User:Helga Volodko/sandbox

Radar Радар – система виявлення об’єктів, яка використовує радіохвилі для визначення діапазону, висоти, напрямку або швидкості об'єктів. Радар використовується для виявлення літаків, кораблів, космічних об’єктів, радіокерованих снарядів, автомототранспорт, місцевість. Радіолокаційна антена (антена) передає сигнали радіохвиль або хвилі надзвукової частоти, які відбиваються від будь-якого об’єкту на їхньому шляху. Об’єкт повертає крихітну частинку енергії хвилі до антени, яка зазвичай розташована на тій самій стороні, що і передавач. Радіолокатор був таємно винайдений декількома державами перед Другою світовою війною. Термін «радар» (RADAR) був придуманий Військово-морськими силами США у 1940 році, як абревіатура для RAdio Detection And Ranging (виявлення цілі та визначення відстані до неї за допомогою радіохвиль). З того часу термін «радар» увійшов в англійську та інші мови як звичайний іменник. Сучасне використання радіолокатора надзвичайно різноманітне, воно також включає в себе управління повітряним рухом; радіоастрономію (радіолокаційна астрономія); системи протиповітряної охорони; системи протиракетної зброї; корабельні радіолокаційні станції для розміщення орієнтирів та інших кораблів; системи попередження зіткнень літаків; системи морської розвідки, космічної розвідки і системи зближення (в космосі); спостереження за атмосферними опадами; вимірювання висоти і система управління польотом; висліджуванням мішеней для радіокерованих снарядів; георадар (радіолокаційне зондування на малих глибинах) для геологічних спостережень. Високотехнологічні радіолокаційні системи пов’язані з цифровими сигналами і здатний виділяти корисну інформацію із сигналів з дуже високим рівнем шумів. Інші системи, подібні до радару, використовуються в інших спектрах електромагнітних хвиль. Наприклад, лідар – лазерний ехолокатор; використовує ультрафіолет, видимі або ближню частину інфрачервоного випромінення від лазерів, а не від радіохвиль. ІСТОРІЯ Ще в 1886 році німецький фізик Генріх Герц показав, що радіохвилі можуть відбиватися від твердих об’єктів. У 1895 році Олександр Попов, російський фізик електротехнік, професор, винахідник, статський радник (1901), Почесний інженер-електрик (1899); винайшов апарат, використовуючи когерентну трубку для виявлення віддаленого удару блискавки. Наступного року він додав передавач іскрового проміжку. У 1897 під час тестування цього обладнання для передачі інформації між двома кораблями в Балтійському морі, він записав інтерференційні шуми спричинені третім судном. В своїй доповіді Попов написав, що це явище може використовуватися для виявлення об’єктів, але він більше нічого не робив з даними дослідженнями і спостереженнями. Німецький винахідник Крістіан Хюльсмейєр (Christian Hülsmeyer) перший використав радіохвилі для виявлення «наявності металевих об’єктів на відстані». У 1904 році він продемонстрував технічне застосування: виявлення корабля в тумані з видимістю 0 балів, але не відстань корабля від передавача. Він отримав патент на свій пристрій виявлення в квітні 1904 року і пізніше патент на відповідні поправки і покращення для визначення відстані до корабля. Він також отримав патент в Британії у 23 вересня 1904 року на  цілісну радіолокаційну систему, яка називалася «телемобілоскоп». Вона працювала на радіохвилі 0.5м, сигнал імпульсної радіолокаційної станції створювався за допомогою іскрового проміжку. Його система використовувала класичну схему антени, яка складалася з рупорної антени з параболічним рефлектором (відбивачем) і була представлена німецьким військовим на практичній перевірці в гавані Роттердаму і Кельн-Дойтцу, але не була визнана. У 1922 році Альберт Тейлор і Лео Янг, дослідники, які співпрацювали з Військово-морським флотом США, встановили приймач і передавач на протилежних сторонах річки Потомак і побачили, що корабель, який проходить крізь траєкторію хвилі призводить до появи або зникнення сигналу на приймачі. Тейлор надав звіт, в якому запропонував використовувати дане явище як засіб виявлення кораблів при поганій видимості, але ВМФ США активно не підтримали напрацювання винахідників. Вісім років потому в науково-дослідній лабораторії ВМФ США Лоуренс Хайленд спостерігав подібний ефект затухання від літака, який пролітає; результатом цих досліджень стала патентна заявка на ехосигнали від рухомих цілей. Впродовж 1920-их британські науково-дослідні заклади зробили значний прогрес, використовуючи радіотехніку, включаючи зондування іоносфери і виявлення світла на значних відстанях. Роберт Ватсон-Ватт став знавцем у використанні радіопеленгування, яке було частиною його експериментів. Перед Другою світовою війною проводилися незалежні одні від інших і абсолютно засекречені дослідження у Франції, Італії, Японії, Нідерландах, Радянському Союзі, Великій Британії, Сполучених штатах; розвивалися технології, які стали прототипом сучасного радару. Впродовж того ж часу радянські війскові інженери П.К. Ощепков у співпраці з Ленінградським Електрофізичним Інститутом створили експериментальний апарат, який був здатний виявляти літак на відстані трьох кілометрів від приймача. Французька і Радянська системи працювали в режимі незатухаючих коливань і не могли надати повну картину, яка вважається найважливішою в сучасній моделі радіолокаційної станції. Повноцінна радіолокаційна система сформувалася як система імпульсних сигналів і перший такий пристрій був продемонстрований в грудні 1934 році американцем Робертом М. Пейджем., який працював в науково-дослідній лабораторії ВМФ США. ЗАСТОСУВАННЯ Інформація, представлена за допомогою радара включає в себе дальність і діапазон об'єкта. Він, таким чином, використовується в різних галузях, де точне розташування має вирішальне значення. Вперше радара був використаний у військових цілях: пошук повітряних, наземних та морських об’єктів. Це покликало в свою чергу застосування радарів і на цивільних літаках, суднах і т.д. В авіації, літаки оснащені радіолокаційними пристроями, які попереджають систему про перешкоди, які наближаються; інформацію про погоду, точна висота. Перший комерційний пристрій, встановлений на повітряних суднах 1938 року - блок Bell Lab, на деяких літаках авіаліній САША. Такі літаки могли здійснювати посадку в тумані в аеропортах, оснащених наземних системами керування заходження на посадку повітряних суден. Морські радари використовуються для вимірювання азимута і відстані кораблів, щоб запобігти зіткненню з іншими судами, щоб перейти, і, щоб вирівняти своє положення на морі в межах досяжності від берега або інших фіксованих посилань, таких як острова, буїв і маяків. У порту служба руху суден радіолокаційні системи використовуються для моніторингу та регулювання руху суден в завантажених водах. Метеорологи використовувати радар, щоб стежити за опадами та вітром. Він став основним інструментом для прогнозування короткострокової погоди і суворих погодних умов, таких як грози, торнадо, зимових штормів і т.д. Геологи використовують спеціалізовані радари, які проникають в землю для дослідження порід та створення карти земної кори. Міліція використовують радари для контролю швидкості транспортних засобів на дорогах. ОСНОВИ Радіолокаційний сигнал Радіолокаційна система має передавач, який випромінює радіохвилі - сигнали, в заданих напрямках. Коли вони вступають в контакт з об'єктом, вони, як правило, відбиваються або розсіюються в різних напрямках. Радіолокаційні сигнали відбиваються особливо добре від матеріалів зі значною електропровідністю, особливо від металів. Радіолокаційні приймачі зазвичай розташовуються там, де і передавач. Відбиті сигнали, як правило, дуже слабкі, вони можуть бути посилені за допомогою електронних підсилювачів. Більш складні методи обробки сигналів також використовуються для того, щоб відновити корисні радіолокаційні сигнали. Слабке поглинання радіохвиль середовищем, через яке вони проходять саме те, що дозволяє радіолокаційним системам виявляти об'єкти на відносно великих відстанях, на яких інші електромагнітні хвилі, такі як видиме світло, інфрачервоне світло, і ультрафіолетовим світлом, занадто сильно ослаблені. Такі погодні явища, як туман, хмари, дощ, сніг, мокрий сніг, які блокують видиме світло зазвичай прозорі для радіохвиль. Певні частоти, які поглинаються або розсіюються водяна пара, краплі дощу, або атмосферних газів (зокрема, кисню) можна уникнути при проектуванні радарів. ПІДСВІЧУВАННЯ Радар розраховує на свої власні передачі більше ніж на світло від Сонця чи Місяця, або з електромагнітних хвиль, випромінюваних самими об'єктами, такими як інфрачервоні довжин хвиль (теплових). Цей процес, що направляє штучні радіохвилі до об'єктів називається освітленням, як відомо радіохвилі невидимі для людського ока або оптичних камер. ВІДБИТТЯ Якщо електромагнітні хвилі, що поширюються через один матеріал зустрічають на своєму шляху інші матеріали, що мають дуже різну діелектричну проникність, хвилю відображатиме або розсіюватиме від межі між матеріалами. Це означає, що твердий об'єкт в повітрі або у вакуумі, або істотна зміна в атомній щільності між об'єктом і що оточує його, як правило, розсіюють хвилі радару від його поверхні. Це особливо вірно для електропровідних матеріалів, таких як метал і вуглецеве волокно, що робить радар найкращим для виявлення повітряних і морських суден. Радіопоглинаючі покриття, що містять резистивні, а іноді і магнітні речовини, використовуються на військових транспортних засобах, для зниження радіолокаційного відбиття. Це тотожне тому, коли маскують щось в темний колір і об’єкт не видимий в нічний час.