PŘEDNÁŠKA 6 Jiří Šebesta MRAR – Radiolokační a radionavigační systémy

Prezentace na téma: "PŘEDNÁŠKA 6 Jiří Šebesta MRAR – Radiolokační a radionavigační systémy"— Transkript prezentace:

1 PŘEDNÁŠKA 6 Jiří Šebesta MRAR – Radiolokační a radionavigační systémy
Jiří Šebesta Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

2 MRAR: PŘEDNÁŠKA 6. Bistatické a multistatické radary
Pasivní radiolokace

3 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (1/10)
Monostatický radar – jeden RX/TX systém Bistatický radar – vysílač a přijímač rozdělen = poloaktivní radar Hustota vyzářené energie v prostoru cíle:

4 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (2/10)
 Výkon sekundárního záření (odrazná plocha je dána odrazivými vlastnostmi cíle pro směr příchodu elmag. vlny od vysílače a odrazu k přijímači):

5 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (3/10)
 Hustota odražené energie v oblasti přijímací antény radaru:  Výkon odraženého signálu na výstupu antény na přijímací straně:

6 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (4/10)
Příklad 15: Určete přijatý výkon pro monostatický primární radar na vlnové délce 3 cm s výkonem 100 kW pro cíl ve vzdálenosti 150 km, přičemž anténa má zisk 40 dB a uvažované cíle mají efektivní odraznou plochu 100 m2. Určete požadovaný výkon pro stejný případ s bistatickým uspořádáním, pro cíl ve vzdálenosti 150 km od vysílače a 50 km od přijímače. Neuvažujte polarizační ztráty.

7 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (5/10)
Lepší energetická bilance než u monostatického radaru Přijímací strana je rádiově neaktivní (utajení) Konstantní SNR pro cíle na Cassiniho oválech kde e je faktor elipticity r1 je vzdálenost mezi cílem a vysílačem r2 je vzdálenost mezi cílem a přijímačem a je základna, tj. vzdálenost me-zi vysílačem a přijímačem

8 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (6/10)
Multistatický radar – více TX (může to být i nezávislý systém) a více RX Jako vysílače mohou být využity vysílače pro jiné účely (komerční služby, BTS, televizní vysílače apod.) – pasivní systém

9 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (7/10)
Směroměrný systém – Theta – theta, nebo AOA (Angle of Arrival) Je třeba znát jak směr svazku vysílače, tak i přijímače. Přijímací antény musí mít úzký svazek vyzařovací charakteristiky . Pro 2D určení polohy možno použít dva přijímače a definovat jejich směry svazků, vysílač pak může být nezávislý, všesměrový.

10 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (8/10)
Eliptické měření Pro n-tý smě-rový kosinus platí: Po určení úhlů, přechází řešení na směroměrné

11 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (9/10)
Příklad 16: Určete úhel příjmu pro bistatický radar, je-li základna 150 km, vzdálenost od vysílače k cíli 125 km a od cíle k přijímači 30 km.

12 MRAR-P6: Bistat. a multistat. radary (10/10)
Hyperbolická měření – TDOA (Time Difference of Arrival) Není potřeba znát polohu vysílače, přijímací stanice jsou synchronizovány nebo je zajištěn komunikační spoj mezi stanicemi s definovaným zpožděním přenosu.

13 MRAR-P6: Pasivní radar (1/6)
Pasivní radar je vždy založen na multistatickém přístupu Směroměrný systém (Kopáč 1959, Borap) – měření směru příchodu signálu AOA z min. dvou stanic – interferometrické metody měření – anténní pole Časoměrný systém (Tamara, Vera) TDOA – měření časového rozdílu příchodu signálu – více TX + jeden RX nebo jeden TX + více RX nebo více TX + více RX

14 MRAR-P6: Pasivní radar (2/6)
 PCL systémy = Passive Coherent Location  Více TX (nezávislé – např. TV vysílač) + jeden RX, který vyhodnocuje jak zpoždění signálů od cíle, tak i od vlastních vysílačů  Nevýhodou jsou ne-optimální autokore-lační vlastnosti vysí-laných signálů, mož-nost instalace vlast-ních vysílačů

15 MRAR-P6: Pasivní radar (3/6)
 Jeden TX (nepřítel) + 4 x RX = 3D TDOA (inverzní princip k GPS)

16 MRAR-P6: Pasivní radar (4/6)
VĚRA Dosah systému je 400 až 500km v úhlovém sektoru větším než 120°C. Typické rozmístění bočních stanic je 15 až 40 km od centrální stanice. Ověřená stacionární přesnost měření ve vzdálenosti kolem 100 km je u systému VĚRA řádově desítky metrů a prostorově závisí na poloze letounu. Přesnost určení barometrické výšky je 30m. Nynější programové vybavení umožňuje sledovat až 300 letounů současně.

17 MRAR-P6: Pasivní radar (5/6)
VĚRA-A Dokáže pokrýt celé území ČR. Určena pouze pro sledování provozu pro civilní účely Komunikace mezi stanicemi není širokopásmová (pracuje na f = 1090 MHz). VĚRA-S/M Na rozdíl od verze A dokáže díky analýze přijímaného signálu určit typ objektu a jeho funkční režim. Komunikace mezi stanicemi je širokopásmová (f = 1 GHz až 18 GHz).

18 MRAR-P6: Pasivní radar (6/6)
Mobilní RX stanice VĚRA

19 Děkuji za vaši pozornost
Tatra s výsuvným anténním systémem Tamary