Виды радаров: Типы радаров ГИБДД (2 часть)

Содержание

Виды полицейских радаров и их рабочие частоты


По способу размещения радары бывают мобильные и стационарные.

Мобильные радары имеют небольшие размеры и легко переносятся. Они предназначены для работы с рук сотрудников ГАИ, или же устанавливаются в движущуюся патрульную машину.

В последние годы радары активно устанавливаются на краю дороги — на так называемые тренога. К переносным относятся такие модели радаров, как ИСКРА и все его модификации; портативный Бинар; Радис; Беркут; Визир. Радары Визир, Арена, Крис устанавливаются на тренога на краю дороги. Радарные комплексы Стрелка и Рапира-1 работают только стационарно, они устанавливаются над проезжей частью дороги. 

Радиосигналы радаров Искра, Визир, Арена, Крис и других хорошо улавливают радар-детекторы Sho-Me 425, Sho-Me 475, Crunch 2180 .

Радиочастотные (доплеровский) радары 

С 1997 года повсеместно, как в мегаполисах, так и в маленьких городах России ГИБДД использует известный и зарекомендовавший себя как надежный и эффективный,
радар Искра
. Прибор с годами неоднократно модернизировался под современные условия, в результате чего появился целый ряд моделей: «Искра-1В», «Искра-1Д», Искра-видео 2МД, Искра-видео 2МР. Радар работает в К-диапазоне (рабочая частота измерителя скорости — 24.150 ГГц) и способен уловить скорость движения автомобиля на расстоянии до 800 метров. Измеряет скорость по направлению автомобиля, а последние модели устанавливаются в движущуюся машину полицейских. Эти радары измеряют скорость короткими, импульсными излучениями, что позволяет обмануть многие радар-детекторы. В К-диапазоне обнаруживают скорость движения автомобиля также Бинар, Беркут, Визар, Арена и другие. Дальность обнаружения сигналов — от 300 до 1000 метров. Диапазон измерения скорости составляет от 10 до 300 км/ч.
Сигналы радаров в К-диапазоне
способны обнаружить радар-детекторы Sho-Me 535, Stinger S350, Sho-Me 217, Street Storm STR-5010, Whistler PRO 69 Ru, INSPECTOR RD X1 ALPHA , Inspector RD X2 Delta и другие.  Переносной радар Сокол-М и Барьер работают в Х-диапазоне (рабочая частота 10. 525 ГГц), определяет скорость только встречных автомобилей, дальность обнаружения – 300-500 метров. Этот диапазон в России почти не используется. Третий сертифицированный в России диапазон – L (рабочая частота 700-1000 нм). Сигналы Х-диапазона обнаруживают радар-детекторы Crunch 223 B, Street Storm STR-9510.

К современным полицейским радарам, измеряющим скорость движения без участия сотрудников ДПС с фото- и видеозаписью, относятся Стрелка, Визир, Арена, Крис. Фиксируя скорость, номер автомобиля, они передают сведения о нарушителях в ближайший пост ГАИ. В отличие от своих собратьев-радаров, которые также работают автоматически, но устанавливаются временно на тренога,

радиолокационный комплекс Стрелка может отслеживать одновременно несколько машин всех направлений. Этот радар устанавливается на долгое время над проезжей частью дороги и почти не заметен. В поле зрения этого оборудования попадают все машины с расстояния 800 метров, фотографирует на расстоянии 300-400 метров. Обработанные сведения компьютер радара передает в пост ГАИ. 

Лазерные радары.

Оптические радары, или лидар (длина волны 800–1100 нм), используются в России еще с 90-х годов. К ним относятся модели АМАТА и ЛИСД-2, которые работают либо с рук сотрудников ДПС, либо устанавливаются на штатив. Принцип их работы следующий: лидар направляет в сторону конкретного автомобиля невидимые нашему глазу короткие лазерные излучения, измеряет несколько раз расстояние до него. Дойдя до автотранспорта, импульсы возвращаются. Эти радары способны выделить из общего потока машин одну и зафиксировать скорость ее движения. Сведения о нарушителе выводятся в виде фото- или видематериалов. Минусом лазерных радаров является то, что они плохо работают при дожде, снеге или морозе. К тому же, эти приборы дорогие по цене. 

Пока будут ездить «лихачи» на дорогах, правоохранительные органы будут вести жесткую борьбу с ними. Это – наказания за нарушения скорости движения в виде штрафа и даже лишения водительских прав. Современные полицейские радары продолжают совершенствоваться. В будущем ожидаются новые приборы в диапазонах Ka с дальностью обнаружения до полутора километров.


Виды полицейских радаров

Измерители скорости, которые использует ГИБДД

Сокол

Производитель — АОЗТ Ольвия, Санкт-Петербург.

Небольшой, полностью автономный радиолокационный измеритель скорости, работающий в Х-диапазоне. Хорошо работает как с единичными, так и с движущимися в потоке целями с расстояния 300—500 метров. Идентифицируется любыми радар-детекторами. Из-за высокой надежности, удобства в обращении и относительно небольшой цены ($390) активно закупается подразделениями ГИБДД. Первая версия прибора была выпущена в 1998 г., с тех пор он дважды модернизировался и на сегодняшний день выпускается в двух модификациях: «Сокол М-С» и «Сокол М-Д».

«Сокол М-С» предназначен для стационарной работы, имеет регулируемую дальность действия, память, разделение направлений движения, контроль одновременно двух целей.

«Сокол М-Д» кроме вышеперечисленного может работать при движении инспектора в патрульном автомобиле, измеряя при этом скорость как встречных, так и попутных транспортных средств. Прибор оснащен экраном, на котором отображается информация о скорости транспортного средства, времени момента нарушения и настройках прибора.

Еще одна особенность прибора — возможность контролирования сразу двух объектов. Эта функция полезна при решении конфликтных ситуаций.

Сокол-Виза

Производитель — АОЗТ Ольвия, Санкт-Петербург.

Мобильный комплекс замера скорости и видеофиксации представляет собой радар Сокол, работающий в паре с цифровой видеокамерой. Система работает в стационарном режиме (устанавливается на неподвижный патрульный автомобиль) и может измерять скорость только встречных машин. Дальность действия радара — 500 метров, однако эффективность видеофиксации ограничена возможностями видеокамеры. Фактически, максимальная дальность составляет 50—100 метров.

Сокол-Виза позволяет фиксировать на видео не только нарушение скоростного режима, но и проезд на красный свет или выезд на встречную полосу — опротестовать обвинение с такой доказательной базой в суде вряд ли удастся.

Искра-1

Производитель — НПО Симикон, Санкт-Петербург.

Недорогой ($430) и очень эффективный радар, работающий в К-диапазоне. Определяя скорость автомобиля по импульсному принципу (параметры движения цели Искра вычисляет за 0,2 секунды), этот прибор легко обманывает практически все супергетеродинные радар-детекторы зарубежного производства: они воспринимают короткую посылку Искры как импульсную помеху.

С помощью этого измерителя можно определять скорость как встречных, так и удаляющихся машин. Кроме того, Искра может держать в памяти скорости двух автомобилей, расстояние до них и время нарушения.

Универсальный доплеровский радар ИСКРА-1 выпускается в различных конструктивных и функциональных модификациях. Все модели обеспечивают выбор самой быстрой цели из потока, совместимы с видеофиксатором и персональным компьютером.

  • «ИСКРА-1″В — прибор в основном предназначен для работы в стационарном режиме на дорогах с невысокой интенсивностью движения, преимущественно в одном направлении (прибор без селекции направления целей). Наиболее экономичная модель.
  • «ИСКРА-1» — прибор предназначен для работы в стационарном режиме на дорогах со средней и высокой интенсивностью движения. Позволяет выбирать направление фиксируемых целей;
  • «ИСКРА-1″Д — полнофункциональная модель радара, способная решать любые задачи по контролю скоростного режима. Прибор применяется как для работы в движении по встречным и попутным целям в направлении движения патрульной автомашины или в обратном направлении, так и в обычном стационарном режиме с селекцией направления целей.
  • «ИСКРА-1» ДА — датчик скорости для работы в составе различных комплексов и систем контроля скорости.
  • «ИСКРА-ВИДЕО» — комплекс радара с видеофиксатором «КАДР-1» для фиксирования изображения нарушителя и документирования факта превышения порога скорости.

ЛИСД-2

Производители — НПП Полюс и ОАО Красногорский завод, Россия.

Прибор выполнен в виде бинокля с оптическим прицелом. Его основное преимущество — использование узконаправленного светового излучения, позволяющего выделить в плотном потоке машин любое транспортное средство и определить его скорость. Узконаправленный лазерный луч могут распознать далеко не все радар-детекторы. Однако, даже если сигнал ЛИСДа обнаружен, реагировать поздно — скорость уже зафиксирована.

Прибор ЛИСД работает только с неподвижной точки, но определяет скоростные параметры как приближающихся, так и удаляющихся целей. Дальность действия — 1000 метров, диапазон фиксируемых скоростей — до 350 км/ч.

Прибор ЛИСД-2 — один из самых дорогих: его цена составляет $3600.

А в комплекте с цифровой видеокамерой он стоит более $5000.

Барьер 2М Производитель — объединение Запорожприбор, Украина.

Работает в так называемом Х-диапазоне (10,525 ГГц + 25 МГц). Позволяет определять скорость только приближающихся машин. Максимальная дальность действия — 500 метров. Барьер неплохо бьет по одиночным целям, но создает проблемы при выделении самого быстрого автомобиля в потоке. Работает только от бортовой сети автомобиля и идентифицируется всеми известными радар-детекторами. Барьер 2М — основное оружие московской ГИБДД (70% от общего числа измерителей скорости в Москве). Цена — $150—200.

Барьер 2-2М

Производитель — Запорожприбор, Украина.

Модернизированный прибор аналогичен Барьеру 2М, но выполнен по моноблочной схеме. Этот измеритель может работать в автономном режиме, питаясь от встроенных аккумуляторов. Из-за низкой надежности широкого распространения не получил. Цена — $290.

ПКС-4

Производитель — СКБ Тантал, Россия.

Такими постами контроля скорости (ПКС) оборудованы практически все стационарные пикеты на Московской кольцевой автодороге и выездах из столицы. Комплекс состоит из видеокамеры, совмещенной с радаром, работающим на частотах К-диапазона (24,15 ГГц + 100 МГц) в импульсном режиме. Радар-детектором не определяется.

Прибор ПКС-4 может анализировать скорость машин только в одном ряду. Вся информация (фотография машины, значение скорости) выводится на монитор компьютера, может распечатываться и служит неоспоримым доказательством нарушения.

ВКС

Производитель — НПП Синтез, Санкт-Петербург.

В основе видеокомпьютерной системы (ВКС) — американский радар Python, который работает в К-диапазоне. Комплекс базируется на патрульном автомобиле и позволяет фиксировать скорость машин, движущихся в попутном и встречном направлениях, причем сам патрульный автомобиль может двигаться. При динамическом замере радар определяет скорость машины-носителя по неподвижным предметам (столбам, деревьям) и сразу же вычисляет скорость цели. На экране монитора появляется картинка с изображением машины-нарушителя.

Комплекс ВКС позволяет фиксировать проезд на красный свет, выезд на встречную полосу и документировать место ДТП.

Стоимость ВКС составляет $5500, но после замены американского радара Рython на отечественный цена должна снизиться до $3500.

Беркут

Производитель — фирма ВАИС, Россия.

Основная задача этого комплекса — идентификация регистрационных знаков автомобилей и проверка их по базам данных Угон, Розыск, Техосмотр. Система Беркут может определять и скоростные параметры движения.

РАДИС

Производитель — НПО Симикон, Санкт-Петербург.

Мобильный радар нового поколения.

Отличительные особенности и новые возможности :

  • высокая точность (±1 км/час)
  • расширенный диапазон контролируемых скоростей (10-300 км/час)
  • исключительная скорость измерений (не более 0,3 сек)
  • уникально малый вес (450 грамм с АКБ) с тщательно выверенным центром массы, прибор удобно и приятно держать в руке
  • два дисплея (сверх яркий светодиодный и жидкокристаллический с подсветкой) обеспечивают наглядность и простое управление с помощью системы экранного меню
  • встроенный фонарик с встроенным таймером отключения для подсветки документов нарушителя
  • встроенный USB-порт и радиоканал для обмена данными с внешними устройствами (компьютером, пультом и т. д.)
  • удобная съемная рукоятка с темляком на запястье — для удобства работы «с руки»
  • cамотестирование и полная электро- и термозащита встроенного аккумулятора
  • селекция направления движения целей (встречная/попутная)
  • возможность выбора самой быстрой и/или самой ближней цели из группы
  • сохранение в памяти индивидуальных настроек при отключении питания
  • возможность проведения измерений при зарядке аккумулятора
  • возможность использования бортового источника питания с расширенным диапазоном входных напряжений
  • конструкция измерителя предусматривает множество вариантов крепления в салоне автомобиля
  • дистанционное управление по радиоканалу радаром, установленным на капоте или крыше патрульного автомобиля (крепление радара на магнитной подставке)

АвтомАтизированный стационарный комплекс фотофиксации нарушений ПДД «КРИС» С

Производитель — НПО Симикон, Санкт-Петербург.

Фоторадарный комплекс «КРИС»C предназначен для автоматической фотофиксации нарушений ПДД с возможностью передачи данных на стационарные или мобильные посты. Комплекс применяется также для распознавания государственных номеров ТС и проверки их по различным федеральным и региональным базам.

Принцип работы фоторадарных датчиков базируется на двух процессах: измерении скорости цели доплеровским радаром и анализа кадров зафиксированной цели в зоне контроля. В фоторадарных датчиках второго поколения используется новый радар с плоской направленной антенной и очень узкой диаграммой направленности (3,6 градусов), что обеспечивает измерение скорости только тех целей, которые находятся в кадре.

В датчиках установлено новое программно-аппаратное обеспечение, которое решает задачи математической обработки данных, получаемых с радара и камеры, анализа изображения на кадрах и распознавания номеров, самодиагностики, климатического контроля, а также выполняет коммуникационные функции.

В результате обработки данных и анализа изображения фоторадарный датчик выдает один зафиксированный кадр со значением скорости и распознанным номером автомобиля. Полученные кадры и данные по цифровым каналам связи передаются в on-line режиме на сервер хранения центрального поста или на мобильный пост.

Датчики устанавливаются над каждой полосой движения, что позволяет фиксировать всех нарушителей на данном участке дороги. Датчики можно направить навстречу или вслед движущемуся транспорту.

Фоторадарный передвижной комплекс «КРИС»П

Производитель — НПО Симикон, Санкт-Петербург.

Фоторадарный комплекс «КРИС»П является оперативно-техническим средством контроля скоростного режима и предназначен для фото- и видеофиксации нарушений ПДД с возможностью передачи по радиоканалу данных и кадров на удаленный мобильный пост. В комплексе используется новый фоторадарный датчик второго поколения.


Радар детектор.

Виды и устройство.Работа и применение.Особенности

Радар-детектор представляет собой небольшое электронное устройство, способное обнаруживать и информировать водителя о присутствии радаров, которые излучают радиоволны либо лазерные лучи определенной волны. Благодаря данному устройству водитель вовремя узнает, что подъезжает к участку, на котором выполняется измерение скорости перемещения транспортных средств. Установки измерения скорости часто ставят на опасных участках трассы, поэтому при помощи детектора можно не только не нарваться на штраф, но и снизить вероятность автомобильной аварии.

В отличие от стандартного антирадара детектор является лишь приемником конкретных частот, то есть он не глушит сигналы. Подобные изделия находятся в свободной реализации и являются законными в нашей стране и многих других государствах. Антирадар же активно подавляет излучаемый сигнал, то есть излучает на порядок мощный сигнал искаженного характера. Закон запрещает применение подобных установок водителями, ведь они излучают частотные радиосигналы, которые запрещаются для применения гражданскими. За обнаружение антирадара может последовать его конфискация и назначение штрафных санкций.

Виды

По типу питания радар-детектор может быть проводным или беспроводным, то есть автономным. Проводные устройства для своей деятельности используют электрическую сеть машины, они подключаются при помощи специального кабеля. В беспроводных устройствах для питания применяются аккумуляторы или батарейки, в большинстве случаев тип AA. Беспроводные устройства с аккумуляторами подзаряжаются от автомобильной сети либо бытовой электрической сети.

Кроме того, можно выделить радары, использующие солнечные батарейки. Подобные устройства могут функционировать также от зарядки. Приборы, работающие на батарейках, нуждаются в периодической смене элементов питания.

Радар-детектор может быть следующих видов:
  • Обычные приборы.
  • Приборы для раздельного монтажа, то есть состоящие из нескольких блоков.
  • Встроенные детекторы, к примеру, они могут встраиваться в зеркало заднего вида или видеорегистратор.

Наибольшей популярностью пользуется устройство моноблочного типа. Вызвано это простотой в применении, для их монтажа практически не требуется время. К тому же они выделяются компактностью, габариты устройства не больше размеров пачки сигарет. Данный прибор может крепиться на присосках, что позволяет его легко разместить в авто, к примеру, на ветровом стекле.

Второй тип детекторов выполнен из нескольких элементов. Они включают радарный блок, а также дисплей с индикатором. Эти элементы монтируются раздельно. Дисплей с индикатором в большинстве случаев крепится в салоне машины, а радарный блок снаружи. Подобное размещение подойдет тем автомобилистам, которые любят ставить тонировку или атермальные стекла. При производстве атермальных стекол часто применяется металлизированная пленка, она мешает прохождению излучений, что сказывается на точности работы прибора.

Встроенные устройства не так распространены, ведь это миниатюрные устройства, которые практически не должны быть заметны. Конечно, они позволяют экономить место, но их функциональность и качество работы оставляет желать лучшего.

Радар-детектор
 бывает разных моделей, которые выделяются различными параметрами и характеристиками:
  • Предел дальности выявления сигнала.
  • Число диапазонов выявления радаров и режимов работы.
  • Скорость обработки сигналов.
  • Качество исполнения и долговечность устройства.
  • Показатели ложных срабатываний.
  • Дополнительные опции.
Все детекторные устройства можно поделить на 4 главные группы:
  1. Прямого усиления.
  2. Гетеродинные.
  3. Прямого преобразования.
  4. Детекторные.

Наиболее простым является детекторное устройство. Оно выполнено из антенны, детектора, входного колебательного контура, усилителя, а также выходного элемента. В данном случае вначале происходит усиление сигнала, после чего он детектируется.
В устройстве прямого преобразования осуществляется смешивание сигнала генератора, после чего создается разностная частота. Она усиливается и детектируется.

В гетеродинных устройствах первоначально осуществляется усиление сигнала высокой частоты, после чего осуществляется его преобразование в низкочастотный сигнал. Устройство

Радар-детектор имеет сравнительно простой корпус, где помещается весьма много электронных схем. К примеру, в небольшом устройстве с пачку сигарет вмещается порядка 10 микросхем и 4 платы. Корпус собирается с помощью винтов. На основной плате располагается главный микроконтроллер, который занимается вычислительной работой.

Главной частью каждого детектора считается антенна, которая принимает сигналы, излучаемые радаром. Далее принимаемые волны отправляются на схему детектирования. Указанная плата включает супергетеродинный приемник.

Он необходим с целью нахождения радаров, работающих в 3 диапазонах:
  1. Это диапазон X, действующий в пределах 7-12 ГГц.
  2. Диапазон K, действующий в пределах 18-26 ГГц.
  3. Диапазон Kа, действующий в пределах 26-40 ГГц.

Особенность подобной платы в том, что в ней используются не обычные дорожки из меди, а позолоченные. К тому же, плата выполнена с применением специального диэлектрика, который способен функционировать на сверхвысоких частотах.

Внизу устройства располагается дополнительная плата, которая предназначена для усиления и обработки сигнала, который детектирован прибором. Эти платы соединяются выводами при помощи пайки. Сам же рупор соединяется с платой посредством разъема 2×4.

Если устройство подключается к электрической автомобильной или бытовой сети, то у него имеются линейные стабилизаторы. Они необходимы для преобразования напряжения, которое необходимо для функционирования электроники, находящейся внутри корпуса устройства. Если же применяется аккумулятор или батарея, то они генерируют напряжение, которое можно использовать без стабилизаторов. В то же время для их подзарядки может быть использовано отдельное устройство со стабилизатором и преобразователем напряжения.

Чтобы пользователь смог среагировать на то, что впереди находится радар, устройство оповещает его с помощью светового сигнала, который образуется при помощи светодиодной лампы одновременно со звуковым эффектом. С целью образования звуковых эффектов могут применяться различные компоненты.

К примеру, это может быть синтезатор, который включает микросхему и встроенные усилители для отправки сигнала на динамики сопротивлением 8 Ом или иным. Также может использоваться отдельный усилитель аудио, передающий сигнал на динамики. Чтобы радар-детектор мог говорить человеческим голосом, к синтезатору подключается флешка, в которой записаны аудио клипы.

Именно их и воспроизводит детектор. То есть пользователь слышит человеческую речь, обычно женский голос, который предварительно записан в память. Также синтезатор может использовать данные памяти для создания звукового эффекта. Аудио сигнал синтезатором речи направляется на усилитель, от которого направляется на динамики устройства.

Также в приборе могут использоваться дополнительные компоненты, к примеру, модуль Bluetooth.

Принцип действия

С целью замера скорости радар дорожной постовой службы должен принять излучение, которое отражается от машины, едущей по трассе. В то же время радар-детектор на порядок раньше обнаруживает использование радара, ведь он принимает прямой сигнал. При хороших погодных условиях радар можно обнаружить за несколько километров и более, тогда как устойчивое показание радара составляется порядка 0,4 километра. В то же время в большинстве случаев детектор реагирует на отраженный сигнал от неровностей местности и других автомобилей.

Именно поэтому при выборе устройства следует руководствоваться чувствительностью устройства, а также максимальным отсеиванием ложных сигналов. Однако эти характеристики напрямую влияют на стоимость указанного прибора.

Применение

Радар-детектор является незаменимым устройством для тех, кто часто нарушает скоростной режим и не хочет постоянно получать штрафы. Если же Вы постоянно ездите по одному и тому же маршруту и знаете все его параметры, тщательно соблюдаете ограничения, то вполне можно обойтись и без детектора. Однако, если Вы собрались поехать в путешествие, другой город, то детектор станет незаменимым помощником. Здесь главное правильно выбрать радар-детектор, который будет своевременно оповещать Вас об установке на дороге радара.

В детекторах могут применяться усиление на базе супергетеродина, о чем рассказывалось выше, или гетеродина, а также может использоваться прямое усиление. Прибор с прямым усилением является устаревшим, но дешевым.

Устройства на базе гетеродина и супергетеродина являются наиболее продвинутыми и современными. Они являются самыми дорогими, и обладают высокой чувствительностью и селективностью частот. В то же время приборы с супергетеродином создают свое излучение, которое могут поймать сотрудники ДПС. Это надо учитывать и выбирать устройства с небольшой излучающей способностью.

Похожие темы:

Принципы работы радар детектора — полезная информация об электронике

Автомобильные радар-детекторы — компактные устройства, которые способны отслеживать сигналы, которые испускаются радарами мобильных и стационарных постов ГИБДД. Иными словами, радар-детектор заблаговременно предупреждает водителя о приближении к полицейским радарам. Многие, ошибочно считают, что радар-детектор и антирадар это одно и тоже, на самом же деле, это утверждение в корне неверно. Антирадары запрещены на территории РФ, так как они подавляют работу (заглушают) радарных комплексов и создают всевозможные помехи. Радар-детектор в свою очередь – это пассивный приемник, который не заглушает сигнал, а просто предупреждает о его наличии.

В России радар-детекторы обрили большую популярность, так как сильно экономят деньги своих владельцев, позволяя им избежать серьезного штрафа за превышение скорости. Об особенностях и принципе действия радар-детекторов и пойдет речь.


Принцип работы

Превышение скорости – одно из самых распространенных нарушений на отечественных дорогах. Сотрудники ГИБДД оснащены современными радарами для определения скорости, как следствие, количество штрафов резко выросло. Каждый год повышаются размеры штрафов за превышение скорости.

Радар детектор способен засечь сигнал с мобильных и стационарных постов ГИБДД, информируя водителя посредством светового или звукового сигнала. Причем любой радар-детектор может уловить близость радаров задолго до того, как автомобиль попадет в зону их действия. Соответственно, водитель, получив своевременный сигнал, может просто снизить скорость движения и, тем самым, избежать штрафа. Чаще всего, электропитание радар-детектора осуществляется через прикуриватель автомобиля, а компактные габаритные размеры, позволяют закрепить устройство на лобовом стекле или приборной панели автомобиля.

Принцип работы радар-детектора достаточно прост. Радары, применяемые дорожной полицией, основаны на использовании так называемого эффекта Допплера — частота сигнала, отраженного от движущегося автомобиля, сравнивается с исходной частотой. При этом для оптимального приема и обработки отраженного сигнала исходящий радиосигнал должен быть достаточно сильным. Поскольку радары ГИБДД имеют дело с отраженным сигналом, а радар-детекторы только с прямым, последние способны обнаружить радар постовой службы раньше, чем произойдёт фиксация скорости автомобиля.

Радары ГИБДД могут измерить скорость автомобиля на расстоянии от 400 до 800 метров, а вот радар-детекторы фиксируют радиосигнал на расстоянии от одного до трех километров. По сути, радар-детектор работает как система раннего оповещения о приближении к посту ГИБДД, что дает владельцу автотранспортного средства время для сброса скорости.



Особенности и виды радар-детекторов

Основным условием правильной работы радар-детектора является то, что он должен работать на той же частоте что и радар ГИБДД. Важно отметить, что большинство устройств, которые применяются полицейскими в России, работают в диапазонах X (10 525МГц) и K (24150МГц). При этом радары с X-диапазоном достаточно сильно устарели и в последнее время все чаще встречаются радары, которые работают именно в К-диопазоне. Также, существует еще один тип радаров, которые начали применяться сравнительно недавно и работают они в Ка-диапазоне с частотой 34 700 МГц. Исходя из этой информации следует понять, что прежде чем приобрести тот или иной радар-детектор, стоит убедиться, что он работает в перечисленных диапазонах, в ином случае, эффективность радар-детектора резко снижается.

Устройства, которые используют сотрудники ГИБДД для измерения скорости, являются импульсными, то есть они посылают короткие волны, расходящиеся лучами, которые затем отражаются от встреченных ими объектов. Не смотря на то, что что такой тип радаров, позволяют достаточно быстро определить скорость движения автомобиля, такой сигнал так-же быстро перехватывается радар-детектором.

Практически все радар-детекторы, которые представлены сегодня на рынке, можно разделить на две группы. Устройства из первой группы используют «прямое детектирование», иными словами, они настроены на улавливание частот, которые испускают радары. Они ловят небольшое количество помех и не создают никаких излучений, так как являются посевными.

Но технологии идут вперед и большинство производителей уже отказались от прямого усиления в пользу усиления на основе супергетеродина. Это радар-детекторы из второй группы, которые отличаются тем, что сами устройства генерируют те же частоты, что испускают радары ГИБДД. Далее эти частоты сравниваются, и при совпадении устройство выдает водителю предупреждающий сигнал. Преимуществом таких радар-детекторов является то, что они обладают большей чувствительностью. Собственно, чувствительность вместе с возможностью отсеивания ложных сигналов являются важными параметрами для любого радар-детектора.

Методы обработки сигнала

Одной из главных частей радар-детектора является блок обработки данных, поступающих с сенсоров и антенн. Существует несколько методов обработки сигналов. Наиболее устаревшим методом, является – аналоговый. Он уже практически не применяется, так-как обладает низкой скоростью обработки и плохими возможностями для отсеивания ложных помех. Более распространёнными являются цифро-аналоговый и цифровой методы обработки сигналов. Они обладают высокой скоростью обработки и способны достаточно эффективно отсеивать ложные сигналы и помехи.

Сам блок представляет собой микропроцессорный комплекс, который может обрабатывать до 8-ми сигналов одновременно. Естественно, что предпочтительнее приобретать радар детекторы с цифровой обработкой сигнала.

Дополнительный функционал

Также при выборе радар-детектора нужно обращать внимание на такие технические характеристики, как дальность работы и защищенность от ложных срабатываний. Радар-детектор может еще обладать и разнообразными дополнительными функциями. В частности, возможностью оповещения водителя голосовым сигналом предупреждения или регулировкой подсветки для того, чтобы устройством можно было комфортно пользоваться при движении автомобиля в темное время суток. Однако основным критерием для выбора радар-детектора, как уже говорилось выше, является именно способность обрабатывать сразу несколько сигналов.

виды, особенности, условия применения в примерах.

Морские радары открытого и закрытого типа, судовые радиолокационные станции на примерах Simrad, Raymarine и Furuno

Морские радары

Радары представляют собой специальные устройства для радиообнаружения и определения дальности до объектов. Радары активно используются во многих отраслях деятельности человека. Движущей силой развития данного направления являются военные разработки, поскольку именно в этой сфере от радаров зависит основополагающая способность вовремя обнаруживать и уничтожать силы противника. Как и во многих других отраслях военные технологии постепенно проникают в мирную промышленность, благодаря чему появляется огромное количество видов продукции, пользующейся спросом в самых разных сегментах рынка. В частности, радары применяются для обеспечения безопасности судовождения и в том или ином виде устанавливаются практически на каждое плавательное средство. Морские радары работают в частотных диапазонах, позволяющих с наибольшей достоверностью обнаруживать и разделять морские цели.

Рассмотрим многообразие морских радаров на примере наиболее характерных моделей, представленных в Интернет-магазине Маринэк. В качестве радара открытого типа, то есть с вращающейся антенной, коснемся модели Simrad R3016, работающей в так называемом диапазоне X-band. X-band представляет собой сантиметровый диапазон, соответствующий длинам волн от 2.5 до 3.75 см, т.е. от 8 до 12 ГГц. Некоторые виды радаров работают на более длинных волнах от 7.5 до 15 см, что соответствует частотному диапазону от 2 до 4 ГГц, именуемому S-band.

Размеры антенны напрямую зависят от используемого диапазона и в целом уменьшаются по мере увеличения частоты, поэтому для вращающихся антенн X-band предпочтительнее, чем S-band. Simrad R3016 12U/6X представляет собой 6-футовую 12-киловаттную радарную антенну, поставляемую c высокочетким дисплеем. Данная модель демонстрирует отличную разрешающую способность и была разработана специально для использования на небольших коммерческих судах, катерах, буксирах и рыбацких лодках. Монитор высокого разрешения с диагональю 15.6 дюйма позволяет в отличном качестве визуализировать подробную картину сканирования пространства, а трехминутная готовность к работе – исключить любые технические задержки.

Расширение функциональности радара обычно существенно повышает его привлекательность для клиента. В качестве развития идеи радара открытого типа можно выделить семейство радаров Simrad Halo. Данные модели предлагают выбрать наиболее подходящий режим работы в соответствии с ситуацией. Это может быть универсальный режим, режим порта, открытого моря, погодный, а также поиска птиц, используемого, в основном, для поиска рыбы в открытом море (по скоплению птиц над косяками рыбы). Погодный режим позволяет получить оптимальное изображение на экране радара в условиях сильных осадков, ухудшающих видимость радара. Режим порта способствует лучшей детализации элементов портовой инфраструктуры, а режим открытого моря обеспечивает наилучшее обнаружение и разделение целей на больших расстояниях. Что касается обычного режима, то он представляет собой некое усредненное значение характеристик, позволяющее с неплохим качеством работать в любых окружающих условиях, не претендуя на исключительность. Кроме этого Simrad Halo может работать в двух скоростных режимах на 24 или 48 оборотах в минуту, сопровождать до 20 целей одновременно и, вместе с тем, обладать пониженным уровнем электромагнитного излучения и экономным расходованием электроэнергии.

Другим вариантом морского радара является радар закрытого типа. Это более компактное решение не содержит открытых подвижных элементов и в большей степени подходит для небольших судов, где требования к размеру судового оборудования, в т.ч. навигационного, достаточно высоки. Радар закрытого типа Raymarine RD418HD – 18-дюймовая цифровая антенна, нашедшая широчайшее применение в среде частных судовладельцев, созданная на основе высокопроизводительного процессора. Raymarine предлагает использовать со своими радарами широкий спектр совместимого оборудования, в частности, многофункциональные дисплеи eSeries собственного производства, а также комплексные навигационные решения. Все радары закрытого типа Raymarine HD Digital, к которым относится и RD418HD позволяют благодаря цифровым технологиям выявлять слаборазличимые цели, осуществлять автоматическое шумоподавление и фильтрацию переотраженных сигналов, т.е. цифровую обработку информации. Радар RD418HD автоматически выбирает режим работы, соответствующий морским условиям, имеет беспроводное подключение, легко монтируется и обеспечивает дальность работы до 48 миль при мощности 4 кВт.

Как и в случае с радарами открытого типа, развитие идеи радара закрытого типа реализовано во многих ультрасовременных моделях, как например, в Raymarine Quantum. Об этом радаре уже многое сказано в многочисленных обзорах, в том числе и на нашем сайте, он является представителем новейшего поколения полупроводниковых радаров, в которых применяется технология импульсного сжатия CHIRP. Подробно механизм работы Raymarine Quantum, а также его сравнение с моделью Raymarine RD418HD и c радаром открытого типа приведен в статье «Тестирование импульсного радара Raymarine Quantum». Работа с короткими вспышками излучения CHIRP позволяет добиться впечатляющих характеристик как по дальности работы, так и по способности распознавать и разделять слаборазличимые цели. Это, в свою очередь, становится возможным благодаря совершенствованию полупроводниковых технологий, позволяющих избавить конструкцию радара от наличия магнетрона и, кстати, благоприятно сказывается на размере и весе устройства. Итак, Raymarine Quantum предлагает ко всему прочему не только Ethernet-подключение, но и — посредством Wi-Fi, весит всего 5.6 кг, обеспечивает дальность работы до 24 морских миль и потребляет всего 17 Вт мощности. Наличие нескольких лучей, а также возможность переключаться между ними помогает в наилучшем виде отображать текущую картину на любом совместимом с Raymarine Quantum многофункциональном дисплее.

На крупных судах, эксплуатация которых связана с большим количеством нормативных актов, применяются только судовые радиолокационные станции, удовлетворяющие всем международным и внутригосударственым требованиям. Судовая РЛС включает в себя многофункциональный дисплей и морской радар, применение которых регламентировано для судов различных типов. Так, например, для всех судов до трехсот тонн, исключая пассажирские, может применяться судовая радиолокационная станция Furuno FR-8045, имеющая одобрение РМРС. Судовая РЛС имеет двенадцатидюймовый дисплей, а также 4-киловаттный антенный 4- или 6-футовый блок, способный вращаться со скоростью до 48 об/мин. Система обладает высокими способностями цифровой обработки сигнала и впечатляющей гибкостью работы в разных метеоусловиях на море. В силу профессиональности данного оборудования оно поддерживает отображение целей автоматической идентификационной системы при наличии специального оборудования.

Судовая РЛС – мощный инструмент обеспечения безопасности судовождения, предоставляющий пользователю многие дополнительные возможности. Модель судовой РЛС Furuno M-1954C комплектуется 4- или 6-футовым радаром открытого типа мощностью 12 кВт и цветным 10. 4-дюймовым антибликовым дисплеем, объединяя в себе функции радара и картплоттера. Также как Furuno FR-8045 судовая РЛС Furuno M-1954C допускает подключение АИС-приемника, а также поддерживает навигационные карты основных разработчиков картографии Navionics и C-Map. Различные форматы отображения карт помогают пользователю добиться глубокого понимания совмещенной информации, поступающей от детализированных карт и работающего радара, планировать водные маршруты и проходить их с высокой степенью точности и высочайшим уровнем безопасности.

Компания Маринэк предлагает широкий выбор морских радаров и судовых РЛС для судов любых типов, не ограничиваясь продажами, а осуществляя полный спектр работ по монтажу, пусконаладке и дальнейшему сопровождению поставленного судового навигационного оборудования. Разносторонний опыт специалистов Маринэк, постоянная практика и отслеживание новостей рынка позволяют предлагать самые оптимальные решения, соответствующие современному пониманию данного вопроса. Знание законодательных норм и соответствия им различных видов судового оборудования позволяют компании Маринэк предлагать сервис по-настоящему высокого уровня. Если вы решили выбрать и купить морской радар в Маринэк, не сомневайтесь в конечном результате – мы несем за него полную ответственность.

Как выбрать радар-детектор?

Общее положение
Автомобильный радар-детектор – это устройство, принимающее сигналы от радаров ГИБДД и оповещающее об этом автовладельца. Еще вначале 2000 годов, когда на постах ДПС использовались несовершенные радары, было достаточно поставить простой антирадар, работающий в определенных частотах.
Сейчас же ситуация в значительной степени изменилась и методы определения скоростей автомобилей стали совершеннее. Теперь на вооружении у сотрудников ГИБДД на страже стоят такие комплексы как «СТРЕЛКА» или «РОБОТ», замеряющие скорость посредствам лазерного луча или же стационарные радары-камеры, определяющие скорость путем определения времени прохождения автомобилем определенной дистанции (обычно применяемые в городе).


Виды радаров:

  • С постоянным излучением.
  • Импульсным.
  • Лучеиспускающие. (наиболее опасные лазерные, т.к. испускают узконаправленный луч, который точно должен попасть в антирадар для обнаружения).

Как выбрать?

  1. Большинство автовладельцев использует радар-детекторы начальной категории, цена таких устройств варьируется в районе 70$. Они просты в обращении, при этом дальность обнаружения цели невелико. Также очень узок список радаров, которые могут быть обнаружены.
  2. Радар-детекторы средней ценовой категории. У них увеличено расстояние обнаружения комплексов, их цена доходит до 250$. Они способны обнаруживать мобильные комплексы «СТРЕЛКА» за, примерно, 400 метров.
  3. Детекторы с GPS модулем способны уже обнаруживать стационарные комплексы типа «СТРЕЛКА». Именно данный вид радар-детекторов заслуживает наибольшее внимание, т.к. они предупреждают практически обо всех типах камер. К примеру, топовый STREET STORM STR-9950EX GL, оснащенный всевозможными опциями, способен обнаруживать все виды радаров. Конечно же, он находится в высокой ценовой категории, но при этом исходя из наших тестов, показывает 100-процентное обнаружение радаров.

Дополнительные советы по выбору 
  
Приобретая устройство, уточните, является ли оно только радар-детектором. Иногда можно встретить предложения, которые позволяют влиять на радары инспекции, отправляя неверные данные о скорости. Подобные устройства запрещены в РФ.

Наибольшую ценность представляют собой антирадары, способные определить наибольшее количество комплексов, соответственно, это напрямую влияет на стоимость устройства.
В различных странах используются разные диапазоны радаров, поэтому останавливайте свой выбор на тех устройствах, которые предназначены для использования в вашей стране.
Производители антирадаров имеют различную репутацию, обязательно следует изучить их историю и отзывы по конкретно взятой модели устройства.

Видеорегистратор+радар-детектор ARTWAY MD-165 GPS Зеркало заднего вида 5 в 1, 2 Мп, 1920х1080, обзор 170°, экран 5″,2 камеры

Видеорегистратор ARTWAY MD-165 Combo-зеркало 5 в 1

Видеорегистратор + радар-детектор + GPS-информатор

  • Видеорегистратор с двумя камерами
  • Радар-детектор
  • GPS-информатор
  • Водонепроницаемая камера заднего вида
  • Система помощи при парковке
  • IPS дисплей

Дополнительная водонепроницаемая выносная камера с системой помощи при парковке

Водонепроницаемая камера может быть установлена с внешней стороны автомобиля, например, сзади, над номерным знаком.
Модель  MD-165 оснащена системой для безопасной парковки автомобиля при движении задним ходом. Парковочный режим включается автоматически при переходе на заднюю передачу. Камера фиксирует и передает на экран монитора все происходящее позади автомобиля, а также помогает определить допустимое расстояния до препятствия с помощью позиционных линий, накладываемых на изображение, что существенно облегчает парковку автомобиля.

IPS дисплей

У дисплеев, созданных по данной технологии, есть масса преимуществ. Прежде всего, это великолепная цветопередача. Весь спектр оттенков ярок, реалистичен. Благодаря используемой технологии производства изображение не блекнет, с какой точки на него ни взгляни. У IPS дисплеев видеорегистраторов ARTWAY более высокая и четкая контрастность благодаря тому, что черный цвет передается просто идеально.

Широкий угол обзора 170 градусов

Широкий угол обзора в 170 градусов позволяет фиксировать происходящее не только на всех полосах движения, в том числе и на встречных, но и то, что находится слева и справа дороги, например, дорожные знаки, сигналы светофора и номерные знаки автомобилей. При этом отсутствуют искажения по краям и качество съемки не ухудшается. Видеорегистратор ARTWAY  зафиксирует действительно все, что происходит на дороге.

GPS — информатор

GPS-информатор является расширенной функцией GPS -модуля и отличается от обычного GPS-tracker дополнительным функционалом:  оповещает водителя о приближении к радарным комплексам, в том числе к малошумным радарам и системам контроля средней скорости, таким как «АВТОДОРИЯ» с информированием о расстоянии до них. Полезной функцией GPS-информатора в  ARTWAY MD-165 является то, что он не  только определяет  приближение к системе «АВТОДОРИЯ», но и вычисляет, контролирует среднюю скорость движения автомобиля на участке контроля скорости, предупреждая о ее превышении.

СТРЕЛКА

Основное отличие «Стрелки», работающей в К-диапазоне, от прочих радарных комплексов заключается в принципе подачи очень короткого импульса при низкой мощности, который воспринимается приёмниками электромагнитных сигналов за простую помеху. Высокочувствительные радар-детекторы ARTWAY имеют встроенный дополнительный модуль,который позволяет уверенно обнаруживать комплекс «СТРЕЛКА». Теперь штрафов в Вашей жизни будет меньше, а удовольствия от езды за рулём больше!

Интеллектуальный фильтр ложных срабатываний

В больших городах существует много устройств, излучающих сигналы в диапазонах работы радаров (например, сигналы автоматических дверей). Для более комфортного вождения Вы можете выбрать специальные режимы работы: Трасса или Город1 /Город2/Город3, созданные для фильтрации ложных срабатываний.

OSL

Функция OSL позволяет установить допустимое значение превышения максимальной разрешенной скорости на участке со стационарной системой контроля скоростного режима. До достижения допустимого значения превышения максимальной разрешенной скорости радар-детектор будет производить только визуальные оповещения о приближении к точке контроля скорости . В случае превышения допустимого порога скорости, включится голосовое оповещение, предупреждающее о превышении скорости. Настраиваемый диапазон: 0 ÷ 20 км/ч (шаг 5/10 км/ч).

Голосовое оповещение

Функция голосового оповещения доступно и понятно оповещает водителя о приближении к системам контроля скорости, и прочим точкам, заложенным в базу данных gps-информатора.Данная система позволяет водителю не отвлекаться от дорожного движения и своевременно получать важную информацию о дорожной ситуации, тем самым повышая безопасность на дороге.

Широкий географический охват

База камер этой модели ARTWAY включает Россию, Казахстан, Узбекистан, Киргизию, Белоруссию, Украину, Финляндию, Эстонию, Латвию и Литву.

Циклическая запись

Видеорегистратор записывает короткие видеоролики, длительностью 1, 2, 3 или 5 минут на карту памяти. В зависимости от объема, карты памяти будет заполнена через 5 -10 часов. Чтобы не стирать старые файлы вручную, процессор видеорегистратора сам будет стирать самые старые по дате и времени файлы, заменяя их новыми. Выбрать длительность видеоролика — 1, 2, 3 или 5 минут — можно самостоятельно, зайдя в настройки меню.

Штамп даты и времени в кадре

Наличие этой функции позволяет установить дату и время в файле видеозаписи. Наличие этой информации будет являться дополнительным доводом для принятия видеозаписи в суде в качестве доказательства своей правоты.

Характеристики радар-детектора  
ФУНКЦИИ и ДИАПАЗОНЫ ЧАСТОТ:  
Радары Сокол, Барьер: Х  — ДИАПАЗОН: рабочая частота 10425-10625 МГц
Радары Радис, Визир, Арена, Места, Мультарадар, Кордон, Крис-П: К  — ДИАПАЗОН: рабочая частота 24050-24250 МГц
Ка  — ДИАПАЗОН: рабочая частота 33400-36000 МГц
Поддержка режимов Ultra-K / Ultra-X / POP /
Приемник сигнала (радиоканал) супергетеродин
Обработка сигнала (радиоканал) цифровая
DSP — Digital Signal Processing (цифровая обработка сигналов) есть
Обнаружение комплексов контроля средней скорости (Автодория) есть
Обнаружение комплекса «СТРЕЛКА» есть
Оповещение о точках  POI есть
Встроенный GPS модуль внешний
НАСТРОЙКИ: Город1 / Город2 / Город3 / Трасса
Отключение отдельных диапазонов есть
Возможность Автоматического переключения трасса / город есть
Возможность отключения звуковых оповещений есть
Возможность отключения голосовых оповещений есть
Обновляемое ПО и база камер: есть
Характеристики видеорегистратора  
Количество камер 2
Основная камера встроенная
Дополнительная камера выносная
Дополнительная камера — параметры: водонепроницаемая
Циклический режим есть
КАМЕРА 1 параметры съемки:  
Материал линз объектива стекло
МАТРИЦА:  
Разрешение матрицы 2Мп
Тип матрицы CMOS (1/3″)
Максимальное разрешение видеосъемки: Full HD 1920*1080
Количество кадров в сек 30
угол обзора объектива, гр 170
Форматы записи видео MP4
Видеокодек H.264
ДИСПЛЕЙ: есть
Диагональ экрана 5″
переход в спящий режим (Screen saver): да
ПОДДЕРЖКА КАРТ ПАМЯТИ  
Поддерживаемый объем карт 8-32Gb
Поддержка карт памяти: Micro SD card
Рекомендуемый класс карты памяти 10
ВСТРОЕННЫЙ ДИНАМИК  
Регулировка громкости в режиме воспроизведения есть
Голосовое оповещение голосовое и тоновое
Регулировка громкости есть
Беззвучный режим есть
Фильтр ложных оповещений есть
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОПЦИИ/МОДУЛИ  
Электронный компас встроенный есть
диапазон отклонения встроенного электронного компаса  
Часы есть
Система SLC есть
Защита от обнаружения VG-2
G-сенсор (датчик удара) есть
Датчик движения есть
Датчик освещенности есть
Память настроек есть
Функция SOS есть
Функция Паркинга есть
TV-выход AV есть
Автостарт записи есть
Время авто отключения 3 сек/ 5 сек / 10 сек/выключено
Штамп даты и времени на видео есть
КОНСТРУКЦИЯ И МАТЕРИАЛЫ  
Материал корпуса  пластик
Рабочая температура -30÷ +70
Емкость аккумулятора 500 мАч
КАМЕРА 2 параметры съемки:  
Материал линз объектива стекло
Объектив 6 линз
Разрешение видеосъемки: Full HD 1920*1080
Количество кадров в сек 25
угол обзора объектива, гр 140
Форматы записи видео MP4
Видеокодек H.264
Возможность подключения в качестве парковочной камеры есть
Порядок записи двух камер: параллельно, в отдельные файлы

Типы радаров

Радар изначально разрабатывался для удовлетворения потребностей военные службы, и он по-прежнему приложения для целей национальной обороны. Например, радары используются для обнаружения самолетов, ракет, артиллерии и минометные снаряды, корабли, наземная техника и спутники. Кроме того, радар контролирует и направляет вооружение; позволяет один класс целей отличать от другого; СПИД в управлении самолетами и кораблями; и помогает в разведка и оценка ущерба.

Военные радиолокационные системы можно разделить на три основных классы на основе платформы: наземные, корабельные и в воздухе. Внутри этих широких классов есть несколько другие категории, основанные в основном на оперативном использовании радиолокационная система. Для целей настоящего отчета категории военных радаров будут такими, как описано ниже, хотя есть и «серые» зоны, где некоторые системы имеют тенденцию охватывать более одной категории. Также есть тенденция разработать многомодовые радиолокационные системы.В этих случаях Категория радара основана на основном использовании радара.

Некоторые из наиболее известных типов радаров описаны ниже. Эти описания неточны, для каждого из этих типов радаров обычно используются характерная форма волны и обработка сигнала, отличить его от других радаров.

Наземные РЛС ПВО. Эти радары покрывают все фиксированные, мобильные и переносные 2-D и 3-D системы используется в миссии противовоздушной обороны.

Поле боя, управление ракетами и наземное наблюдение Радары. Эти радары также включают в себя наблюдение за полем боя, радиолокационные системы слежения, управления огнем и обнаружения оружия, будь то стационарный, мобильный, переносной или переносной.

Морское и прибрежное наблюдение и навигация Радары . Эти радары состоят из корабельных наземных поисковиков. и радары воздушного поиска (2-D и 3-D), а также наземные РЛС прибрежного наблюдения.

Морские радары управления огнем. Это судовые радары. которые являются частью радиолокационного управления огнем и оружия системы наведения.

Бортовые радары наблюдения. Эти радиолокационные системы предназначены для раннего предупреждения, наземного и морского наблюдение, будь то для самолетов, вертолетов, или дистанционно пилотируемые аппараты (ДПЛА).

Бортовые радары управления огнем. Включая находящихся в воздухе радиолокационные комплексы управления огнем оружия (ракеты или пушки) и прицеливание оружия.

Радиолокационные системы космического базирования. Значительные усилия был применен к исследованиям космических радаров (SBR) для разведывательные, наблюдательные и разведывательные миссии за последние 30 лет. Министерство обороны (DOD) похоже, проявляет новый интерес к SBR.

Военная служба управления воздушным движением (УВД), приборы и радары дальнего действия. Сюда входят как наземные и бортовые радиолокационные системы УВД, используемые для помощи самолетам посадка, а также вспомогательные испытания и оценочные работы на испытательные полигоны.См. Приложение B для описания судовых Радары УВД.

Простой импульсный радар: Этот тип радаров является наиболее типичным. с формой волны, состоящей из повторяющихся кратковременных импульсы. Типичные примеры — дальние воздушные и морские перевозки. обзорные радары, радары испытательного полигона и метеорологические радары. Есть два типа импульсных радаров, использующих доплеровский частотный сдвиг принятого сигнала для обнаружения движения цели, такие как самолеты, и отклонить большие нежелательные эхо от стационарных помех, не имеющих доплеровского сдвиг.Один из них называется радаром индикации движущихся целей (MTI). а другой называется импульсным доплеровским радаром. Пользователи пульса радары включают армию, флот, военно-воздушные силы, FAA, USCG, НАСА, Министерство торговли (DOC), Департамент энергетики (DOE), Министерство сельского хозяйства США (USDA), Департамент внутренних дел (DOI), Национальная наука Фонд (NSF) и Министерство финансов.

Радар с индикацией движущихся целей (MTI): Путем обнаружения Доплеровские частоты, радар MTI может различать эхо движущейся цели от неподвижных объектов и помех, и откажитесь от беспорядка.Его форма волны представляет собой последовательность импульсов. с низким PRR, чтобы избежать неоднозначности диапазона. Что это означает, что измерение диапазона при низком PRR хорошее при этом измерение скорости менее точное, чем при высоком PRR. Практически все наземные поисковые и Радиолокационные системы наблюдения используют некоторую форму MTI. В Армия, флот, военно-воздушные силы, FAA, USCG, NASA и DOC являются крупными пользователями радаров MTI.

Радар с бортовой индикацией движущихся целей (AMTI): Радар MTI в самолете обнаруживает проблемы, не обнаруженные в наземной системе того же типа, потому что большие нежелательные помехи эхом отдаются от земли и у моря есть доплеровский сдвиг частоты, вызванный движением самолета с радаром.Однако радар AMTI, компенсирует доплеровский сдвиг частоты помех, позволяя обнаруживать движущиеся цели, даже если сам радар находится в движении. Радиолокаторы AMTI — это в первую очередь используется армией, флотом, военно-воздушными силами и USCG.

Импульсный доплеровский радар: Как и в случае с системой MTI, импульсный доплеровский радар — это тип импульсного радара, который использует доплеровский сдвиг частоты эхо-сигнала, чтобы отклонить загромождать и обнаруживать движущиеся самолеты.Однако он действует с гораздо более высоким PRR, чем радар MTI. (Высокий PRR импульсный доплеровский радар, например, может иметь PRR 100 кГц, по сравнению с радаром MTI с PRR возможно 300 Гц) Разница ЧСС дает отчетливую разное поведение. Радар MTI использует низкий PRR, чтобы для получения однозначного измерения дальности. Это вызывает измерение радиальной скорости цели (как получено от доплеровского сдвига частоты), чтобы быть очень неоднозначным и может привести к тому, что некоторые цели не будут обнаружены.На с другой стороны, импульсный доплеровский радар работает с высоким PRR, чтобы не было двусмысленностей при измерении лучевая скорость. Однако высокий PRR вызывает высокую неоднозначное измерение дальности. Истинный диапазон разрешен путем передачи нескольких сигналов с разными PRR. (3)

Импульсные доплеровские радары используются в армии, флоте, авиации. Force, FAA, USCG, NASA и DOC.

Радар с высоким разрешением: Это импульсный радар, который использует очень короткие импульсы для получения разрешения по дальности цели размером от менее метра до нескольких метров в поперечнике.Он используется для обнаружения фиксированного или стационарного цель в беспорядке и для распознавания одного типа цели от другого и лучше всего работает на коротких дистанциях. Армия, Военно-морской флот, ВВС, НАСА и Министерство энергетики используют высокоскоростные разрешающая способность радаров.

Радар с импульсной компрессией: Этот радар похож на радар с высоким разрешением, но преодолевает пиковую мощность и дальнодействующие ограничения за счет получения разрешения короткий импульс, но с энергией длинного импульса.Оно делает это путем модуляции либо частоты, либо фазы длинный импульс высокой энергии. Частотная или фазовая модуляция позволяет сжать длинный импульс в приемнике на величину, обратную ширине полосы сигнала. Армия, флот, ВВС, НАСА и Министерство энергетики являются пользователями радиолокаторов с компрессией импульсов.

Радар с синтезированной апертурой (SAR): Этот радар используется на самолете или спутнике и, как правило, его антенный луч ориентирован перпендикулярно направлению движения.В SAR обеспечивает высокое разрешение по углу (поперечному диапазону) за счет сохранение последовательно принимаемых сигналов в памяти поверх период времени, а затем добавляя их, как если бы они были большая антенная решетка. На выходе получается изображение с высоким разрешением. сцены. Армия, флот, ВВС, НАСА и NOAA являются основными пользователями радаров SAR.

Радар с обратной синтезированной апертурой (ISAR): во многих уважает, ISAR аналогичен SAR, за исключением того, что он получает разрешение по всему диапазону за счет доплеровского сдвига частоты который возникает в результате движения цели относительно радара.Обычно используется для получения изображения цели. МСУО радары используются в основном в армии, флоте, военно-воздушных силах, и НАСА.

Бортовой бортовой радар (SLAR): Эта разновидность бортовой РЛС использует большую антенну бокового обзора (т. е. тот, луч которого перпендикулярен направлению движения самолета. линия полета) и обладает высокой разрешающей способностью. (Разрешение в поперечном диапазоне не так хорошо, как могло бы быть получается с SAR, но он проще, чем последний, и приемлемо для некоторых приложений.) SLAR генерирует картографические изображения земли и позволяют обнаруживать наземные цели. Этот радар используется в основном в армии, Военно-морской флот, ВВС, НАСА и USCG.

Радиолокатор: Синтетическая апертура, обратная синтетическая диафрагмы и бортовой радиолокационной иногда их называют радаром с визуализацией. Армия, Флот, ВВС и НАСА являются основными пользователями изображений радары.

Радар слежения: Этот вид радара непрерывно следует одиночная цель по углу (азимут и возвышение) и дальности определить его путь или траекторию и спрогнозировать его будущее должность.Радиолокатор сопровождения одиночной цели обеспечивает достижение цели расположение почти непрерывно. Типичный радар слежения может измерять целевое местоположение со скоростью 10 раз за второй. Радиолокационные приборы дальности имеют типовое слежение радары. Военные радары слежения используют сложный сигнал обработка для оценки размера цели или определения конкретных характеристики до того, как система оружия будет активирована против их. Эти радары иногда называют системами управления огнем. радары.РЛС слежения в основном используются в армии, Военно-морской флот, ВВС, НАСА и Министерство энергетики.

Радар с отслеживанием во время сканирования (TWS): Есть два разных Радары TWS. Один из них — более или менее обычный воздух. РЛС наблюдения с механически вращающейся антенной. Слежение за целями осуществляется по наблюдениям с одного вращение к другому. Другой радар TWS — это радар, антенна быстро сканирует небольшой угловой сектор для извлечения угловое расположение цели.Армия, флот, авиация Force, NASA и FAA являются основными пользователями радаров TWS.

Трехмерный радар: Обычные радиолокационные средства наблюдения за воздушным пространством местоположение цели в двух измерениях — дальность и азимут. Угол возвышения, по которому может быть определена высота цели, также можно определить. Так называемая РЛС 3 Д — воздушная обзорный радар, измеряющий дальность в обычном образом, но у него есть антенна, которая механически или вращается электронным способом вокруг вертикальной оси, чтобы получить азимутальный угол цели и фиксированный несколько лучей по высоте или сканированный карандашный луч для измерить его угол возвышения.Есть и другие типы радаров (например, фазированные решетки с электронным сканированием и отслеживание радары), которые измеряют местоположение цели в трех измерениях, но радар, который правильно называется 3 D, является воздушным наблюдателем система, измеряющая азимут и углы возвышения как только что описано. Использование 3 радаров D в основном осуществляется армия, флот, военно-воздушные силы, НАСА, FAA, USCG и DOE.

Радар с фазированной решеткой с электронным сканированием: An Фазированная антенная решетка с электронным сканированием может позиционировать его луч быстро из одного направления в другое без механическое перемещение больших антенных конструкций.Гибкий, быстрое переключение луча позволяет радару отслеживать многие цели одновременно и выполнять другие функции по мере необходимости. Армия, флот и военно-воздушные силы являются основными пользователями радары с фазированной антенной решеткой с электронным сканированием.

Радар непрерывного действия (CW): Начиная с радара CW передает и принимает одновременно, это должно зависеть на доплеровском сдвиге частоты, вызванном движущейся целью чтобы отделить слабый эхо-сигнал от сильного передаваемого сигнал.Простой CW радар может обнаруживать цели, измерять их лучевая скорость (по доплеровскому сдвигу частоты), и определить направление прихода принятого сигнала. Однако для определение дальности до цели. Практически все федеральные агентства использовали некоторые типы РЛС CW для приложений, начиная от сопровождение цели к оружию; управление стрельбой по скорости транспортного средства; обнаружение.

Непрерывный сигнал с частотной модуляцией (FM-CW) Радар: Если частота радара CW постоянно изменяется со временем, частота эхо-сигнала будет отличается от переданного, и разница будет пропорционально дальности цели.Соответственно, измерение разницы между переданным и полученные частоты дают дальность до цели. В таком частотно-модулированный РЛС непрерывного действия, частота обычно изменяется линейно, так что есть чередование частоты вверх и вниз. Самый распространенный форма радара FM-CW — радиолокационный высотомер, используемый на самолетах. или спутник для определения их высоты над поверхностью земли. Фазовая модуляция, а не частотная модуляция CW-сигнала также использовалась для получения измерение дальности.Основные пользователи этих радаров это армия, флот, военно-воздушные силы, НАСА и USCG.

Высокочастотный загоризонтный радар (HF OTH): Этот радар работает в высокочастотной (HF) части. электромагнитного спектра (3-30 МГц) принять преимущество преломления радиоволн ионосферой что позволяет дальность действия OTH примерно до 2000 морских миль. HF OTH может обнаруживать самолеты, баллистические ракеты, корабли, и эффекты океанских волн.ВМФ и ВВС используют КВ OTH радары.

Scatterometer: Этот радар используется на самолете или спутник, и обычно луч его антенны ориентирован на различные аспекты по бокам его дорожки вертикально под Это. В рефлектометре используется измерение возврата изменение мощности эхо-сигнала в зависимости от угла обзора для определения направление ветра и скорость поверхности океана Земли.

Радар осадков: Этот радар используется на самолете или спутник, и обычно луч его антенны сканирует на угол, оптимальный для траектории полета для измерения отраженных сигналов радара по количеству осадков для определения интенсивности дождя.

Радар профиля облаков : Обычно используется на борту самолета или спутник. Луч радара ориентирован на измерение надира. радар возвращается из облаков, чтобы определить облако профиль отражательной способности над земной поверхностью.

НОВОСТИ ПИСЬМО

Присоединяйтесь к списку рассылки GlobalSecurity.org


Типы радаров

Есть несколько разных типов радаров.Все радары отработка основного принципа уравнения радара, изложенного в принципах раздел.

Доплеровский радар: Допплерография и существующий радар добавляет возможность измерения направления и скорости ветра с помощью измерение эффекта Доплера. Радар измеряет так называемую радиальную скорость. Это составляющая ветра, идущего к радару или от него.

В настоящее время используются два разных типа радаров. экспериментировал.Первый тип, который находится на завершающей стадии разработки радар с двойной поляризацией. Другой, над которым сейчас работают, это бистатический радар.

Бистатический Радар: Это, вероятно, новейший прибор на горизонте для радар с момента его создания в 1994 году. В прошлом возникала проблема с обнаружением ветровая структура грозы с помощью единственного доплеровского радара. Это было проблема, потому что если ветер дул перпендикулярно лучу радара, он не мог определить, в каком направлении они текут.Эта проблема исправлено с помощью бистатических радаров. В бистатической системе по крайней мере один бистатический приемник и один традиционный моностатический метеорологический радар. В этой системе метеорологический радар передает узкий луч и принимает обратно рассеянное излучение. В то же время один или несколько пассивных бистатических приемников восстановить часть другого рассеянного излучения. Поскольку это дает несколько углов на ветру можно одновременно измерить многие составляющие ветра.Этот создает возможность прямого измерения трехмерного ветра с помощью одного радара система. В настоящее время в мире создана только одна сеть бистатических радаров. Эта сеть создана вокруг аэропорта Монреаля в Канаде. Предварительный результаты были многообещающими, особенно в таких областях, как аэропорты, которые требуют хорошее понимание ветрового потока. Пример данных ниже. Можно см. ниже в данных направление и скорость ветра.Это решает проблема, которая есть у одиночных доплеров. Одиночные допплеры могут видеть только направление ветра к радару или от него.

Два изображения любезно предоставлены McGill. Университет

Назад на главную страницу радара

Если у вас возникнут вопросы или комментарии, посетите наш раздел «Контакты». Страница нас.

Изображения и материалы на этом веб-сайте, если не указано иное отмечены, являются Copyright 2000 Weather Edge Inc.и не могут быть воспроизведены без письменного согласия. Если у вас возникли проблемы, вопросы или комментарии относительно этого сайта, пожалуйста, посетите нашу контактную информацию Наша страница или электронная почта [email protected]

Веб-сайт, созданный Weather Edge Inc. Если вы хотите узнать о своем веб-дизайне, посетите http://www.weardedge.com.

Radar Systems — обзор

16.1 Полосы частот радара

Радиолокационные системы передают электромагнитные или радиоволны. Большинство объектов отражают радиоволны, которые могут быть обнаружены радиолокационной системой.Частота используемых радиоволн зависит от приложения радара. Радиолокационные системы часто обозначаются длиной волны или полосой частот, в которой они работают, с использованием обозначений полос, показанных в следующей таблице.

Таблица 16.1. Полосы частот радара

.5–40
Полоса частот радара Частота (ГГц) Длина волны (см)
Миллиметр 40–100 0,75–0,30
1,1–0,75
K 18–26,5 1,7–1,1
Ku 12,5–18 2,4–1,7
X 3,75–2,4
C 4–8 7,5–3,75
S 2–4 15–7,5
145 90–2
UHF 0,3–1 100–30

Выбор частоты зависит от требований приложения.Минимальный размер антенны пропорционален длине волны и обратно пропорционален частоте.

Бортовые приложения часто ограничены размером антенны, которую можно использовать. Антенна меньшего размера требует выбора более высокой частоты и меньшей длины волны.

Ширина луча или способность радара фокусировать излучаемую и принимаемую энергию в узкой области также зависит как от размера антенны, так и от выбора частоты. Антенны большего размера позволяют более точно сфокусировать луч. Следовательно, более высокая частота также позволяет более точно сфокусировать луч для данного размера антенны.«Фокусирующая» способность антенны часто описывается с помощью диаграммы лепестков антенны, которая отображает направленное усиление антенны по азимуту (из стороны в сторону) и углу места (вверх и вниз).

На дальность действия радиолокационной системы также влияет выбор частоты. Высокочастотные системы обычно имеют более низкую мощность из-за ограничений электронной схемы, и они испытывают большее атмосферное затухание. Внешний электрический шум, который может ухудшить работу аналоговой схемы, также становится более выраженным на более высоких частотах.Большая часть поглощения и рассеяния радиолокационного сигнала происходит за счет кислорода и водяного пара. В частности, водяной пар имеет высокое поглощение в полосе «К». Когда это было обнаружено, полоса была разделена на Ka для «выше» и Ku для «ниже», частоты, на которых работа радара ограничена из-за поглощения водяного пара. На более высоких частотах в частях миллиметрового диапазона кислород вызывает аналогичное ослабление за счет поглощения и рассеяния.

Еще одно соображение, которое более подробно обсуждается в следующей главе, — это влияние рабочей частоты радара на измерения доплеровской частоты.Доплеровские сдвиги частоты пропорциональны как относительной скорости, так и частоте радара. Доплеровские сдвиги частоты могут предоставить важную информацию для радиолокационной системы.

Большинство бортовых радаров работают между диапазонами L и Ka, также известными как микроволновая область. Многие РЛС ближнего наведения, например, на танке или вертолете, работают в миллиметровом диапазоне. Многие наземные радары дальнего действия работают на УВЧ или более низких частотах из-за возможности использования больших антенн и минимального атмосферного затухания и окружающего шума.На еще более низких частотах ионосфера может стать отражающей, что позволяет работать за горизонтом на очень больших расстояниях.

Классификация радаров

Когда мы начинаем читать о радарах, мы сталкиваемся с различными терминами, которые объясняются по-разному. Существуют различные виды радаров, классифицируемые по-разному. Эта статья наглядно объясняет различные типы радаров и .

КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИАТОРОВ

1. Классификация по конкретной функции

Классификация, основанная на основной функции радара, показана на следующем рисунке

Фиг.1: Блок-схема, представляющая различные типы RADAR на основе основной функции RADAR

]]>

Основной радар:

Первичный радар передает высокочастотные сигналы к целям. Переданные импульсы отражаются целью, а затем принимаются тем же радаром. Отраженная энергия или эхо-сигналы дополнительно обрабатываются для извлечения информации о цели.

Вторичный радар:

Вторичные РЛС работают с активными ответными сигналами.В дополнение к первичной РЛС этот тип РЛС использует транспондер на воздушной цели / объекте.

Простая блок-схема вторичного радара показана ниже

Рис. 2: Блок-схема, демонстрирующая вторичный радар

]]>

Наземный блок, называемый запросчиком, передает кодированные импульсы (после модуляции) в направлении цели. Транспондер на воздушном объекте принимает импульс, декодирует его, побуждает кодировщик подготовить подходящий ответ, а затем передает запрошенную информацию обратно на наземное устройство.Запросчик / наземный блок демодулирует ответ. Информация отображается на дисплее первичного радара.

Вторичный радар передает и принимает высокочастотные импульсы, так называемый опрос. Это не просто отражается, но принимается целью посредством транспондера, который принимает и обрабатывает. После этого цель отвечает на другой частоте.

Различная информация, такая как идентификация воздушного судна, его местоположение и т. Д.опрашиваются с помощью вторичного радара. Тип требуемой информации определяет РЕЖИМ вторичного радара.

Импульсный радар:

Импульсный радар передает мощные высокочастотные импульсы на цель. Затем он некоторое время ждет эхо переданного сигнала, прежде чем передать новый импульс. Выбор частоты повторения импульсов определяет дальность действия и разрешение радара.

Дальность цели и пеленг можно определить по измеренному положению антенны и времени прибытия отраженного сигнала.

Импульсные радары могут использоваться для измерения скорости цели. Две широкие категории импульсных радаров, использующих доплеровский сдвиг:

• Радар MTI (индикатор подвижной цели)

РЛС MTI использует низкую частоту повторения импульсов (PRF), чтобы избежать неоднозначности дальности, но эти радары могут иметь неоднозначности Доплера.

• Импульсный доплеровский радар

В отличие от радара MTI, импульсный доплеровский радар использует высокую частоту повторения импульсов, чтобы избежать доплеровских неоднозначностей, но может иметь множество неоднозначностей дальности.

Доплеровские радары

позволяют отличать движущуюся цель при наличии эхосигналов от неподвижных объектов. Эти радары сравнивают полученные эхо-сигналы с полученными при предыдущем сканировании. Эхо-сигналы от неподвижных объектов будут иметь одинаковую фазу и, следовательно, будут отменены, в то время как движущиеся цели будут иметь некоторое изменение фазы.

Если эхо-сигнал с доплеровским смещением совпадает с любой из частотных составляющих в частотной области принятого сигнала, радар не сможет измерить скорость цели.Такие скорости называются слепыми.

Рис. 3: Рисунок, представляющий уравнение слепых скоростей в импульсном доплеровском радаре

]]>

Где fo = рабочая частота радара.

Радар непрерывного действия:

Радары

CW непрерывно передают высокочастотный сигнал, а отраженная энергия также непрерывно принимается и обрабатывается. Эти радары должны гарантировать, что передаваемая энергия не попадет в приемник (обратная связь).Радиолокаторы CW могут быть бистатическими или моностатическими; измеряет радиальную скорость цели с помощью эффекта Доплера.

РЛС CW двух типов

1. Немодулированный

Примером немодулированного радара CW являются датчики скорости, используемые полицией. Сигнал, передаваемый этим оборудованием, является постоянным по амплитуде и частоте. Непрерывный радар, передающий немодулированную мощность, может измерять скорость только с помощью эффекта Доплера. Он не может измерить диапазон и не может различаться между двумя отражающими объектами.

2. Модулированный

Немодулированные радары CW имеют недостаток, заключающийся в том, что они не могут измерять дальность, потому что измерения времени работы в немодулированных CW-радарах невозможны (и необходимы). Это достигается в модулированных радарах CW с использованием метода сдвига частоты. В этом методе для обнаружения неподвижных объектов используется сигнал, частота которого постоянно меняется вокруг фиксированной точки отсчета. Частота постоянно меняется от f1 до f2. Изучив принятые отраженные частоты (и зная передаваемую частоту), можно выполнить расчет дальности.

Рис. 4: Рисунок, представляющий расчет дальности в немодулированных радарах непрерывного излучения

]]>

Рис. 5: Рисунок, представляющий ранжирование в системе FMCW

]]>

]]>

Если цель движется, существует дополнительный сдвиг доплеровской частоты, который можно использовать, чтобы определить, приближается или удаляется цель.

РЛС непрерывного действия с частотной модуляцией (FMCW) используются в радиолокационных высотомерах.

Типы радаров на основе шаблона сканирования

2. Типы радаров на основе шаблона сканирования

По схемам сканирования радары классифицируются как

.

• Коническое сканирование

Радар вращает свой главный лепесток луча по кругу вокруг линии визирования. Когда цель находится на линии визирования, возвращается максимальная мощность, а изменение амплитуды равно нулю. Когда цель находится далеко от линии визирования, возвращаемый сигнал будет иметь синусоидальную форму, амплитуда которой пропорциональна расстоянию, на котором цель находится от линии визирования.Используя местоположение максимальной принимаемой мощности (и контролируя местоположение сканирующего луча), можно определить местоположение цели. Точнее сопровождение цели, меньше амплитуда синусоиды; нулевая амплитуда означает, что радар наведен на цель.

Недостатком этих радаров является то, что они не могут видеть цель за пределами их узких диаграмм сканирования, поэтому им требуется другой радар для обеспечения начального определения цели. Кроме того, цель может легко ускользнуть от этих радаров.Еще одна серьезная проблема с коническим сканированием заключается в том, что возвращаемая мощность колеблется независимо от положения цели в луче из-за ряда других факторов. Поскольку целевая позиция определяется только на основе принятой мощности, изменение принимаемой мощности из-за других факторов дает вводящие в заблуждение результаты.

Рис. 6: Схема, показывающая вращение радара с коническим сканированием

]]>]]>

• Радары отслеживания во время сканирования (TWS)

Эти радары преодолевают недостаток радаров с коническим сканированием.Радары TWS сканируют свой луч на больших площадях и, следовательно, могут видеть цель, даже если путь нарушен. В радарах TWS также измеряется возвращаемая мощность в зависимости от местоположения луча и, соответственно, выполняется отслеживание.

Однако сканирование большой площади делает радары TWS очень уязвимыми для создания помех.

• Радары с моноимпульсным сканированием

Сканирование может выполняться путем последовательного включения нескольких антенн или секций большой антенны.В радарах с моноимпульсным сканированием используется один отражатель и четыре рупора. Эти рупоры освещают разные участки отражателя, тем самым формируя два перекрывающихся антенных луча для двух ортогональных осей.

Рис. 7: Схема, иллюстрирующая вид спереди лучевых радаров в радарах с моноимпульсным сканированием

]]>]]>

Вид спереди диаграммы направленности, как показано ниже:

Рис. 8: Рисунок, представляющий диаграмму суммы четырех рупоров, используемых для измерения дальности

]]>

Суммарный образец четырех рупоров используется для измерения диапазона.

Эти методы обеспечивают более высокую скорость сканирования, но требуют дополнительного оборудования. Обычно используется на кораблях.

• Электронное сканирование

Возможности систем механического сканирования

используются в недостаточной степени из-за таких факторов, как инерция антенны, негибкость и т. Д. Поскольку их необходимо устанавливать механически, они по своей сути медленные и требуют большого количества энергии. При маневрировании высокоскоростных целей они не могут оптимально расположить луч радара.

Для преодоления этих преимуществ используются радары с фазированной антенной решеткой с электронным управлением. У них нет проблем с инерцией, задержками или проблемами, связанными с механическим управлением движением.

Принцип электронного управления лучом — это конструктивная и деструктивная интерференция электромагнитной энергии.

В антеннах с фазированной решеткой используется количество излучающих элементов (в решетке). Фаза сигнала возбуждения этих элементов определяет, в каком направлении будет направлен луч.Следовательно, изменяя фазу возбуждающего сигнала электронным способом, луч можно направлять точно в желаемом направлении.

Типичная реализация фазовой антенной решетки (на микрополоске) показана здесь.

Рис. 9: Рисунок, демонстрирующий типичный этап реализации решетчатой ​​антенны на микрокорабле

]]>

Типы радаров на основе приложений

3. Типы радаров на основе приложений

1.Радары наблюдения

Основное применение радара — наблюдение. Эти радары обычно используют сканирующую антенну большой мощности и имеют умеренное разрешение. Они развернуты за

шт.

• Обнаружение и отслеживание самолетов, ракет или космических объектов

• Обнаружение неподвижных или движущихся наземных целей

• Умеренная точность сопровождения нескольких целей

Некоторые из важных приложений обзорных радаров:

а.Радары управления воздушным движением

Обычно для управления воздушным движением используются радары

.

• Маршрутные радиолокационные системы

Эти радары обычно работают в L-диапазоне, обнаруживают и определяют положение, курс и скорость воздушных целей в зоне до 250 морских миль.

• Радиолокационные системы воздушного наблюдения

Эти радары обычно работают в E-диапазоне и используются для обнаружения и отображения местоположения воздушного судна в районе аэродрома. Они могут надежно обнаруживать и отслеживать воздушные суда на высоте ниже 25000 футов и в пределах 40-60 морских миль от аэропорта

.

• Радиолокационные системы точного захода на посадку (PAR)

Этот радар помогает самолету приземлиться в плохую погоду.Используя РЛС точного захода на посадку, оператор радара получает информацию наведения и передает ее на самолет.

• Радиолокаторы наземного движения,

РЛС наземного движения (SMR) использует очень узкую ширину импульса и используется для сканирования поверхности аэропорта и определения местоположения самолетов и наземных транспортных средств.

г. РЛС ПВО

Радиолокаторы ПВО

используются для обнаружения воздушных целей, определения дальности, скорости и т. Д.на относительно большой территории. Они способны обнаруживать угрозы на больших расстояниях и, следовательно, действовать как устройства раннего предупреждения. Типичная дальность действия радара противовоздушной обороны составляет 300 миль, а азимутальное покрытие — 360 градусов.

Информация о дальности и пеленге, предоставляемая этими радарами, используется для первоначального определения местоположения радаров.

2. Радары слежения

Также называемые радарами управления огнем, они используются для непрерывного предоставления информации о дальности и пеленге одиночной цели.Эти радары используют очень высокую частоту повторения импульсов, очень узкую ширину импульса, а также ширину луча. Это позволяет этим радарам иметь высокую точность, ограниченную дальность действия и немного затруднять первоначальное обнаружение цели.

Обычно они получают информацию о дальности и пеленге от поисковых радаров. Пока цель не обнаружена, они продолжают поиск цели. Как только цель обнаружена, они переходят в фазу слежения и автоматически следят за движениями цели.

3. Метеорологические радары

Также известные как метеорологические радары, они в основном используются для наблюдения за гидрометеорами в атмосфере.Радар, вероятно, единственный способ нанести на карту пространственное распределение осадков на больших территориях. Радар можно использовать для прогнозирования внезапных наводнений и сильных гроз.

Рис. 10: Примерное изображение использования метеорологического радара, используемого для прогнозирования гроз и наводнений

]]>

Метеорологические радары помогают определять движение и тенденцию гроз, изменчивость и концентрацию осадков. Количество энергии, рассеянной обратно от цели к радару, помогает оценить интенсивность штормов и количество осадков.Скорость цели относительно радара помогает оценить движение и циркуляцию воздуха в облаках.

Метеорологические радары используют различные диапазоны частот. W&K — это высокочастотные и коротковолновые диапазоны, полезные для обнаружения облаков и аэрозолей. X, C, S и L полезны для обнаружения осадков. С более длинными волнами ослабление меньше, но он также не может обнаруживать более мелкие цели. Радар L-диапазона обнаруживает сильный дождь и град, но не облака, снег или небольшой дождь. Наиболее широко используются радары S-диапазона, потому что S-диапазон предлагает хороший компромисс между чувствительностью и затуханием.

Метеорологические радары отслеживают рассеянный сигнал от цели (снег, град, дождь и т. Д.). Полученный сигнал связан с диаметром частиц.

Рис. 11: Рисунок, представляющий уравнение отражательной способности

]]>

В радиолокационной метеорологии термин называется отражательной способностью (Z) и может быть связан с интенсивностью осадков.

Помимо измерения величины отраженного сигнала, метеорологические радары часто измеряют частотные сдвиги, вызванные движением частиц осадков.Частотный сдвиг используется для измерения скорости ветра. Метеорологические радары используют эффект Доплера для обнаружения циркуляции штормов (например, торнадо и ураганы), границ воздушных потоков, создаваемых штормами (например, утечек и микропорывов).

4. Радиолокатор изображения

В отличие от радаров без визуализации (которые создают линейные одномерные измерения), радарные датчики с визуализацией измеряют координаты двух измерений, чтобы создать карту наблюдаемого объекта или области. Радиолокаторы изображения использовались для составления карт Земли, других планет и небесных тел, а также для классификации военных целей.Радар формирования изображений, моностатический радар, представляет собой систему активного освещения и устанавливается на летающих объектах, таких как самолеты, спутники. Радар передает сигнал к поверхности Земли, а затем ожидает отраженного сигнала или эха. Сигнал обратного рассеяния от поверхности обрабатывается для построения изображения.

Радиолокатор SAR с синтезированной апертурой — это когерентный активный метод получения изображений в микроволновом диапазоне. SAR создает двухмерное (2D) изображение. Одно измерение на изображении называется дальностью (поперечным сечением) и является мерой расстояния «прямой видимости» от радара до цели.Другой размер называется азимутом (вдоль пути) и перпендикулярен дальности.

В отличие от радаров с реальной апертурой (где обрабатывается только величина (а не фаза) отраженного сигнала, а разрешение по азимуту, функция размеров антенны, зависит от ширины луча антенны), SAR улучшает разрешение радара за счет фокусировки изображения посредством обработки синтетической апертуры. Фокусировка — это реконструкция вклада каждой ячейки разрешения диапазона (пикселя). Цифровая обработка сигналов используется для фокусировки изображения и получения более высокого разрешения по сравнению с обычными радиолокационными системами.Разрешение может быть улучшено примерно в тысячу раз по сравнению с радаром с реальной апертурой. Эффект этой обработки заключается в синтезе очень большой апертуры, отсюда и название радар с синтезированной апертурой. Способность SAR обеспечивать относительно высокое разрешение по азимуту отличает его от других радаров.

SAR использует доплеровскую историю радиолокационных эхо-сигналов, генерируемых поступательным движением космического корабля, для синтеза большой антенны (см. Рисунок).

Фиг.12: Рисунок, демонстрирующий SAR с использованием доплеровской истории радиолокационных эхосигналов, генерируемых движением вперед космического корабля

]]>

Это обеспечивает высокое азимутальное разрешение результирующего изображения, несмотря на физически небольшую антенну. По мере движения радара в каждой позиции передается импульс. Амплитуда, а также фаза отраженных эхосигналов записываются в накопитель эхо-сигналов в течение периода времени, в течение которого объекты находятся в пределах луча движущейся антенны.

Обратные сигналы из центральной части ширины луча распознаются путем обнаружения доплеровских сдвигов частоты. В пределах широкого луча антенны эхо-сигналы от объектов в области перед платформой будут иметь более высокие частоты из-за эффекта Доплера. И наоборот, эхо от элементов позади платформы будет понижать частоту. Эхо от объектов вблизи центральной линии ширины луча не претерпевает сдвига частоты. Путем обработки обратных сигналов в соответствии с их доплеровскими сдвигами можно получить очень узкую эффективную ширину луча антенны даже на дальних расстояниях, не требуя физически длинной антенны или короткой рабочей длины волны.

Разрешающая способность импульсного радара по дальности зависит от ширины импульса. Более короткая ширина импульса обеспечивает более длинные диапазоны, но более короткий импульс снижает среднюю передаваемую мощность и, следовательно, радиометрическое разрешение. В системах SAR используются более длинные импульсы с линейной частотной модуляцией, т. Е. Щебетание. Полоса частот ЛЧМ-сигнала определяется требуемым разрешением по дальности, а длина используемого ЛЧМ-сигнала определяется радиометрическим разрешением.

Эти радары находят применение для картографирования местности, дистанционного зондирования и т. Д. И используются на бортовых транспортных средствах или спутниках.

Плюсы и минусы SAR:

Плюсы:

• Чрезвычайно большая эффективная диафрагма.

• Великолепное разрешение.

• Микроволновая энергия распространяется через облака, и, следовательно, эти радары могут быть всепогодной системой зондирования.

Минусы:

• Требуется большой объем памяти для накопления сигналов во время движения радара (самолета или спутника).

• Требуются огромные вычислительные мощности для обработки возвратов, как если бы они были получены одновременно.

5. Радиолокационная альтиметрия

Радары

FMCW используются для измерения высоты над уровнем земли. Принцип работы радаров FMCW уже обсуждался. Они предоставляют очень точную информацию о высоте.

]]>

]]>
В рубрике: Последние статьи
С тегами: doppler, mti, pulse, radar, scan

Как работают радары? | Лаборатория наблюдений за Землей

Радиолокационные технологии для определения погоды и климата

РАДАР | Обнаружение и дальность действия RAdio
Радары критически важны для понимания погоды; они позволяют нам «видеть» внутренние облака и помогают нам наблюдать за тем, что происходит на самом деле.Работая вместе, инженеры, техники и ученые коллективно проектируют, разрабатывают и эксплуатируют передовые технологии радаров, которые используются для изучения атмосферы.

Что такое метеорадары?
Доплеровские метеорологические радиолокаторы являются приборами дистанционного зондирования и способны определять тип частиц (дождь, снег, град, насекомых и т. Д.), Интенсивность и движение. Данные радара можно использовать для определения структуры штормов и помощи в прогнозировании их силы.

Электромагнитный спектр
Энергия излучается на различных частотах и ​​длинах волн, от радиоволн с большой длиной волны до гамма-лучей с более короткой длиной волны.Радары излучают микроволновую энергию, более длинноволновую, выделенную желтым цветом.

Как работают радары?
Радар передает сфокусированный импульс микроволновой энергии (да, точно так же, как микроволновая печь или сотовый телефон, но более сильный) на объект, скорее всего, на облако. Часть этого луча энергии отражается и измеряется радаром, предоставляя информацию об объекте. Радар может измерять размер, количество, скорость и направление осадков в радиусе около 100 миль от его местоположения.

Как работает доплеровский радар?

Доплеровский радар — это особый тип радара, который использует эффект Доплера для сбора данных о скорости измеряемых частиц. Например, доплеровский радар передает сигнал, который отражается от капель дождя во время шторма. Отраженный радиолокационный сигнал измеряется приемником радара с изменением частоты. Этот сдвиг частоты напрямую связан с движением капель дождя.

Когда шторм является стационарным, передаваемая энергия и отраженная энергия или «эхо» не изменяются, как показано ниже.

Когда шторм приближается к радару, частота передаваемой длины волны будет ниже, чем частота отраженной длины волны.

Когда шторм удаляется от радара, частота передаваемой длины волны будет выше, чем частота отраженной длины волны.

Почему NCAR использует радары для исследований?

Атмосферные ученые используют различные типы наземных и авиационных радаров для изучения погоды и климата. Радар может использоваться для изучения суровых погодных явлений, таких как торнадо и ураганы, или долгосрочных климатических процессов в атмосфере.

Наземный исследовательский радар
Доплеровский радар с двойной поляризацией в S-диапазоне NCAR (S-PolKa) — это метеорологический радар с длиной волны 10 см, первоначально разработанный и введенный в эксплуатацию NCAR в 1990-х годах.Эта современная радиолокационная система, которая постоянно модифицируется и совершенствуется, теперь поддерживает работу с двумя длинами волн. Когда добавляется Ka-диапазон, радар с длиной волны 0,8 см известен как S-PolKa. Миссия S-PolKa состоит в том, чтобы способствовать лучшему пониманию погоды и ее причин и, таким образом, в конечном итоге обеспечить улучшенное прогнозирование сильных штормов, торнадо, наводнений, града, разрушительных ветров, условий обледенения самолетов и сильного снегопада.

Авиационный исследовательский радар
В воздухе исследовательский самолет может быть оснащен множеством радаров.Облачный радар NCAR HIAPER (HCR) может быть установлен на нижней части крыла исследовательского самолета NSF / NCAR HIAPER (модифицированный самолет Gulfstream V) и обеспечивает высококачественные наблюдения за ветром, осадками и другими частицами. Он был разработан и изготовлен совместной командой инженеров-механиков, электриков, аэрокосмических компаний и разработчиков программного обеспечения; ученые-исследователи; и производители инструментов из EOL.

Использование и понимание доплеровского радара

Основы радиолокации и доплеровский сдвиг

NEXRAD (радар нового поколения) получает информацию о погоде (осадки и ветер) на основе возвращенной энергии.Радар излучает всплеск энергии (зеленый на анимированном изображении). Если энергия попадает в объект (капля дождя, снежинка, град, жук, птица и т. Д.), Энергия рассеивается во всех направлениях (синий). Примечание: это небольшая часть излучаемой энергии, которая рассеивается обратно в сторону радара.

Узнайте о Radar Beam здесь

Этот отраженный сигнал затем принимается радаром во время периода прослушивания. Компьютеры анализируют силу возвращенного импульса, время, необходимое для путешествия к объекту и обратно, а также фазу или доплеровский сдвиг импульса.Этот процесс испускания сигнала, прослушивания любого возвращенного сигнала, а затем испускания следующего сигнала происходит очень быстро, примерно до 1300 раз в секунду!

NEXRAD тратит огромное количество времени на «прослушивание» отправленных им сигналов. Когда время всех импульсов каждый час суммируется (время, в которое радар фактически передает), радар «включен» примерно на 7 секунд каждый час. Остальные 59 минут и 53 секунды тратятся на прослушивание любых возвращенных сигналов.

Узнайте о различных режимах сканирования радара здесь

Способность обнаруживать «сдвиг фазы» импульса энергии делает NEXRAD доплеровским радаром. Фаза возвращающегося сигнала обычно изменяется в зависимости от движения капель дождя (или жуков, пыли и т. Д.). Этот эффект Доплера был назван в честь открывшего его австрийского физика Кристиана Доплера. Скорее всего, вы испытывали «эффект Доплера» около поездов.

Когда поезд проезжает мимо вашего местоположения, вы могли заметить, что высота звука в свистке поезда меняется с высокой на низкую. По мере приближения поезда звуковые волны, составляющие свист, сжимаются, делая высоту тона выше, чем если бы поезд был неподвижен. Точно так же, когда поезд удаляется от вас, звуковые волны растягиваются, снижая высоту свистка. Чем быстрее движется поезд, тем сильнее меняется высота звука свистка, когда он проезжает мимо вашего местоположения.

Тот же эффект имеет место в атмосфере, когда импульс энергии от NEXRAD ударяет по объекту и отражается обратно в сторону радара. Компьютеры радара измеряют изменение фазы отраженного импульса энергии, которое затем преобразует это изменение в скорость объекта по направлению к радару или от него. Информация о движении объектов к радару или от него может использоваться для оценки скорости ветра. Эта способность «видеть» ветер — это то, что позволяет Национальной метеорологической службе обнаруживать образование торнадо, что, в свою очередь, позволяет нам выдавать предупреждения о торнадо с более ранним уведомлением.


На изображении выше серая линия — это передаваемый сигнал. Вы можете увидеть, как
возвращенная энергия изменяет свои характеристики длины волны, когда достигает
цель удаляется или приближается к радару (красная и зеленая линии соответственно)


Теперь посмотрим на данные радара

Существует два основных типа данных: скорость и отражение.

Данные отражательной способности показывают нам силу энергии, которая возвращается к радару после того, как он отскакивает от целей с осадками. Другие цели, не связанные с осадками, будут возвращать энергию, но пока мы будем иметь дело только с осадками. Как правило, чем сильнее возвращаемая энергия, тем тяжелее осадки. Узнайте больше об отражательной способности здесь.

Данные скорости выводятся из фазы или доплеровского сдвига возвращенной энергии.Компьютеры радара рассчитают сдвиг и определят, движутся ли осадки к радару или от него, и насколько быстро, а затем применит соответствующий цвет к этим направлениям и скоростям. Красный цвет обычно обозначает цель, удаляющуюся от радара, а зеленый цвет применяется к целям, движущимся к радару. Интенсивность этих цветов определяет его предполагаемую скорость. Узнайте больше о Velocity здесь.

На изображении выше вы можете видеть данные о скорости, связанные с сильным штормом, отображаемым в данных отражательной способности.Это отличный пример того, как торнадо выглядит на дисплее скорости. Щелкните изображение для более детального просмотра. Радар расположен на юго-востоке или в правом нижнем углу экрана компьютера. Обратите внимание на ярко-красный или сильные исходящие скорости рядом с ярко-зеленым или на входящие скорости. Это указывает на сильно вращающийся столб воздуха. В сочетании с рисунком отражательной способности, который демонстрирует сигнатуру крюка, как в этом случае, часто может произойти или вот-вот произойти торнадо.

Иногда доплеровский радар WSR-88D видит цели без осадков

Если есть «цель», и она отражает энергию радара обратно на радар, радар отобразит ее, как будто это осадки. В радар действительно встроена логика, которая помогает ему различать цели с осадками и цели без осадков. Но иногда мы видим любопытные вещи на экране нашего радара. Вот несколько:

Кольца из птичьего гнезда.Чаще всего они случаются при падении вокруг водоемов, температура которых ночью обычно выше, чем на окружающей суше. Это также время, когда птицы собираются для сезонной миграции. Ночью птицы отдыхают / гнездятся в озерах и вокруг них. Незадолго до восхода солнца часто происходит скоординированный взлет и расселение птиц по окрестным полям для кормления в течение дня. Нажмите на изображение слева, чтобы быстро анимировать кольца птиц.



Аномальное распространение

Местность

AP и Terrain

Аномальное распространение . Основываясь на нашем понимании характеристик луча радара , мы ожидаем, что луч радара выйдет за пределы радара и распространится через атмосферу стандартным образом. Иногда, однако, атмосфера заставляет луч сверхрефракционировать или проходить сквозь атмосферу. Когда это происходит, луч иногда изгибается вниз, в результате чего часть энергии радара ударяется о землю и возвращает энергию обратно в радар, вызывая аномальное распространение (AP). Три изображения выше показывают интересный случай.На первом изображении слева обведенная область показывает изолированную точку доступа. Среднее изображение — это карта местности южного Висконсина. На изображении справа показана точка доступа, наложенная на карту местности. Обратите внимание, как радар выделяет возвышенность холмов Барабу. Мы знаем, что это AP, поскольку мы подтвердили с помощью спутниковых и других наблюдений, что небо было чистым.

Помехи ветряной электростанции. Ветряные электростанции могут воздействовать на доплеровские радары тремя способами, если лопасти турбины движутся и находятся в пределах прямой видимости радара.Если они находятся достаточно близко (в пределах нескольких километров), они могут частично блокировать значительную часть луча и ослаблять данные в пределах диапазона ветряной электростанции. Они также могут отражать энергию обратно в радар и появляться в виде помех (AP) на изображении радара и загрязнять базовые данные об отражательной способности. Данные отражательной способности используются радиолокационными алгоритмами для оценки количества осадков и обнаружения определенных характеристик шторма. Наконец, они могут влиять на данные скорости, которые также используются операторами радаров и различными алгоритмами в процессорах данных радара для обнаружения определенных характеристик шторма, таких как мезоциклоны, относительное движение шторма, турбулентность и т. Д.Узнайте больше здесь.


Солнечные помехи. Дважды в день, на восходе и закате, радар испытывает помехи от электромагнитной энергии, излучаемой солнцем. На восходе и закате есть точки, где антенна радара направлена ​​прямо на солнце и поражается этой энергией. Затем это отображается на нашем дисплее в виде всплеска возвращенной энергии. Это кратко, обычно происходит только во время одного сканирования тома. Обратите внимание на изображение слева, что закат немного южнее западного направления.Дата — 11 марта 2009 года. Менее чем через 2 недели мы будем на весеннем равноденствии. Солнце зайдет к западу от радара.


Шлейфы дыма . В засушливые периоды, когда происходит контролируемое горение или неограниченные лесные пожары, наш радар обнаруживает дымовые шлейфы, связанные с пожарами. Многие из больших шлейфов дыма возникают в результате предписанных или контролируемых ожогов. Это пожары, преднамеренно разводимые федеральными / региональными / местными властями для целей землепользования.Другие пожары могут быть на частных землях. Два шлейфа в этом примере (щелкните изображение, чтобы просмотреть анимацию) были предписаны Министерством обороны штата Висконсин для сжигания.


Погодный радар | Weather Underground

Введение

Интенсивность осадков измеряется наземным радаром, отражающим радиолокационные волны от осадков. Продукт базовой отражательной способности местного радара представляет собой отображение интенсивности эхо-сигнала (отражательной способности), измеренной в дБз (децибел).«Отражательная способность» — это величина передаваемой мощности, возвращаемой в приемник радара после попадания осадков, по сравнению с эталонной плотностью мощности на расстоянии 1 метр от антенны радара. Базовые изображения отражательной способности доступны при нескольких различных углах возвышения (наклоне) антенны; базовое изображение отражательной способности, доступное в настоящее время на этом веб-сайте, получено с наименьшим углом «наклона» (0,5 °).

Максимальный диапазон произведения базовой отражательной способности составляет 143 мили (230 км) от местоположения радара.На этом изображении не будут отражаться эхосигналы на расстоянии более 143 миль, даже если осадки могут выпадать на таких больших расстояниях. Чтобы определить, выпадают ли осадки на больших расстояниях, подключитесь к соседнему радару. Кроме того, на радиолокационном изображении не будут отражаться эхо-сигналы от осадков, лежащих за пределами луча радара, либо потому, что осадки находятся слишком высоко над радаром, либо потому, что они находятся так близко к поверхности Земли, что находятся под лучом радара.

Как работает доплеровский радар

NEXRAD ( Nex t Generation Rad ar) может измерять как осадки, так и ветер.Радар излучает короткий импульс энергии, и если этот импульс попадает в объект (капля дождя, снежинка, жук, птица и т. Д.), Радарные волны рассеиваются во всех направлениях. Небольшая часть этой рассеянной энергии направляется обратно на радар.

Этот отраженный сигнал затем принимается радаром во время периода прослушивания. Компьютеры анализируют силу отраженных радиолокационных волн, время, необходимое для того, чтобы добраться до объекта и обратно, а также частотный сдвиг импульса. Способность обнаруживать «сдвиг частоты» импульса энергии делает NEXRAD доплеровским радаром.Частота возвращаемого сигнала обычно изменяется в зависимости от движения капель дождя (или жуков, пыли и т. Д.). Этот эффект Доплера был назван в честь открывшего его австрийского физика Кристиана Доплера. Скорее всего, вы испытывали «эффект Доплера» около поездов.

Когда поезд проезжает мимо вашего местоположения, вы могли заметить, что высота звука в свистке поезда меняется с высокой на низкую. По мере приближения поезда звуковые волны, составляющие свист, сжимаются, делая высоту тона выше, чем если бы поезд был неподвижен.Точно так же, когда поезд удаляется от вас, звуковые волны растягиваются, снижая высоту свистка. Чем быстрее движется поезд, тем сильнее меняется высота звука свистка, когда он проезжает мимо вашего местоположения.

Тот же эффект имеет место в атмосфере, когда импульс энергии от NEXRAD ударяет по объекту и отражается обратно в сторону радара. Компьютеры радара измеряют изменение частоты отраженного импульса энергии и затем преобразуют это изменение в скорость объекта по направлению к радару или от него.Информация о движении объектов к радару или от него может использоваться для оценки скорости ветра. Эта способность «видеть» ветер — это то, что позволяет Национальной метеорологической службе обнаруживать образование торнадо, что, в свою очередь, позволяет нам выдавать предупреждения о торнадо с более ранним уведомлением.

Доплеровские радары 148 WSR-88D Национальной метеорологической службы могут обнаруживать большую часть осадков в пределах примерно 90 миль от радара и интенсивный дождь или снег в пределах примерно 155 миль.Однако небольшой дождь, небольшой снег или морось из-за погодных систем с мелкой облачностью не обязательно обнаруживаются.

Предлагаемые радары

В данные NEXRAD включены следующие продукты, все они обновляются каждые 6 минут, если радар находится в режиме осадков, или каждые 10 минут, если радар находится в режиме ясного неба (продолжайте прокрутку для получения дополнительных определений)

  • Базовая отражательная способность
  • Коэффициент отражения композитного материала
  • Базовая радиальная скорость
  • Относительная средняя радиальная скорость шторма
  • Вертикально интегрированная жидкая вода (VIL)
  • Топы Echo
  • Шторм, Общее количество осадков
  • Общее количество осадков за 1 час
  • Отображение азимута скорости (VAD) Профиль ветра

Режим чистого воздуха

В этом режиме радар находится в наиболее чувствительной работе.Этот режим имеет самую низкую скорость вращения антенны, что позволяет радару дольше анализировать данный объем атмосферы. Эта увеличенная выборка увеличивает чувствительность радара и способность обнаруживать более мелкие объекты в атмосфере, чем в режиме осадков. Многое из того, что вы увидите в режиме чистого воздуха, будет представлять собой переносимую по воздуху пыль и твердые частицы. Кроме того, снег не очень хорошо отражает энергию радара. Поэтому для обнаружения слабого снега иногда будет использоваться режим ясного неба.В режиме чистого воздуха радары обновляются каждые 10 минут.

Режим осадков

Когда идет дождь, радар не должен быть столь же чувствительным, как в режиме ясного неба, поскольку дождь дает множество обратных сигналов. В режиме осадки радар обновляется каждые 6 минут.

Шкала дБZ

Цвета на легенде — это разные интенсивности эхо-сигналов (отражательная способность), измеренные в дБZ. «Отражательная способность» — это величина передаваемой мощности, возвращаемой приемнику радара.Отражательная способность охватывает широкий диапазон сигналов (от очень слабых до очень сильных). Таким образом, используется более удобное число для вычислений и сравнения — шкала децибел (или логарифмическая) (dBZ).

Значения dBZ увеличиваются по мере увеличения силы сигнала, возвращаемого радару. Каждое изображение отражательной способности, которое вы видите, включает одну из двух цветовых шкал. Одна шкала представляет значения dBZ, когда радар находится в режиме чистого воздуха (значения dBZ от -28 до +28). Другая шкала представляет значения dBZ, когда радар находится в режиме осадков (значения dBZ от 5 до 75).

Шкала значений dBZ также связана с интенсивностью дождя. Обычно небольшой дождь случается, когда значение dBZ достигает 20. Чем выше dBZ, тем сильнее дождь. В зависимости от типа погоды и района США синоптики используют набор значений интенсивности дождя, которые связаны со значениями dBZ. Эти значения представляют собой оценки количества осадков в час, обновляемые при каждом сканировании объема, с накоплением осадков с течением времени. Град является хорошим отражателем энергии и возвращает очень высокие значения дБZ.Поскольку град может привести к тому, что оценка количества осадков будет выше, чем фактически выпадающая, принимаются меры для предотвращения преобразования этих высоких значений дБZ в количество осадков.

Земные помехи, аномальное распространение и другие ложные эхо-сигналы

Эхо-сигналы от таких объектов, как здания и холмы, появляются почти на всех радиолокационных изображениях с коэффициентом отражения. Эти «помехи от земли» обычно появляются в радиусе 25 миль от радара в виде примерно круглой области со случайным рисунком. К данным радара можно применить математический алгоритм для удаления эхо-сигналов, интенсивность которых изменяется быстро нереалистичным образом.Эти изображения «Без беспорядка» доступны на веб-сайте. Используйте эти изображения с осторожностью; Методы удаления наземных помех также могут устранить некоторые реальные эхо.

В очень стабильных атмосферных условиях (как правило, в безветренную ясную ночь) луч радара может преломляться почти прямо в землю на некотором расстоянии от радара, что приводит к появлению области интенсивных эхосигналов. Это явление «аномального распространения» (широко известное как AP) встречается гораздо реже, чем помехи от земли. Некоторые участки, расположенные на низких высотах на береговой линии, регулярно обнаруживают «возвращение моря», явление, подобное наземным помехам, за исключением того, что эхо исходит от океанских волн.

Также довольно часто встречаются отражения радаров от птиц, насекомых и самолетов. Эхо от перелетных птиц регулярно появляется в ночное время с конца февраля до конца мая и снова с августа до начала ноября. Возвращение насекомых иногда наблюдается в июле и августе. Кажущаяся интенсивность и площадь покрытия этих элементов частично зависят от условий распространения радиоволн, но обычно они появляются в пределах 30 миль от радара и обеспечивают отражательную способность <30 дБZ.

Однако во время пиков сезона миграции птиц, в апреле и начале сентября, такие эхо могут охватывать обширные районы южно-центральной части США. Наконец, самолеты часто появляются как «точечные цели» вдали от радаров.

Базовая отражательная способность

Это отображение интенсивности эха (отражательной способности), измеренной в дБZ. Базовые изображения отражательной способности в режиме осадков доступны при четырех углах наклона радара: 0,5 °, 1,45 °, 2,40 ° и 3,35 ° (эти углы наклона немного больше, когда радар работает в режиме ясного неба).Угол наклона 0,5 ° означает, что антенна радара наклонена на 0,5 ° над горизонтом. Просмотр нескольких углов наклона может помочь обнаружить осадки, оценить структуру шторма, определить границы атмосферы и определить вероятность града.

Максимальная дальность произведения базовой отражательной способности «ближнего радиуса действия» составляет 124 морских мили (около 143 миль) от местоположения радара. Этот вид не будет отображать эхосигналы на расстоянии более 124 нм, даже если осадки могут происходить на больших расстояниях.

Композитная отражательная способность

На этом дисплее отображается максимальная интенсивность эхо-сигнала (отражательная способность), измеренная в дБZ от всех четырех углов «наклона» радара: 0,5 °, 1,45 °, 2,40 ° и 3,35 °. Этот продукт используется для выявления максимальной отражательной способности всех эхосигналов. По сравнению с базовой отражательной способностью, композитная отражательная способность может выявить важные особенности структуры шторма и тенденции интенсивности штормов.

Максимальная дальность составного продукта отражательной способности «ближнего радиуса действия» составляет 124 нм (около 143 миль) от местоположения радара.Этот вид не будет отображать эхосигналы на расстоянии более 124 нм, даже если осадки могут происходить на больших расстояниях.

Базовая радиальная скорость

Скорость атмосферных осадков по направлению к радару или от него (в радиальном направлении). Информации о силе атмосферных осадков нет. Этот продукт доступен только для двух углов наклона радара: 0,5 ° и 1,45 °. Осадки, движущиеся к радару, имеют отрицательную скорость (синий и зеленый).Осадки, удаляющиеся от радара, имеют положительную скорость (желтые и оранжевые). Осадки, движущиеся перпендикулярно лучу радара (по кругу вокруг радара), будут иметь нулевую радиальную скорость и будут окрашены в серый цвет. Скорость указана в узлах (10 узлов = 11,5 миль в час).

Если дисплей окрашен в розовый цвет (кодируется как «RF» на цветной легенде с левой стороны), радар обнаружил эхо, но не смог определить скорость ветра из-за ограничений, присущих технологии доплеровского радара.RF расшифровывается как «Range Folding».

Относительная средняя радиальная скорость шторма

Это то же самое, что и Базовая радиальная скорость, но с вычитанием среднего движения шторма. Этот продукт доступен для четырех углов наклона радара: 0,5 °, 1,45 °, 2,40 ° и 3,35 °.

Определение истинного направления ветра

Истинное направление ветра может быть определено на графике радиальной скорости только в том случае, если радиальная скорость равна нулю (серые цвета). Там, где вы видите серую область, нарисуйте стрелку от отрицательной скорости (зеленый и синий) к положительной скорости (желтый и оранжевый) так, чтобы стрелка была перпендикулярна лучу радара.Луч радара можно представить как линию, соединяющую серую точку с центром радара. Чтобы думать об этом по-другому, нарисуйте линию направления ветра так, чтобы ветер дул по кругу вокруг радара (без радиальной скорости, только с тангенциальной скоростью).

Для определения направления ветра повсюду на участке потребуется второй доплеровский радар, расположенный в другом месте. В исследовательских программах часто используются такие методы «двойного доплера» для создания полной трехмерной картины ветра на большой территории.

В поисках торнадо

Если вы видите небольшую область сильных положительных скоростей (желтый и оранжевый) рядом с небольшой областью сильных отрицательных скоростей (зеленый и синий), это может быть признаком мезоциклона — вращающейся грозы. Примерно 40% всех мезоциклонов производят торнадо. 90% времени мезоциклон (и торнадо) будет вращаться против часовой стрелки.

Если гроза быстро приближается к вам или от вас, мезоциклон может быть труднее обнаружить.В этих случаях лучше вычесть среднюю скорость центра шторма и посмотреть на относительную среднюю радиальную скорость шторма.

Вертикально интегрированная жидкая вода (VIL)

VIL — это количество жидкой воды, которое радар обнаруживает в вертикальном столбе атмосферы для области осадков. Высокие значения связаны с сильным дождем или градом. Значения VIL вычисляются для каждого квадрата сетки 2,2×2,2 нм для каждого угла места в радиусе 124 нм от радара, а затем интегрируются по вертикали.Единицы VIL выражаются в килограммах на квадратный метр — это общая масса воды над заданной площадью поверхности. VIL пригодится для:

  1. Определение наличия и приблизительного размера града (используется вместе с отчетами наблюдателей). VIL вычисляется исходя из предположения, что все эхо-сигналы вызваны жидкой водой. Поскольку град имеет гораздо более высокую отражательную способность, чем капли дождя, аномально высокие уровни VIL обычно указывают на град.
  2. Определение местоположения наиболее сильных гроз или областей с возможными проливными дождями.
  3. Прогнозирование начала повреждения ветром. Быстрое уменьшение значений VIL часто указывает на возможность повреждения ветром.

Удобное руководство по интерпретации VIL можно получить в Климатологической службе Оклахомы.

Топы Echo

Изображение Echo Tops показывает максимальную высоту эхосигналов от осадков. Радар не будет сообщать о вершинах эхосигналов ниже 5 000 футов или выше 70 000 футов, а будет сообщать только о тех вершинах, которые имеют отражательную способность 18,5 дБZ или выше.Кроме того, радар не сможет видеть вершины некоторых штормов в непосредственной близости от радара. Для очень высоких штормов вблизи радара максимальный угол наклона радара (19,5 градусов) недостаточно высок, чтобы луч радара достиг вершины шторма. Например, луч радара на расстоянии 30 миль от радара может видеть только вершины эхо-сигналов на высоте до 58 000 футов.

Информация о вершине эха полезна для определения областей сильных восходящих потоков грозы. Кроме того, внезапное уменьшение вершин эхосигналов внутри грозы может сигнализировать о начале нисходящего потока — сурового погодного явления, когда нисходящий поток грозы с большой скоростью обрушивается на землю и вызывает разрушение, вызванное сильным ветром торнадо.

Шторм, Всего осадков

Изображение Storm Total Precipitation — это расчетное количество осадков, которое постоянно обновляется с момента последнего часового перерыва в выпадении осадков. Этот продукт используется для определения вероятности наводнения над городской или сельской местностью, оценки общего стока бассейна и определения накопления осадков за время события.

Общее количество осадков за 1 час

Изображение текущего общего количества осадков за 1 час представляет собой оценку накопления осадков за 1 час на 1.Сетка 1×1,1 нм. Этот продукт полезен для оценки интенсивности дождя для предупреждений о внезапных наводнениях, сообщений о наводнениях в городах и специальных прогнозов погоды.

Отображение азимута скорости (VAD) Профиль ветра

Изображение профиля ветра VAD представляет собой снимки горизонтальных ветров, дующих на разных высотах над радаром. Эти профили ветра будут разнесены по времени от 6 до 10 минут, причем последний снимок будет справа. Если над радаром нет осадков, которые могут отразиться, значение «ND» (без обнаружения) будет нанесено в узлах.

Высота дана в тысячах футов (KFT), время указано по Гринвичу (на 5 часов опережает EST). Цвета шипов ветра кодируются тем, насколько радар был уверен в правильности измерения. Высокие значения среднеквадратичной ошибки (в узлах) означают, что радар не был очень уверен в том, что ветер, который он отображает, является точным — во время измерения ветер сильно изменился.

Таблица атрибутов шторма

Таблица атрибутов шторма — это продукт, производный от NEXRAD, который пытается идентифицировать штормовые ячейки.

Таблица содержит следующие поля:

  • ID — это идентификатор ячейки. Идентификатор также напечатан на изображении радара, чтобы вы могли ссылаться на таблицу со штормами на изображении радара. Если в этом поле отображается треугольник, это указывает на обнаружение NEXRAD возможной ячейки торнадо (это «обнаружение» называется сигнатурой вихря торнадо). Если в этом поле появляется ромб, алгоритмы NEXRAD обнаруживают, что шторм является мезоциклоном. Если появляется желтый квадрат, вероятность того, что у шторма будет град, 70% или больше.
  • Max DBZ — это самая высокая отражательная способность, обнаруженная в штормовой камере.
  • Вершина (футы) — Высота верхней границы шторма в футах.
  • VIL (кг / м²) — Вертикально интегрированная вода. Это оценка массы воды, взвешенной во время шторма, на квадратный метр.
  • Вероятность сильного града — Вероятность того, что шторм содержит сильный град.
  • Вероятность града — Вероятность того, что шторм содержит град.
  • Максимальный размер града (дюймы) — Максимальный диаметр града.
  • Скорость (узлы) — Скорость штормового движения в узлах.
  • Направление — Направление штормового движения.

На радиолокационном изображении стрелки показывают прогнозируемое движение штормовых ячеек. Каждая отметка показывает 20 минут времени. Длина стрелки указывает, где, по прогнозам, будут ячейки через 60 минут.

При выборе 5 или 10 самых сильных штормов в поле «Показать штормы» самые высокие штормы основываются на максимальном DBZ.

Удары молнии

Не следует использовать для защиты жизни и / или имущества. Радар NEXRAD компании Weather Underground включает данные StrikeStar. StrikeStar — это сеть детекторов молний Boltek в США и Канаде. Все эти детекторы отправляют свои данные на наш центральный сервер, где программное обеспечение StrikeStar, разработанное Astrogenic Systems, выполняет триангуляцию их данных и представляет результаты почти в реальном времени.

Обратите внимание: Из-за ошибок калибровки датчика и большого расстояния между некоторыми датчиками данные о молниях могут отображаться искаженно или отсутствовать в некоторых регионах.

Если у вас есть детектор Boltek и вы используете программное обеспечение NexStorm от Astrogenic, мы хотели бы получить известие от вас. Есть небольшое количество простых критериев, которые необходимо выполнить, чтобы присоединиться к сети. Вы можете написать нам по адресу [email protected] для получения более подробной информации.

Терминальный доплеровский метеорологический радар (TDWR)

Терминальный доплеровский метеорологический радар (TDWR) — это метеорологический радар с передовой технологией, развернутый около 45 крупных аэропортов США. Радары были разработаны и развернуты Федеральным авиационным управлением (FAA) в 1994 году в ответ на несколько катастрофических авиалайнеров. аварии 1970-х и 1980-х годов, вызванные сильным грозовым ветром.Аварии произошли из-за сдвига ветра — резкого изменения скорости и направления ветра. Сдвиг ветра является обычным явлением во время грозы из-за нисходящего потока воздуха, называемого микровзрывом или нисходящим порывом. TDWR могут обнаруживать такие опасные условия сдвига ветра и сыграли важную роль в повышении безопасности полетов в США за последние 15 лет. TDWR также измеряют те же величины, что и наша знакомая сеть из 148 доплеровских радаров NEXRAD WSR-88D — интенсивность осадков, ветер, интенсивность дождя, эхо-вершины и т. Д.Однако более новые оконечные доплеровские метеорологические радиолокаторы имеют более высокое разрешение и могут «видеть» более мелкие детали вблизи радара. Эти данные с высоким разрешением до сих пор обычно не были доступны для общественности. Благодаря сотрудничеству между Национальной метеорологической службой (NWS) и FAA данные для всех 45 TDWR теперь доступны в режиме реального времени через бесплатное спутниковое вещание (NOAAPORT). Мы называем их станциями с высоким разрешением на нашей странице радаров NEXRAD. Поскольку грозы на Западном побережье и Северо-Западном U.S., TDWR отсутствуют в Калифорнии, Орегоне, Вашингтоне, Монтане или Айдахо.

A Терминальный доплеровский метеорологический радар (TDWR). Изображение предоставлено NOAA.

Обзор продукции TDWR

Продукты TDWR очень похожи на продукты, доступные для традиционных сайтов WSR-88D NEXRAD. Имеется стандартное изображение отражательной способности радара, доступное для каждого из трех различных углов наклона радара, плюс доплеровская скорость ветра в областях с осадками. Имеется 16 цветов, присвоенных данным отражательной способности на малых расстояниях (такие же, как у WSR-88D), но 256 цветов назначены данным отражательной способности на больших расстояниях и всем данным скорости.Таким образом, вы увидите на этих дисплеях до 16 раз больше цветов по сравнению с соответствующим дисплеем WSR-88D, что дает гораздо более высокую детализацию характеристик шторма. У TDWR также есть штормовые осадки, доступные в стандартных 16 цветах, как у WSR-88D, или в 256 цветах (новый продукт «Digital Precipitation»). Обратите внимание, однако, что продукты осадков TDWR обычно недооценивают осадки из-за проблем с ослаблением (см. Ниже). TDWR также имеют такие производные продукты, как высота эхо-сигнала, вертикально интегрированная жидкая вода и ветры VAD.Они вычисляются с использованием тех же алгоритмов, что и WSR-88D, и, следовательно, не улучшают разрешение.

Улучшенное горизонтальное разрешение TDWR

TDWR разработан для работы на малых расстояниях, вблизи интересующего аэропорта, и имеет ограниченную зону покрытия с высоким разрешением — всего 48 нм по сравнению с 124 нм у обычных WSR-88D. WSR-88D используют длину волны радара 10 см, но TDWR используют гораздо более короткую длину волны 5 см. Эта более короткая длина волны позволяет TDWR видеть детали на расстоянии до 150 метров вдоль луча при обычном диапазоне действия радара 48 нм.Это почти вдвое превышает разрешение радаров NEXRAD WSR-88D, которые видят детали размером до 250 метров на близком расстоянии (до 124 нм). На больших расстояниях (от 48 до 225 нм) TDWR имеют разрешение 300 метров — более чем в три раза лучше, чем разрешение 1000 метров WSR-88D на большом расстоянии (от 124 до 248 нм). Угловое (азимутальное) разрешение TDWR почти вдвое больше, чем у WSR-88D. Ширина луча каждого радиала TDWR составляет 0,55 градуса. Средняя ширина луча для WSR-88D равна 0.95 градусов. На расстояниях в пределах 48 морских миль от TDWR эти радары могут определять детальную структуру торнадо и другие важные погодные особенности (рисунок 2). Дополнительные детали также можно увидеть на больших расстояниях, и TDWR должны дать нам более подробные изображения спиральных полос урагана, когда он приближается к берегу.

Вид торнадо, сделанный обычным радаром WSR-88D NEXRAD (слева) и системой TDWR с более высоким разрешением (справа). Используя обычный радар, трудно увидеть крючковую форму эхо-сигнала радара, в то время как TDWR четко отображает отраженный сигнал от крюка, а также нисходящий поток с задней стороны (RFD), закручивающийся в крюк.Изображение предоставлено Национальной метеорологической службой.

Проблемы затухания TDWR

Наиболее серьезным недостатком использования TDWR является ослабление сигнала из-за сильных осадков, падающих рядом с радаром. Поскольку TDWR используют более короткую длину волны 5 см, которая ближе к размеру капли дождя, чем длина волны 10 см, используемая традиционными WSR-88D, луч TDWR легче поглощается и рассеивается осадками. Это ослабление означает, что радар не может «видеть» очень далеко в сильный дождь.Часто бывает так, что TDWR полностью не видит сигнатуры торнадо, когда между радаром и торнадо идет сильный дождь. Град причиняет еще больше неприятностей. Таким образом, лучше всего использовать TDWR вместе с традиционным радаром WSR-88D, чтобы ничего не упустить.

Вид на линию шквала (слева), сделанный с помощью TDWR (левый столбец) и системы WSR-88D. Набор из трех изображений, идущих сверху вниз, показывает отражательную способность линии шквала, когда она приближается к радару TDWR, движется над TDWR, а затем удаляется.Обратите внимание, что когда сильный дождь из линии шквала проходит над TDWR, он может «видеть» очень мало из линии шквала. Справа мы можем видеть влияние сильной грозы с градом на TDWR. Радар (расположенный в нижнем левом углу изображения) не может видеть много деталей непосредственно за тяжелыми розовыми эхосигналами, которые обозначают ядро ​​области града, создавая «тень». Изображение предоставлено Национальной метеорологической службой.

Проблемы с разворачиванием и сглаживанием диапазона TDWR

Еще одним серьезным недостатком использования TDWR является высокая неопределенность отраженного радиолокационного сигнала, достигающего приемника.Поскольку радар предназначен для детального изучения погоды на близком расстоянии, эхо-сигналы, которые возвращаются от объектов, находящихся на больших расстояниях, страдают от так называемого сворачивания диапазона и наложения спектров. Например, для грозы, находящейся в 48 милях от радара, радар не сможет определить, находится ли гроза на 48 милях или кратном 48 милям, например 96 или 192 милях. В регионах, где программное обеспечение не может определить расстояние, на индикаторе отражательной способности будут черные области с отсутствующими данными, идущие радиально в сторону радара.Отсутствующие данные о скорости будут окрашены в розовый цвет и помечены как «RF» (Range Folded). В некоторых случаях данные о скорости в свернутом диапазоне будут иметь форму изогнутых дуг, идущих радиально в сторону радара.

Типичные ошибки, обнаруживаемые в данных скорости (слева) и данных отражательной способности (справа), когда происходят сворачивание диапазона и наложение спектров. Изображение предоставлено Национальной метеорологической службой.

Проблемы с наземными помехами TDWR

Поскольку TDWR предназначены для предупреждения аэропортов о проблемах сдвига ветра на малых высотах, луч радара направлен очень близко к земле и очень узкий.Наименьший угол места для TDWR составляет от 0,1 ° до 0,3 °, в зависимости от того, насколько близко радар находится к интересующему аэропорту. Напротив, наименьший угол возвышения WSR-88D составляет 0,5 °. В результате TDWR очень подвержены помехам от земли от зданий, водонапорных башен, холмов и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *