Дисплей радара - Radar display
 | Эта статья включает в себя список общих Рекомендации, но он остается в основном непроверенным, потому что ему не хватает соответствующих встроенные цитаты. (Июнь 2015 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
А радарный дисплей электронное устройство для представления радар данные оператору. Радиолокационная система излучает импульсы или непрерывные волны электромагнитное излучение, небольшая часть которых обратное рассеяние от целей (преднамеренных или иных) и вернуться в радиолокационную систему. Приемник преобразует все полученное электромагнитное излучение в непрерывное электронное аналоговый сигнал переменного (или колеблющегося) напряжения, которое затем может быть преобразовано на экран.
Современные системы обычно используют какие-то отображение растровой развертки для создания изображения, похожего на карту. Однако на раннем этапе разработки радаров многочисленные обстоятельства затрудняли производство таких дисплеев. В конечном итоге люди разработали несколько различных типов дисплеев.
Осциллографы
Используемые ранние радарные дисплеи адаптированы осциллографы с различными входами. Осциллограф обычно принимает три каналы переменного (или колеблющегося) напряжения в качестве входа и отображает эту информацию на электронно-лучевая трубка. Осциллограф усиливает входные напряжения и отправляет их на два отклоняющих магнита и на электронная пушка создание пятна на экране. Один магнит перемещает пятно по горизонтали, другой - по вертикали, и вход в пушку увеличивает или уменьшает яркость пятна. Источник напряжения смещения для каждого из трех каналов позволяет оператору установить нулевую точку.
В дисплее радара выходной сигнал от приемника радара подается в один из трех входных каналов осциллографа. Ранние дисплеи обычно отправляли эту информацию либо в канал X, либо в канал Y, чтобы сместить точку на экране, чтобы указать возврат. Более современные радары обычно использовали вращающуюся или иным образом движущуюся антенну для покрытия большей площади неба, и в этих случаях электроника, подчиненная механическому движению антенны, обычно перемещала каналы X и Y, при этом сигнал радара подавался. в канал яркости.
A-Scope
Оригинальный радарный дисплей, A-scope или же А-дисплей, показывает только дальность, но не направление до целей. Иногда их называют R-прицелы за диапазон диапазона. A-прицелы использовались на самых ранних радиолокационных системах во время Вторая Мировая Война, особенно основополагающие Сеть Главная (CH) система.
Первичным входом в A-scope был усиленный обратный сигнал, полученный от радара, который отправлялся по оси Y дисплея. Возврат приводит к тому, что пятно отклоняется вниз (или вверх на некоторых моделях), рисуя вертикальные линии на трубе. Эти строки были известны как «точка» (или «точка»). Вход оси X был подключен к генератору пилообразного напряжения, известному как генератор временной базы пятно на дисплее, приуроченное к частота следования импульсов радара. Это распространило сообщения по дисплею в зависимости от времени их получения. Поскольку время возврата сигнала соответствует удвоенному расстоянию до цели, деленному на скорость света, расстояние по оси напрямую указывает расстояние до любой цели. Обычно это измеряется по шкале над дисплеем.[1]
Сигналы Chain Home обычно принимались парой антенн, расположенных под прямым углом. Используя устройство, известное как радиогониометр, оператор может определить пеленг цели, и, объединив свои измерения дальности с пеленгом, он может определить местоположение цели в космосе. Система также имела второй набор антенн, смещенных вертикально вдоль приемных опор. Выбрав пару этих антенн на разной высоте и подключив их к радиогониометру, они могли определить вертикальный угол цели и, таким образом, оценить ее высоту. Поскольку система могла измерять дальность и высоту, ее иногда называли HR-сфера, из "диапазона высот".
Рано Американец, нидерландский язык и Немецкий радары использовали J-прицел, который напоминал круглую версию A-прицела. Они отображают диапазон как угол вокруг лицевой панели, а не линейное расстояние вдоль нее. Такая компоновка позволяет с большей точностью считывать диапазон с помощью дисплея того же размера, что и у A-осциллографа, потому что кривая использует полную окружность, а не только горизонтальное расстояние (так что временная база в π раз больше).[1] Электромеханическая версия дисплея J-scope оставалась распространенной на потребительских судах. глубиномеры до 1990-х гг.
Для повышения точности угловых измерений концепция переключение лепестков стал обычным явлением в ранних радарах. В этой системе используются две антенны, слегка направленные влево и вправо или выше и ниже оси визирования системы. Принимаемый сигнал будет отличаться по силе в зависимости от того, какая из двух антенн будет более точно направлен на цель, и будет одинаковым, если антенна будет правильно выровнена. Чтобы отобразить это, обе антенны были подключены к механическому переключателю, который быстро переключался между ними, создавая две вспышки на дисплее. Чтобы различать их, у одного из двух приемников была задержка, поэтому он должен был появляться немного правее другого. Затем оператор раскачивал антенну вперед и назад, пока обе точки не достигли одинаковой высоты. Иногда это называлось K-scope.[2]
Немного модифицированная версия прицела K обычно использовалась для радаров воздух-воздух и наземного поиска, особенно в Радары AI и Радары ASV - (Воздушно-надводное судно). В этих системах прицел К был повернут на 90 градусов, поэтому большие расстояния находились дальше вверх, а не вправо. Выход одной из двух антенн передавался через инвертор вместо задержки. В результате две точки были смещены по обе стороны от вертикальной базовой линии, обе в одном и том же указанном диапазоне. Это позволяло оператору мгновенно видеть, в каком направлении повернуть; если точка справа была короче, им нужно было повернуть вправо. Эти типы дисплеев иногда назывались ASV-прицелы или же L-прицелы, хотя именование не было универсальным.[1]
Размеры дисплеев A-scope могут быть разными, но на радарных дисплеях часто использовалась диагональ от 5 до 7 дюймов. ЭЛТ серии 7JPx (7JP1, 7JP4 и 7JP7) был первоначально разработан как ЭЛТ-дисплей A-scope.
B-Scope
А B-прицел или же b-сканирование обеспечивает двумерное представление пространства «сверху вниз», где вертикальная ось обычно представляет диапазон, а азимут (угол) горизонтальной оси.[1] Дисплей B-прицела представлял горизонтальный «срез» воздушного пространства с обеих сторон самолета до углов слежения радара. Дисплеи B-scope были обычным явлением в бортовых радарах 1950-х и 60-х годов, которые сканировались механически из стороны в сторону, а иногда и вверх и вниз.
Пятно перемещалось вверх по оси Y аналогично оси X осциллографа A, при этом расстояния «вверх» на дисплее указывали на больший диапазон. Этот сигнал смешивался с переменным напряжением, генерируемым механическим устройством, которое зависело от текущего горизонтального угла антенны. Результатом стал по сути A-осциллограф, ось линии диапазона которого вращалась вперед и назад вокруг нулевой точки в нижней части дисплея. Радиосигнал был отправлен в канал интенсивности, на дисплее появилось яркое пятно, указывающее на возврат.
An Электронный прицел По сути, это B-осциллограф, отображающий диапазон в зависимости от высоты, а не диапазон в зависимости от азимута.[1] По своему действию они идентичны B-прицелу, название просто указывает на «высоту». Электронные прицелы обычно используются с радары для определения высоты, которые похожи на бортовые радары, но повернуты для сканирования по вертикали, а не по горизонтали, их также иногда называют «кивающими радарами» из-за движения их антенны. Трубка дисплея обычно поворачивалась на 90 градусов, чтобы поставить ось возвышения вертикально, чтобы обеспечить более очевидную корреляцию между дисплеем и «реальным миром». Эти дисплеи также называются Индикатор дальности и высоты, или же RHI, но также часто упоминались (что сбивает с толку) как B-прицел.
В H-прицел является еще одной модификацией концепции B-прицела, но отображает высоту, а также азимут и дальность. Информация о высоте отображается путем рисования второй «точки», смещенной от индикатора цели на небольшое расстояние, т.е. склон линии между двумя точками указывает высоту относительно радара.[1] Например, если метка была смещена прямо вправо, это означало бы, что цель находится на той же высоте, что и радар. Смещение создается путем разделения радиосигнала на два с последующей небольшой задержкой одного из сигналов, чтобы он отображался смещенным на дисплее. Угол регулировался задержкой время сигнала через задержку, длительность задержки регулируется напряжением, изменяющимся в зависимости от вертикального положения антенны. Такой вид отображения высоты может быть добавлен практически к любому другому дисплею, и его часто называют дисплеем с двумя точками.
C-Scope
А C-область отображает "яблочко" вид азимута в зависимости от высоты. Отображалась «метка», указывающая направление цели от центральной оси радара или, что чаще всего, самолета или пушки, к которой она была прикреплена. В Великобритании они были также известны как «индикаторы движущихся точек» или «индикаторы летающих точек», при этом движущееся пятно являлось целевой точкой. В этих случаях диапазон обычно отображается отдельно, часто с использованием второго дисплея в качестве L-осциллографа.[1]
Практически идентичен C-прицелу G-прицел, который накладывает графическое представление диапазона до цели.[1] Обычно это представлено горизонтальной линией, которая «вырастает» из пятна индикатора цели, образуя форму крыла. Крылья увеличивались в длину на меньших расстояниях, чтобы указать, что цель была ближе, как и крылья самолета при визуальном наблюдении. Также часто поставляется индикатор дальности «стреляйте сейчас», обычно состоящий из двух коротких вертикальных линий, центрированных по обе стороны от середины дисплея. Чтобы осуществить перехват, пилот ведет свой самолет до тех пор, пока точка не окажется в центре, а затем приближается, пока «крылья» не заполнят область между маркерами дальности. Этот дисплей воссоздает систему, обычно используемую на прицелы, где пилот набирает размах крыльев цели и затем стреляет, когда крылья заполняют область внутри круга в их поле зрения. Эта система позволяла летчику оценить дальность до цели. В этом случае, однако, дальность измерения измеряется непосредственно радаром, и дисплей имитировал оптическую систему, чтобы сохранить общность между двумя системами.
Индикатор положения плана
В PPI Дисплей обеспечивает двумерное "круговое" отображение воздушного пространства вокруг радиолокационной станции. Расстояние от центра дисплея указывает на дальность, а угол вокруг дисплея - это азимут на цель. Текущее положение антенны радара обычно обозначается линией, идущей от центра к внешней стороне дисплея, которая вращается вместе с антенной в реальном времени.[1] По сути, это B-прицел, увеличенный на 360 градусов. Дисплей PPI - это обычно то, что люди думают как радарный дисплей в целом, и широко использовался в управления воздушным движением до введения растровые дисплеи в 1990-е гг.
Дисплеи PPI на самом деле очень похожи на A-scopes в работе и появились довольно быстро после появления радара. Как и в случае с большинством двухмерных радарных дисплеев, выход радиоприемника был подключен к каналу интенсивности, чтобы получить яркую точку, указывающую на возврат. В A-scope генератор пилообразного напряжения, прикрепленный к оси X, перемещает точку по экрану, тогда как в PPI выход двух таких генераторов используется для вращения линии вокруг экрана. Некоторые ранние системы были механическими, с вращающейся катушкой отклонения вокруг шейки трубки дисплея, но электроника, которая должна была сделать это с помощью пары стационарных катушек отклонения, не была особенно сложной и использовалась в начале 1940-х годов.
Область бета-сканирования
Специализированный прицел Beta Scan Scope использовался для РЛС точного захода на посадку системы. Он отображает две строки на одном дисплее, верхняя (обычно) отображает вертикальный подход ( глиссада ), а нижний - горизонтальный подход. Маркер указывает желаемую точку приземления на взлетно-посадочной полосе, и часто линии наклонены к середине экрана, чтобы указать это местоположение. Также отображается "блип" одного самолета, наложенный на обе линии, причем сигналы генерируются отдельными антеннами. Отклонение от центральной линии захода на посадку можно увидеть и легко передать пилоту.
На изображении верхняя часть дисплея показывает вертикальное положение, а нижняя часть - горизонтальное. По вертикали две диагональные линии показывают желаемый глиссаду (вверху) и минимальную высоту захода на посадку (внизу). Самолет начал подход ниже глиссады и захватил ее незадолго до приземления. Правильная точка приземления обозначена горизонтальной линией на левом конце. На нижнем дисплее показано, что дрон стартует слева от линии захода на посадку, а затем направляется к ней.
Рекомендации
- ^ а б c d е ж грамм час я "Словарь терминов". Радар - рабочие характеристики радара, классифицированного по тактическому применению. стр. 109–114. Получено 1 апреля, 2016.
- ^ Армейский радар. Руководства Tommies. 2014. с. 223. ISBN 9781908336842.
- Раджу, Г. С. Н. (2008). Радиолокационная техника и основы средств навигации. Нью-Дели: I.K. International Publishing House Pvt Ltd., стр. 54, 237, 241, 252–259. ISBN 978-81-906942-1-6.
- Департамент армии (1985). Радиолокационная установка AN / TPS-25, AN / TPS-25A и AN / TPS-25 (XE-2).
дальнейшее чтение
- «Индикаторы радаров» (PDF). Радио-Крафт. Ноябрь 1945 г. с. 95.
внешняя ссылка
СМИ, связанные с Типы отображения экрана радара в Wikimedia Commons
СМИ, связанные с