Đề tài Rada và ứng dụng

Nội dung text: Đề tài Rada và ứng dụng

1. Đại Học Bách Khoa-Đại Học Quốc Gia TPHCM Khoa cơ khí BÁO CÁO VẬT LÝ A2 Đề tài RADA VÀ ỨNG DỤNG Giảng viên:Nguyễn Thị Minh Hương Lớp:L Ngày 25 tháng 4 năm 2018 7/12/2021 1
2. NHÓM 8 1.Nguyễn Thị Vinh - 1713984 2.Huỳnh Tiểu Ngọc – 1712347 3.Nguyễn Thị Xuân Mận – 1712138 4.Võ Thị Thùy Dương – 1710914 5.Nguyễn Thị Thanh Hằng - 1711218 6. Võ Ngọc Uyên - 1713908 7.Nguyễn Ngân Thảo Trúc - 1713732 8.Nguyễn Thị Thảo –1713185 9.Ngô Cẩm Quỳnh-1712903 7/12/2021 2
3. I ĐỊNH NGHĨA RADA CẤU TẠO,PHÂN LOẠI ,TÍNH II CHẤT III NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG IV ỨNG DỤNG RADA 7/12/2021 3
4. I.ĐỊNH NGHĨA Radar: là thuật ngữ viết tắt của cụm từ tiếng anh Radio Detection and Ranging (dò và định vị bằng sóng vô tuyến). Là hệ thống thiết bị phát hiện (detect) và xác định vị trí (ranging) của đối tượng thông qua việc thu phát và xứ lý sóng điện từ. 7/12/2021 4
5. II.CẤU TẠO PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CỦA RADA 7/12/2021 5
6. 1.CẤU TẠO RADA . Bộ phận nguồn KhốiKhốiBộmáyantenphậnphát xungthunguồnradarphát Khối nguồn cung cấp trang bị Khối PhátKhốiKhốisinh(Antenna)máyrađiềunăngthulượngchế(Echotần số vô tuyếncho tấtdướicảdạngcáccácđiệnxungápngắnACnăngvà DC . Khối điều chế lượngKhối điềucaochếReceivertạo tín hiệu )đồng bộ kích Hệchocầnthốngmáythiếtphátantenchomộtmangsốhoạtlượngnăng lượngđộnglần trongsóngcủa .cácthành Máy phát vềphầncơDisplaybảnhệlàthốngmột bộ. dao tầnđộngmộtsốgiâysinhvô.tuyếnhài tầntừsốmáyvô pháttuyến, phátnăngxạ ra khôngMáyMàngianthuhìnhởkhuếch chùmchỉ tiathịđịnhđạisinhhướngtínrahiệuchỉcao, Khối máy phát xung radar lượngChứcMột năngkhốicủa bộnguồnđiều chếradarlà làm bảođiển xungnhậncaođảmhìnhbáodướitấtvề.,yêuhìnhdộicáccảdạngmọixungtầncầuảnhxungmạchphảnsốngắncủahoạtđiệnvôhồinhờtuyếnxungvànốiđộngđưakếtvớidộiquảhệ ở thẳng đến bộ thu. yếucủathốngnguồntheoviệcớtradartắtcáchvàotrở mởvậnvềdãybởicunghànhtừcácrộngtheomụctíncấp,hiệutiếnđathôngtiêukíchtrìnhdạngvà . Khối anten thu phát (Antenna) Chứcthíchthời giannăngtừ bộăn: khớp nhau và thời gian xen tái-kẽnguồnNhậngiữatạolấycácđầutínnăngtinxunghiệura cầnlượng,cóổnđộtươngthiếtsóngđịnhdài chuẩn.Rvới-Fứng từxácnhiệtmáy. điềuđộ, chếchịu tải tốt, chống nhiễu dướiphátKhiBộ điềucó, phátxungdạngchếxạkíchgửinănghìnhđồngthíchlượngthờiảnhtừ bộnàytínđưaModulatorởhiệu chùm . Khối máy thu(Echo Receiver ) tiađưađồngđườngcóđếntínhbộ,đến lineThyatronđịnhkíchvàhướngcấpmáyhoặccaophátnuMagnetron.chất và điềulượng -đếnsẽkhiểncaoNhậnđượcchomànquétbấtkíchcáccứhiểnhìnhhoạtxungmạchthịvàphảnmànchỉtạokhuếchhìnhhồithịcaohay.ápradarđạiđưa phảntín xạđếnhiệunàocuộn, củaxửsơlýxungcấphìnhđãcủaảnhphátbiến raáptừ mục tiêu, rồi đưa nó đến máy thu Display 7/12/2021 6
7. 2.PHÂN LOẠI PhânPhânloạiloạitheotheotính chấtchứcdạnghoạtnăngsóngđộng Chủ động : Trạm radar thực hiện cả phát, thu và xử lý sóng điện từ phản xạ từ mục tiêu radar. Bị động : Radar chỉ thu và xử lý sóng điện từ bức xạ từ mục tiêu. Thứ cấp: Radar trên máy bay dùng bộ phát đáp, chỉ trả lời khi có yêu cầu phát đi từ radar quản lý không lưu mặt đất. Radar mặt đất, radar máy bay, radar không gian, radar hàng hải. 7/12/2021 7
8. 3.TÍNH CHẤT CỦA RADAR Tạo ra các dao động siêu cao tần công suất lớn và nhận tín hiệu siêu cao . Tạp âm nhỏ, thu được những tín hiệu yếu. Sóng radio không truyền xa được trong môi trường nước. Sóng radio có thể phát hiện một lượng sóng cực nhỏ và sau đó khuếch đại vài lần. Vì thế radar thích hợp để định vị vật ở khoảng cách xa. 7/12/2021 8
9. III.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG RADA 7/12/2021 9
10. 1.NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA RADA Radar hoạt động ở tần sô vô tuyến siêu cao tần, có bước sóng siêu cực ngắn, dưới dạng xung được phát theo một tần số lập xung nhất định. Sóng radar tập trung thành một luồng hẹp phát vào không gian. Khi lan truyền, sóng radar gặp bất kỳ mục tiêu nào thì nó bị phản xạ trở lại. Tín hiệu phản xạ được chuyển sang tín hiệu điện. Từ đó có thể biết được khoảng cách từ máy phát đến mục tiêu. 7/12/2021 10
11. Công thức tính khoảng cách: ∗푡 = 2 Trong đó: D là khoảng cách từ rada tới mục tiêu. C: tốc độ truyền sóng ( = 3 × 108 /푠 ) t: thời gian truyền sóng ( đi và phản xạ trở về). Tính chất của sóng radio: Lan truyền trong không gian theo đường thẳng. Tốc độ lan truyền không đổi ( = 3 × 108 /푠 ) Mang năng lượng lớn, gặp mục tiêu sẽ phản xạ trở về. Tuy nhiên, sóng radio không truyền xa được trong môi trường nước. 7/12/2021 11
12. A.NGUYÊN LÍ RADA XUNG RadaRadarngành phát mộthàngxunghảiradio, hàng trongkhôngthờilàgianloại 휏dùng thámnguyênsát lí radarmục tiêuxungsau. Radarđó chờcóxungnhiệmphảnvụ phátxạ vềhiệnmớivàphátxácxungđịnhtiếptọa độ, theomụcmộttiêuchusokìvớinhấttrạmđịnhradalà . Tọa. Radarđộ xácphátđịnhsóngbằnghướnghệ tọanàodộsẽcựcthu thôngsóng phảnqua khoảngxạ hướngcáchđóvà. góc. Xung là thờiđiềugianchế thuradarxung là các. Tínxunghiệuhìnhphảnchữxạ từnhậtmụchaytiêu trở đườngvề, quabao antencủa, vàosóngchuyểnphát caomạchtầnrồi vào máy thu, khuếch .đại , sửa đổi thành tín hiệu điện, đưa sang bộ chỉ báo thành tín hiệu ánh sáng trong thấy được trên mặt ở vị trí tương ứng với vị trí ngoài thực địa. Để cho máy phát, máy thu và máy chỉ báo hoạt động đồng bộ với nhau, người ta tạo ra các xung chỉ thị từ khối đồng bộ điều khiển toàn trạm rad 7/12/2021 12
13. B. SỰ PHẢN XẠ Sóng điện từ phản xạ (tán xạ) từ các bề mặt nơi có sự thay đổi lớn về hằng số điện môi hay hằng số nghịch từ. Có nghĩa là một chất rắn trong không khí hay chân không, hoặc một sự thay đổi nhất định trong mật độ nguyên tử của vật thể với môi trường ngoài, sẽ phản xạ sóng radar. bước sóng ngắn hơn độ phân giải hình ảnh bướcBướcsóngsónglớnradarhơn càngso nhiều so với kích thước trênvậttiathểmànsóngsẽradarbịsẽphândội cànglạicựcrõ. với kíchngắnthước vật vật 7/12/2021 13
14. C.NGUYÊN LÍ HIỆN ẢNH TRÊN RADA Trong radar sử dụng ống phóng tia điện tử CRT để thể hiện ảnh các mục tiêu. Giả sử tại thời điểm 푡1có tín hiệu ,sau biến đổi sẽ tạo nên cathode tín hiệu , tạI đó mật độ các tia bắn về màn hình nhiều hơn, làm điểm sáng sáng hơn lên đó chính là ảnh của mục tiêu. 7/12/2021 14
15. D.PHÂN CỰC Sự phân cực thể hiện hướng dao động của sóng và được xác định bằng anten radar. Có 2 loại phân cực là: phân cực tuyến tính và phân cực tròn. Nhiều anten radar đươc phân cực theo chiều dọc hoặc ngang. 7/12/2021 15
16. E.SỰ KHÚC XẠ Sóng vô tuyến truyền trong bầu khí quyển không theo đường thẳng. Bầu khí quyển của trái đất uốn cong hoặc khúc xạ sóng vô tuyến. Một tác động của sự khúc xạ khí quyển của sóng radio là sự gia tăng tầm nhìn (LOS) của radar 7/12/2021 16
17. F.NHIỄU SÓNG Nhiễu là bức xạ sóng điện từ (phát xạ, phản xạ),phá rối, làm tê liệt hoạt động bình thường của các phương tiện vô tuyến điện tử. Dưới tác động của nhiễu, các phương tiện vô tuyến điện tử mặc dù hoàn toàn tốt vẫn có thể không cung cấp được những tin tức đúng. Khả năng vượt qua các sóng không mong đợi được định nghĩa là tỉ số tín hiệu trên nhiễu. Có hai loại nhiễu: hiện tượng khí quyển, vũ trụ gây ra. Nhiễu do ion Nhiễu thiên hóa bề mặt . nhiên Nhiễu không cố ý: Gây ra do những máy phát bên cạnh hay các trạm phát điện. Nhiễu Nhân tạo Nhiễu có tổ chức hay cố ý: Gây với ý đồ phá rối, chèn ép, làm tê liệt các thiết bị vô tuyến điện tử của đối 7/12/2021 phương. 17
18. PHƯƠNG PHÁP CHỐNG NHIỄU Không có thiết bị chống nhiễu vạn năng, mỗi thiết bị có hiệu quả chống nhiễu cao nhất trong một vài trường hợp. Vì thế, hầu hết các nhiễu đều xuất hiện ở đầu thu và các nỗ lực để giảm thiểu yếu tố này tập trung trong thiết kế đầu thu. Để lượng hóa độ nhiễu, người ta đưa ra chỉ số nhiễu, là tỷ số giữa cường độ sóng nhiễu thu được trên đầu nhận so với một đầu nhận lý tưởng. Chỉ số này cần được giảm thiểu 7/12/2021 18
19. IV.ỨNG DỤNG SÓNG RADA 7/12/2021 19
20. An toàn hàng hải ứng dụng Dẫn đường trong cho máy Không gian bay Cảm nhận ỨNG DỤNG từ xa Điều khiển giao thông hàng không (ATC Dự báo Quân sự thời tiết 7/12/2021 20
21. TRONG LĨNH VỰC QUÂN SỰ 1.Radar cảnh giới. 2.Radar dẫn đường 3.Radar ngắm bắn 7/12/2021 21
22. 1.Radar cảnh giới Radar cảnh giới xác định ở những khu rộng lớn, tầm hoạt động có thể lên đến 450Km và có một tầm nhìn 360 độ. Radar phòng không được sử dụng trong hệ thống cảnh báo sớm để xác định vị trí, tiếp cận máy bay địch ở khoảng cách rất lớn. Từ đó đưa ra những chiến thuật, giải pháp cho việc phản công. 7/12/2021 22
23. Một số loại rada cảnh giới của Việt Nam P-12 được phát triển và điều hành bởi Liên Xô từ năm 1956 Là ‘ Mắt Thần’ đầu tiên của Việt Nam. 7/12/2021 23
24. Radar cảnh giới tầm trung RV-02 là một trong những sản phẩm được đánh giá cao bởi tính hiệu quả vượt trội, chống nhiễu tốt, độ tin cậy cao, sử dụng đơn giản. 7/12/2021 24
25. P35 là Radar bán Mobile gồm một đoạn trailer gắn trên cabin điều khiển và thiết bị anten, thiết bị được vận chuyển bằng xe tải 7/12/2021 25
26. 2.Radar dẫn đường Đươc sử dụng để dẫn đướng đi cho tên lửa, máy bay chiến đấu, UAV, ngư lôi Tiêu diệt chính xác mục tiêu trên không và trên mặt đất. Việt Nam đã mua và sử dụng nhiều loại tên lửa của Nga , Uran, Ấn Độ, sử dụng radar dẫn đường như Radar Sam-2 , Radar96L6E, RadarRSBN-4N, 7/12/2021 26
27. tiêm kích F-16V của Không quân Mỹ bắt đầu được thử nghiệm với radar tạo chùmMig nhanh-21 sử (SABR) dụng tên quét lửa mảng dẫn phađường điện bằng tử chủ rada động K-5 (AESA) (rs 2us) APG- 83. 7/12/2021 27
28. TRONG LĨNH VỰC HÀNG KHÔNG Các máy bay thương mại ngày nay đều được trang bị các bộ phận nhận/phát tín hiệu từ buồng lái. Bên cạnh đó, trung tâm kiểm soát không lưu từ mặt đất cũng có thể xác định. 7/12/2021 28
29. 7/12/2021 29
30. TRONG VIỆC QUAN SÁT TRÁI ĐẤT TỪ XA Khi chưa có công nghệ vệ tinh viễn thám, người ta phải quan sát trái đất bằng các thiết bị gắn trên khinh khí cầu. Năm 1946, lần đầu tiên thu được tín hiệu radar từ khoảng cách rất xa ngoài trái đất. 7/12/2021 30
31. RADA TRONG DỰ BÁO THỜI TIẾT Trong thế chiến thứ II, người ta dung radar để phát hiện các tàu và máy bay địch từ khoảng cách xa, nhưng họ thấy một số hiện tượng thời tiết gây nên những phản xạ của sóng radar khiến các mục tiêu bị che khuất . Kể từ đó radar được sử dụng như một thiết bị không thể thiếu trong việc dự báo thời tiết. Các radar thời tiết gửi các xung đinh hướng của bức xạ vi sóng theo thứ tự một mico giây. Các bước sóng từ 1-10cm gấp 10 lần dường kính của các giọt nước mưa và các phân tử bang. Giữa mỗi sung phát ra thì trạm radar phục vụ như một máy thu vì nó lắng nghe tín hiệu phản xạ lại. khoảng thời gian nghe của chu kì nghe là 1 mili giây dài hơn một nghìn lần so với thơi gian sung. Sau đó radar sẽ tiến hành lọc và sử lí tín hiệu để có được kết quả dự báo thời tiết. 7/12/2021 Hình ảnh một tâm bão lớn được rada ghi lại 31
32. PHẦN MỀM MÔ PHỎNG 1 Các chức năng chính của chương trình. Hiển thị được 6 mục tiêu cùng một lúc bằng 6 màu khác nhau. Để lại dấu vết của quỹ đạo mục tiêu. Radar chủ động sơ cấp. Tự động bám sát một mục tiêu bất kỳ nào đó (bám theo góc phương vị). Bắt đầu SAI ĐÚNG Quét thảng SAI Đảo chiều ĐÚNG SAI quét Quét KẾT THÚC Quét tròn xoắn ĐÚNG KO Đảo chiều quét Mục tiêu? Đảo chiều quét KO CÓ KO Hiển thị các thông sô Mục tiêu? của mục tiêu theo quét thẳng Mục tiêu? CÓ CÓ Hiển thị các thông sô của mục tiêu theo Hiển thị các thông sô quét tròn của mục tiêu theo quét xoán ốc 7/12/2021 32
33. Qua những gì phân tích ở trên chúng ta thấy radar có vai trò vô cùng to lớn không chỉ trong quân sự mà còn cả dân sự. Công nghệ ngày càng phát triển chúng ta là sinh viên phải nắm bắt, làm chủ công nghệ. 7/12/2021 33
34. 7/12/2021 34
35. ‘‘CÁM ƠN CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE’’ 7/12/2021 35