Kako Djeluje Radar

{h1}

Radar se koristi za praćenje oluja, aviona i oružja te za izradu topografskih karata. Saznajte više o radaru, radarskoj tehnologiji i doplerskom pomaku.

Radar je nešto što se koristi svuda oko nas, iako je normalno nevidljivo. Kontrola zračnog prometa koristi radar za praćenje zrakoplova i na zemlji i u zraku, kao i za usmjeravanje zrakoplova za glatko slijetanje. Policija koristi radar za otkrivanje brzine prolaska automobilista. NASA koristi radar za mapiranje Zemlje i drugih planeta, za praćenje satelita i svemirskih krhotina te za pomoć u stvarima poput pristajanja i manevara. Vojska ga koristi za otkrivanje neprijatelja i za vođenje oružja.

Meteorolozi koriste radar za praćenje oluja, uragana i tornada. Čak vidite oblik radara u mnogim trgovinama, kada se vrata automatski otvore! Očito je da je radar izuzetno korisna tehnologija.

Kad ljudi koriste radar, obično pokušavaju postići jednu od tri stvari:

  • Otkrivanje prisutnosti objekta na daljini - Obično se "nešto" kreće, poput aviona, ali radar se može koristiti i za otkrivanje nepomičnih objekata zakopanih u podzemlju. U nekim slučajevima radar može identificirati i objekt; na primjer, može prepoznati vrstu zrakoplova koji je otkrio.
  • Otkrijte brzinu objekta - To je razlog zašto policija koristi radar.
  • Kartirajte nešto - Svemirski šatl i sateliti u orbiti koriste nešto što se naziva Sintetički radarski otvor stvoriti detaljne topografske karte površine planeta i mjeseca.

Sve ove tri aktivnosti mogu se izvesti pomoću dviju stvari koje su vam možda poznate iz svakodnevnog života: jeka i Doplerov pomak, Ova dva koncepta lako je razumjeti u području zvuka jer uši svakodnevno čuju odjek i doplerski pomak. Radar koristi iste tehnike koristeći radio valove.

U ovom ćemo članku otkriti tajne radara. Pogledajmo zvuk verziji prvo jer ste već upoznati s ovim konceptom.

Jeka

Kako djeluje radar: kako

Jeka je nešto što stalno doživljavate. Ako viknete u bunar ili kanjon, odjek će se vratiti trenutak kasnije. Odjek nastaje zato što se neki zvučni valovi u vašem viku odbijaju od površine (bilo vode na dnu izvora, bilo zida kanjona s druge strane) i putuju natrag do vaših ušiju. Dužina vremena između trenutka kada vičete i trenutka kada čujete odjek određuje se udaljenost između vas i površine koja stvara odjek.

Izračunavanje dubine s odjekom

Kad viknete u bunar, zvuk vašeg vikanja putuje niz bunar i odbija se (odjekuje) s površine vode na dnu izvora. Ako izmjerite vrijeme potrebno da se eho vrati i ako znate brzinu zvuka, možete točno izračunati dubinu bušotine.

Doplerski pomak

Doplerov pomak: osoba koja stoji iza automobila čuje niži ton od vozača, jer se automobil odmiče. Osoba ispred automobila čuje viši ton od vozača jer se automobil približava.

Doplerov pomak: osoba koja stoji iza automobila čuje niži ton od vozača, jer se automobil odmiče. Osoba ispred automobila čuje viši ton od vozača jer se automobil približava.

Doplerov pomak je također uobičajena. Vjerojatno ga svakodnevno (često i bez shvaćanja). Doplerski pomak događa se kada zvuk stvara ili se odbija od pokretnog predmeta. Doplerov pomak u krajnosti stvara zvučni bum (Pogledaj ispod). Evo kako razumjeti Doplerov pomak (možda ćete htjeti isprobati ovaj eksperiment na praznom parkiralištu). Recimo da automobil dolazi prema vama sa brzinom od 60 milja na sat (mph), a njegov je rog gromoglasan. Čut ćete rog kako svira jednu "notu" kako se automobil približava, ali kad vas automobil prođe zvuk roga iznenada će se prebaciti na nižu notu. To je isti rog koji istodobno proizvodi isti zvuk. Promjena koju čujete uzrokovana je doplerovim pomakom.

Evo što se događa. brzina zvuka kroz zrak na parkiralištu je fiksno. Radi jednostavnosti izračuna, recimo da je 600 mph (točna brzina određena je tlakom, temperaturom i vlagom zraka). Zamislite da automobil stoji mirno, udaljen je točno 1 kilometar od vas i odupire mu rog točno jednu minutu. Zvučni valovi s roga širit će se iz automobila prema vama brzinom od 600 mph. Ono što ćete čuti je kašnjenje od šest sekundi (dok zvuk putuje 1 milju na 600 mph), a zatim zvuk vrijedan točno jedne minute.

Recimo sada da se automobil kreće prema vama brzinom od 60 km / h. Počinje od udaljenosti od milje, a previše je roga točno jednu minutu. I dalje ćete čuti kašnjenje od šest sekundi. Međutim, zvuk će se reproducirati samo 54 sekunde. To je zato što će automobil biti odmah pored vas nakon jedne minute, a zvuk na kraju minute stiže vam trenutno. Automobil (iz perspektive vozača) još uvijek puše rog jednu minutu. Budući da se automobil kreće, zvuk minute vrijedan minutu spakuje se u 54 sekunde iz vaše perspektive. Isti broj zvučnih valova spakiran je u manje vremena. Stoga se njihova frekvencija povećava, a zvuk roga zvuči vam više. Kako vas automobil prolazi i odmiče, proces se obrće, a zvuk širi kako bi ispunio više vremena. Stoga je ton niži.

Pomakanje eha i doplera možete kombinirati na sljedeći način. Recite da šaljete glasan zvuk prema automobilu koji se kreće prema vama. Neki zvučni valovi odskočit će iz automobila (odjek). Budući da se automobil kreće prema vama, zvučni će valovi biti stisnut, Stoga će zvuk odjeka imati višu visinu od izvornog zvuka koji ste poslali. Ako izmjerite visinu odjeka, možete odrediti koliko brzo automobil ide.

Sonic Boom

Dok smo ovdje na temu zvuka i pokreta, možemo također razumjeti i zvučne uzlete. Recite da se automobil kretao prema vama tačno brzinom zvuka - 700 mph ili slično. Automobil puše rog. Zvučni valovi koje stvara rog ne mogu ići brže od brzine zvuka, pa vam i automobil i zvuk dolaze do brzine od 700 km / h, tako da se sav zvuk koji dolazi iz automobila "skuplja". Ne čujete ništa, ali možete vidjeti kako se automobil približava. Točno u istom trenutku kada stiže automobil, zvuči sav zvuk i to je LOUD! To je zvučni bum.

Isti se fenomen događa kada čamac putuje vodom brže nego što valovi putuju vodom (valovi se u jezeru kreću brzinom od možda 5 mph - svi valovi putuju kroz svoj medij fiksnom brzinom). Valovi koje brod generira "naslažu se" i tvore pramčani val u obliku slova V koji vidite iza broda. Pramčani val zaista je vrsta zvuka. To je složena kombinacija svih valova koje je brod stvorio. Vijak tvori V oblik, a kut V upravlja se brzinom broda.

Razumijevanje radara

Lijevo: Antene na Goldstone Deep Space komunikacijskom kompleksu (dio NASA-ine duboke svemirske mreže) pomažu u pružanju radio komunikacije za NASA-in međuplanetarni svemirski brod. Desno: Radar površinskog pretraživanja i radar za pretraživanje zraka postavljeni su na čelu raketnog razarača.

Lijevo: Antene na Goldstone Deep Space komunikacijskom kompleksu (dio NASA-ine duboke svemirske mreže) pomažu u pružanju radio komunikacije za NASA-in međuplanetarni svemirski brod. Desno: Radar površinskog pretraživanja i radar za pretraživanje zraka postavljeni su na čelu raketnog razarača.

Vidjeli smo da se odjek zvuka može upotrijebiti za određivanje udaljenosti nečega, a vidjeli smo i da pomoću Dopplerovog pomaka odjeka možemo odrediti koliko brzo nešto ide. Stoga je moguće stvoriti "zvučni radar", a upravo to sonar je. Podmornice i čamci stalno koriste sonar. Možete koristiti iste principe sa zvukom u zraku, ali zvuk u zraku ima nekoliko problema:

  • Zvuk ne putuje jako daleko - možda najviše milju.
  • Gotovo svi mogu čuti zvukove, pa bi „zvučni radar“ definitivno uznemirio susjede (većinu ovog problema možete ukloniti pomoću ultrazvuka umjesto zvučnog zvuka).
  • Budući da bi odjek zvuka bio vrlo slab, vjerojatno bi ga bilo teško otkriti.

Radar zato umjesto zvuka koristi radio valove. Radio valovi putuju daleko, ljudi su nevidljivi i lako ih je prepoznati čak i kad ih onesvijeste.

Uzmimo tipičan radarski set dizajniran za otkrivanje zrakoplova u letu. Radarski set uključuje svoj odašiljač i puca kratkim, visokim intenzitetom, visokofrekventnim radio valovima. Prsak može trajati mikrosekundu. Zatim radarski set isključuje svoj odašiljač, uključuje prijemnik i sluša odjek. Radarski set mjeri vrijeme koje je potrebno da odjek stigne, kao i doplerovski pomak odjeka. Radio valovi putuju brzinom svjetlosti, otprilike 1.000 stopa po mikrosekundi; pa ako radarski set ima dobar brzi sat, može vrlo precizno izmjeriti udaljenost aviona. Pomoću posebne opreme za obradu signala, radarski set također može vrlo precizno izmjeriti Dopplerov pomak i odrediti brzinu aviona.

U zemaljskom radaru postoji puno više potencijalnih smetnji nego u radarima koji se bave zrakom. Kad policijski radar pušta puls, odjekuje u sve vrste objekata - ograde, mostove, planine, zgrade. Najlakši način za uklanjanje svih ovih vrsta nereda je filtriranje prepoznavanjem da nije Doppler-pomaknut. Policijski radar traži samo signale usmjerene prema Doppleru i zbog toga što je radarska zraka čvrsto usredotočena pogodi samo jedan automobil.

Policija sada koristi lasersku tehniku ​​za mjerenje brzine automobila. Ova tehnika se zove LIDAR, a umjesto radio valova koristi svjetlost. Pogledajte kako rade radarski detektori za informacije o lidar tehnologiji.

Više informacija o radaru i njegovim aplikacijama potražite na vezama na sljedećoj stranici.

Kako Djeluje Radar


Video Dodatak: Radar detector V7 with Aliexpress / Unpacking V7 Radar Detector Test.




Istraživanje


Voda Na Zemlji Vjerojatno Dolazi Iz Vrlo Ranih Udara Asteroida
Voda Na Zemlji Vjerojatno Dolazi Iz Vrlo Ranih Udara Asteroida

Kako Djeluje Crni Led
Kako Djeluje Crni Led

Znanost Vijesti


Tsunamijev Top Model: Znanost O Predviđanju Valova Čudovišta
Tsunamijev Top Model: Znanost O Predviđanju Valova Čudovišta

Ravno Izvan Sci-Fi-Ja: Hoverbike 'Surfanje' Kroz Zrak U Testu
Ravno Izvan Sci-Fi-Ja: Hoverbike 'Surfanje' Kroz Zrak U Testu

Pauk Vrti Mrežu U Čovjekovom Uhu (Umanjuje Noćne More)
Pauk Vrti Mrežu U Čovjekovom Uhu (Umanjuje Noćne More)

Koje Je Podrijetlo Eksplodirajućih Zvijezda? Dva Ispravna Odgovora
Koje Je Podrijetlo Eksplodirajućih Zvijezda? Dva Ispravna Odgovora

Pod Afganistanom Je Otkriveno Trolijun Dolara Troske Rijetkih Minerala
Pod Afganistanom Je Otkriveno Trolijun Dolara Troske Rijetkih Minerala


HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2024 HR.WordsSideKick.com