теряются, ведь радар способен показывать все объекты, к которыми обращен нос судна.

 

Эта функциональность на небольших радиус является исключительной особенностью радара Broadband Radar. Обычный радиолокатор испускает импульс, длина которого варьируется в зависимости от радиуса. Длина импульса определяет способность радара различать близкие объекты на сходном пеленге. Обычно это происходит на примерно 80 футов (24 м) в случае малых радиусов и до 500 футов (150 м) в случае больших радиусов.

 

Broadband Radar, непрерывно передавая сигнал, способен видеть объекты на расстоянии 6 футов (1,8 м) от обтекателя по самой маленькой шкале и отдельные объекты на расстоянии 30 футов (9 м) по шкале, используемой для навигации.

Эта функциональность при малом диапазоне также повышается за счет уменьшения минимальной шкалы дальности, которая теперь меньше привычного радиуса от 1/8 -й морской мили до всего лишь 200 футов (61 м); используются три дополнительные шкалы.

 

Технология Broadband 4G™ Radar позволяет добавить дополнительную 36-мильную шкалу дальности, вместе с которой теперь доступны 18 шкал дальности.

 

 Шкала дальности Broadband Radar

 

В результате введения этой "технологии шепота" мы получили более качественное обнаружение на малых радиусах, лучшую видимость в случае приближающихся объектов и лучшую разрешающую способность при определении дальности объекта, чем предлагают обычные радиолокаторы.

 

В результате введения этой "технологии шепота" мы получили более качественное обнаружение на малых радиусах, лучшую видимость в случае приближающихся объектов и лучшую разрешающую способность при определении дальности объекта, чем предлагают обычные радиолокаторы.

 

Лучшая разрешающая способность также помогает уменьшить уровень помех от морской поверхности. Это достигается благодаря тому, что радиолокатор способен обнаруживать разные объекты, находящиеся на близком друг от друга расстоянии, гораздо лучше, чем импульсный радиолокатор. С помощью непрерывной РЛ волны гораздо проще "отфильтровывать" отдельные объекты, потому что эхо от них обладает меньшим размером.

 

Импульсные радиолокаторы испускают несколько волн, которые возвращают одно большое эхо, отображаемое как один объект. Таким образом, Broadband Radar дает гораздо более четкое изображение и позволяет обнаруживать в воде совсем небольшие поплавки и буи.

Магия широкополосного радара

Грега Кёнига, Старшего вице-президента по линии продукции Navico, спросили на пресс-ланче о том, как бы он рассказал о работе Broadband Radar "простым языком". Кёниг явно не захотел пускаться в пространные рассуждения за столом с салатами и бутербродами.

 

"Для непосвященных", - ответил он, выдержав паузу для эффекта, - "Это магия!" С помощью Кёнига и прочих в Navico мы попытаемся объяснить, как работает широкополосный радар Broadband Radar, и как он отличается от обычного импульсного радиолокатора.Обычный или импульсный радиолокатор основан на работе магнетрона, который сравнивают с клапаном, открывающимся и закрывающимся для высвобождения импульсов энергии.

 

Простым языком: Представьте, что вы стоите с завязанными глазами перед домом. Вы кричите: "Эй!" и пытаетесь услышать эхо. Допустим, вы, подобно радиолокатору, меняете положение и в то же время продолжаете кричать "Эй!", прислушиваясь к эху. Крик - пауза - слушаете; крик - пауза - слушаете. Вы слышите отзвуки, а эхо говорит вам, что в определенном направлении и на определенном расстоянии от вас находится объект неправильной формы.

 

Broadband Radar это торговое название для продукта, который инженеры называют РЛС непрерывного излучения с частотной модуляцией. Слово "широкополосный" в наши дни ассоциируется с хорошими возможностями подключения и взаимодействия компьютерной техники; компания Navico использует этот термин в названии, потому что ее радар испускает сигналы в широком диапазоне частот. Он делает это без магнетрона, используя два полупроводниковых усилителя: один передает волны, непрерывно повышая их частоту, а другой одновременно принимает эхо сигналов.

 

А теперь, читатель, говорящий на простом языке, вы стоите перед тем же домом, но при этом не кричите. Вы шепчете: "До, ре, ми, фа, соль, ля, си, до. До, ре, ми, фа, соль, ля, си, до" и так далее. Вы медленно поворачиваетесь и шепчете, вы слушаете эхо, различая оттенки звука. Вы не делаете пауз, вы одновременно шепчете и слушаете. Вы "засекаете" время получения эха от каждого малозаметного звука и используете этот поток временных меток для того, чтобы построить мысленный образ здания с деревом, находясь перед ним, но не прикасаясь к нему."Вы можете сопоставлять то, что видите на экране, с реальностью гораздо быстрее, чем обычно.

 

Также этот широкополосный радар в пять раз лучше устраняет помехи от морской поверхности и от дождя, чем обычный радиолокатор, и, кроме того, вам не приходится его настраивать на отделение сигналов от шума", - сказал Кёниг.

Фрагменты из статьи "Страсть к радару", опубликованной в журнале Passage Maker Magazine. Печатается с разрешения Питера Суонсона.

 

Фрагменты из статьи

 

Читайте также: Широкополосный Bradband Radar 3G/4G. Часть 1

 

Источник: eholot-lowrance.ru
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить