Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

PŘEDNÁŠKA 5 MRAR – Radiolokační a radionavigační systémy Jiří Šebesta Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 20.10.2014.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "PŘEDNÁŠKA 5 MRAR – Radiolokační a radionavigační systémy Jiří Šebesta Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 20.10.2014."— Transkript prezentace:

1 PŘEDNÁŠKA 5 MRAR – Radiolokační a radionavigační systémy Jiří Šebesta Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

2 strana 2 MRAR: PŘEDNÁŠKA 5.  Radary se syntetickou aperturou  Sekundární radar

3 strana 3 MRAR-P5: Syntetická apertura (1/13)  Obecný princip  SAR = Synthetic Aperture Radar  Podstatné zvětšení rozlišení radaro- vého zobrazení  Instalace: - letadla (airborne SAR) - družice (space- borne SAR)

4 strana 4 MRAR-P5: Syntetická apertura (2/13)  Vytváří se umělá anténní řada ve směru pohybu radaru (na letadle nebo družici)

5 strana 5 MRAR-P5: Syntetická apertura (3/13)  Jednotlivá měření (odezvy na pulzní signál vysílače) se uloží do pa- měti a při vyhodnocení se aplikuje součet signálů s váhováním (fázo- vé) k vytvoření umělého úzkého svazku

6 strana 6 MRAR-P5: Syntetická apertura (4/13)  Doba apertury (Aperture Time) definuje čas pro získání sady záznamů pro postprocessingový beamforming

7 strana 7 MRAR-P5: Syntetická apertura (5/13)  Vzdálenost k měřenému bodu od jednotlivých pozic antén:  Signál na n-té pozici antény  Celkový signál ze všech pozic a pro svazek ve směru měřeného bodu:

8 strana 8 MRAR-P5: Syntetická apertura (6/13)  Systém SLAR (Side Looking Airborne Radar)  Hlavní svazek anténa pulsního SAR radaru míří do boku pod úhlem  (look angle).  Šířka bočního svazku  V (pro pokles o 3 dB v radiánech) je svázána s rozměrem apertury L V :  Šířka pásu stopy (swath width) pro radiální vzdálenost R 0 do středu stopy:

9 strana 9 MRAR-P5: Syntetická apertura (7/13)  Rozlišení v příčném (bočním) směru je dáno šířkou pulsu (  V <

10 strana 10 MRAR-P5: Syntetická apertura (8/13)  Uvažujme SAR měření na délce L, pak interval přeletu pro konstantní rychlost v (odpovídá aperture time) bude:  Radiální vzdálenost k bodu P na zemi lze vyjádřit: kde:

11 strana 11 MRAR-P5: Syntetická apertura (9/13)  Po úpravě a aplikaci Taylorova rozvoje:  Argument přijatého signálu je závislý na tomto zpoždění: se zpožděním impulsu na trase tam i zpět :  Se zavedením vlnové délky: zjednodušíme na:

12 strana 12 MRAR-P5: Syntetická apertura (10/13)  Okamžitá frekvence přijatého signálu je: a rozdíl mezi Doppler. posuvy mezi P a P’ je :  Vyjádříme–li Doppler. posuvy pro cíl v bodě P a P’: za t jsme dosadili :

13 strana 13 MRAR-P5: Syntetická apertura (11/13)  Pro rozlišení dvou cílů musí být SAR data ukládána (doba apertury): a délka L pak musí být: odtud pro rozlišení platí v podélném směru platí: Příklad 14: SAR instalovaný na stratosférickém průzkumném letadle s výškou letu 25 km pracuje na kmitočtu 1,5 GHz. Rozměry apertury antény v obou souřadnicích (příčná i podélná) jsou 2 m. Úhel snímání je 45°, délka pulsu 1  s a rychlost letadla je 800 km/h. Určete šířku snímaného pásu a rozlišení na povrchu, je-li doba apertury SAR 0,2 s

14 strana 14 MRAR-P5: Syntetická apertura (12/13)  Vlnová délka:  Rychlost pohybu:  Radiální dálka:  Šířka pásu:  Příčné rozlišení:  Podélné rozlišení bez SAR:  Podélná délka syntetické apertury:  Podélné rozlišení se SAR:

15 strana 15 MRAR-P5: Syntetická apertura (13/13)  SAR systémy (komprese LFM, 1-30 GHz)  Průzkum Země (oceánografie, monitoring ledu a sněhu, měření znečištení, těžařství, klasifikace terénu, mapování) s rozlišením i pod 10 m  AIRBORNE – (první 1953, Godyear research, na DC-3, 930 MHz), AIRSAR (NASA JPL), YSAR  SPACEBORNE  RADARSAT (Kanada)  ERS (ESA – European Remote Sensing)  ENVISAT (ESA studium změn v životním prostředí, včetně globálního oteplování a tání ledovců)

16 strana 16 MRAR-P5: Sekundární radar (1/8)  SSR (Secondary Surveillance Radar)  Aplikace v ATC, pozemní systém je dotazovačem (Interrogator), palubní systém automatickým odpovídačem (Transponder), vojenské módy IFF (Identification Friend – Foe)  Odpovědi obsahují základní identifikační údaje a aktuální měřené letové parametry  IM modulace  Uplink 1030 MHz, vert. polarizace  Downlink 1090 MHz, vert. polarizace

17 strana 17 MRAR-P5: Sekundární radar (2/8)  Dvousvazkový anténní systém dotazovače  Měření azimutu  Odpovědi pouze od odpovídačů v daném azimutálním směru

18 strana 18 MRAR-P5: Sekundární radar (3/8)  Mód „A“ = ID odpovídače, resp. číslo letu

19 strana 19 MRAR-P5: Sekundární radar (4/8)  Odpověď v módu „A“  Číslo letu tvoří čtyři oktalové cifry ( – , tj kombinací – pro lety nad Evropou přidělováno Eurocontrolem  Speciální kódy:  únos  – ztráta spojení  nouze

20 strana 20 MRAR-P5: Sekundární radar (5/8)  Mód „C“ = barometrická výška letadla  Barometrické měření ve stovkách stop s korekcí  Hodnota kódována tzv. Gillhamovým kódem  Rozsah až ft.  SPI (Special Pilot Identification) – aktivuje pilot na 20 s po žádosti řídícího ATC

21 strana 21  Odpověď v módu „C“ MRAR-P5: Sekundární radar (6/8)  Gillhamův kód

22 strana 22 MRAR-P5: Sekundární radar (7/8)  Mód S (Adresný nebo všeobecný dotaz)  Z módu S se vyvinul systém ADS-B (Automatic dependent surveillance-broadcast)

23 strana 23 MRAR-P5: Sekundární radar (8/8)  ADS-B  DF – zdroj dat  AA – aircraft address  ME – parametry (poloha z GPS, rychlost, výška z výškoměru)

24 strana 24 Děkuji za vaši pozornost Anténa dotazovače SSR


Stáhnout ppt "PŘEDNÁŠKA 5 MRAR – Radiolokační a radionavigační systémy Jiří Šebesta Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 20.10.2014."

Podobné prezentace


Reklamy Google