مرحبا بك في منتدى الشرق الأوسط للعلوم العسكرية

انضم إلينا الآن للوصول إلى جميع ميزاتنا. بمجرد التسجيل وتسجيل الدخول ، ستتمكن من إنشاء مواضيع ونشر الردود على المواضيع الحالية وإعطاء سمعة لزملائك الأعضاء والحصول على برنامج المراسلة الخاص بك وغير ذلك الكثير. إنها أيضًا سريعة ومجانية تمامًا ، فماذا تنتظر؟
  • يمنع منعا باتا توجيه أي إهانات أو تعدي شخصي على أي عضوية أو رأي خاص بعضو أو دين وإلا سيتعرض للمخالفة وللحظر ... كل رأي يطرح في المنتدى هو رأى خاص بصاحبه ولا يمثل التوجه العام للمنتدى او رأي الإدارة أو القائمين علي المنتدى. هذا المنتدي يتبع أحكام القانون المصري......

مفهوم الرادار و أساسيات عمل الرادار الجزء الثانى

Hunter

عضو مميز
إنضم
18 نوفمبر 2021
المشاركات
4,452
مستوى التفاعل
20,411
المستوي
4
الرتب
4
Country flag


مفهوم الرادار وأساسيات عمل الرادار
الجزء الثانى


0.jpg

الهوائي ( Antenna )

الهوائي هو جهاز كهربائي يحول الطاقة الكهربائية إلى موجات راديو والعكس
و يتم استخدام الهوائي ليس فقط على الرادار ولكن أيضا على أجهزة التشويش و أنظمة التحذير الراداري ونظام الاتصالات
و تتمثل وظيفة الهوائي أثناء الإرسال في تركيز طاقة الرادار من جهاز الإرسال في حزمة على شكل يشير إلى الاتجاه المطلوب اما أثناء الاستقبال تتمثل وظيفة الهوائي في جمع طاقة الرادار العائدة الموجودة في إشارات الصدى وتوصيل هذه الإشارات إلى جهاز الاستقبال و غالبا ما تتميز الهوائيات بشكل شعاعها وكفاءتها.


1.jpg

هوائي ثنائي القطب ( Dipole Antenna )

الهوائي ثنائي القطب أو المزدوج هو أبسط فئة من الهوائي وأكثرها استخداما
و يتكون من عنصرين موصلين متطابقين مثل الأسلاك المعدنية أو القضبان والتي عادة ما تكون متناظرة ثنائيا
و يتم تطبيق تيار القيادة من جهاز الإرسال أو لاستقبال الهوائيات حيث يتم أخذ إشارة الخرج إلى جهاز الاستقبال بين نصفي الهوائي
و يتم توصيل كل جانب من خط التغذية بجهاز الإرسال أو الاستقبال بأحد الموصلات
وتعتبر ثنائيات الأقطاب هي هوائيات رنانة مما يعني أن العناصر تعمل كرنانات مع موجات ثابتة من التيار الراديوي تتدفق ذهابا وإيابا بين نهاياتها
لذلك يتم تحديد طول العناصر ثنائية القطب من خلال الطول الموجي لموجات الراديو المستخدمة
ثنائيات الأقطاب هي هوائيات متعددة الاتجاهات وبالتالي غالبا ما تستخدم في أنظمة الاتصالات


2.jpg

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )

3.png

هوائي أحادي القطب ( Monopole Antenna )

4.jpg

الهوائي أحادي القطب هو نصف هوائي ثنائي القطب مثبت بشكل عمودي على نوع من الأسطح الموصلة يسمى المستوى الأرضي.
و الاتجاهية لهوائي أحادي القطب هي ضعف اتجاهية هوائي ثنائي القطب ضعف الطول لأنه لا يوجد إشعاع يحدث تحت المستوى الأرضي
وبالتالي يكون الهوائي ضعف التوجيه بشكل فعال و نظرا لارتفاع الاتجاهية يمكن للهوائي أحادي القطب أن يرسل موجة لمسافة أبعد مع قدرة إرسال مماثلة


نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )

5.jpg 6.jpg


هوائي ياغي أودا ( Yagi-Uda Antenna )

7.jpg

هوائي Yagi هو هوائي اتجاهي يتكون من عدة عناصر متوازية في خط
و غالبا ما تتكون من عنصر تغذية واحد أو عنصر مدفوع و عادة ما يكون هوائي ثنائي القطب أو هوائي ثنائي القطب مطوي
هذا هو العضو الوحيد من الهياكل السابقة الذي يتم إثارته بالفعل (جهد مصدر أو تيار مطبق) بقية العناصر طفيلية فهي تعكس أو تساعد على نقل الطاقة في اتجاه معين.
و غالبا ما يكون هوائي التغذية هو الثاني من النهاية كما هو موضح في الصورة التالية كما غالبا ما يتم تغيير حجم هوائي التغذية هذا لجعله رنينا في وجود العناصر الطفيلية
ويعتبر العنصر الموجود على يسار عنصر التغذية هو العاكس و يكون العنصر العاكس أطول قليلا من عنصر التغذية و عادة ما يكون هناك عاكس واحد فقط
و تؤدي إضافة المزيد من العاكسات إلى تحسين الأداء بشكل طفيف للغاية
و يعتبر هذا العنصر مهما في تحديد النسبة الأمامية إلى الخلفية (الكسب في الاتجاه الأقصى إلى الاتجاه المعاكس) للهوائي
اما العناصر الموجودة على يمين عنصر التغذية هي عناصر المخرج وغالبا ما تكون أقصر قليلا من عنصر التغذية
و يحتوي هوائي Yagi على مدى تردد تشغيل ضيق للغاية وغالبا ما يكون الحد الأقصى للكسب حوالي 17 ديسيبل.


8.jpg

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )

9.jpg 10.jpg


هوائي عاكس الزاوية ( Corner Reflector Antenna )

11.jpg

هوائي عاكس الزاوية هو نوع من هوائيات الرادار التي تستخدم غالبا لأجهزة إرسال ترددات VHF و UHF
و يتكون من عنصر مدفوع (يمكن أن يكون ثنائي القطب أو صفيف Yagi) مثبت أمام شاشتين عاكستين مستطيلتين مسطحتين متصلتين بزاوية عادة تكون 90 درجة
و يمكن أن تكون الشاشة العاكسة عبارة عن صفيحة معدنية أو عنصر شبكي (للرادار منخفض التردد) لتقليل الوزن وتحسين مقاومة الرياح للهيكل
هوائي عاكسات الزاوية لديه كسب معتدل من 10-15 ديسيبل وعرض نطاق ترددي واسع

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )


12.jpg

الهوائي اللوغاريتمي الدوري ( Log-periodic Antenna )

تتكون مصفوفة ثنائي القطب اللوغاريتمية الدورية من عدد من العناصر ثنائية الأقطاب نصف الموجة ذات الطول المتزايد تدريجيا
ويتكون كل منها من زوج من القضبان المعدنية و يتم تثبيت ثنائيات الأقطاب بالقرب من بعضها البعض في خط واحد متصلة بالتوازي مع خط التغذية بمرحلة متناوبة
و على الرغم من أن السجل الدوري يشبه تصميمات Yagi متعددة العناصر في المظهر إلا أنها تعمل بطرق مختلفة جدا
و تؤدي إضافة عناصر إلى Yagi إلى زيادة اتجاهها (الكسب) بينما تؤدي إضافة عناصر إلى LPDA إلى زيادة استجابة التردد (عرض النطاق الترددي)
كما يعد تردد التشغيل الواسع للغاية أحد المزايا الرئيسية لمصفوفة ثنائية القطب لوغاريتمية دورية مقارنة بأنواع الهوائيات الأخرى
و يعتبر طول العنصر في مصفوفة سجل الدوري ثنائي القطب مرتبط لوغاريتميا
حيث يعتبر طول أطول عنصر هو 1/2 من الطول الموجي لأدنى تردد بينما طول أقصر عنصر هو 1/2 من الطول الموجي لأعلى تردد


13.jpg


نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )


14.jpg

الهوائي الحلزوني ( Helical Antenna )

الهوائي الحلزوني هو هوائي يتكون من سلك موصل ملفوف على شكل حلزوني و عادة يتم تركيب هوائيات حلزونية على مستوى أرضي
ويكون خط التغذية متصل بأسفل اللولب والمستوى الأرضي و يمكن أن تعمل الهوائيات الحلزونية في أحد الوضعين الرئيسيين - الوضع العادي أو الوضع المحوري.

الوضع العادي / الحلزونى العريض : و فيها تكون أبعاد الحلزون صغيرة مقارنة بالطول الموجي لتردد الإرسال
و يعمل الهوائي بشكل مشابه لثنائي القطب القصير كهربائيا أو أحادي القطب
ويكون نمط الإشعاع على غرار هذه الهوائيات متعدد الاتجاهات مع أقصى إشعاع بزوايا قائمة على محور الحلزون
ويكون الإشعاع مستقطب خطيا بالتوازي مع المحور الحلزوني و تستخدم هذه للهوائيات المدمجة لأجهزة الراديو المحمولة والمتنقلة ثنائية الاتجاه

الوضع المحوري / الحلزونى النهائي : وفيها تكون أبعاد الحلزون قابلة للمقارنة مع الطول الموجي لتردد الإرسال
و يعمل الهوائي كهوائي اتجاهي يشع شعاعا من أطراف الحلزون
و على طول محور الهوائي يشع موجات الراديو المستقطبة بشكل دائري وغالبا ما تستخدم هذه للاتصالات عبر الأقمار الصناعية.


15.jpg

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )

16.png

هوائي معيني ( Rhombic Antenna )

الهوائي المعيني هو هوائي سلكي اتجاهي عريض النطاق يتكون من واحد إلى ثلاثة أسلاك متوازية معلقة فوق الأرض في شكل معيني (ماسي)
مدعوما بأعمدة أو أبراج في كل رأس يتم توصيل الأسلاك به بواسطة عوازل و كل جانب من الجوانب الأربعة له نفس الطول
وعادة ما يكون طوله الموجي واحدا على الأقل (ë) أو أكثر.
و غالبا ما تستخدم الهوائيات المعينية للاتصال والعمل حول النطاق HF.


17.jpg

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )

18.jpg

 

Hunter

عضو مميز
إنضم
18 نوفمبر 2021
المشاركات
4,452
مستوى التفاعل
20,411
المستوي
4
الرتب
4
Country flag

هوائي الستارة ( Curtain Antenna )

19.jpg

هوائي الستارة عبارة عن صفيف ثنائي القطب متعدد العناصر يستخدم في نطاقات الراديو على الموجات القصيرة (1.6-30 ميجاهرتز )
ويتكون من صفوف وأعمدة من ثنائيات الأقطاب
و يمكن أن يكون عدد الصفوف 1 أو 2 أو 3 أو 4 أو 6 و عادة ما يكون عدد الأعمدة 2 أو 4 وتكون ثنائيات الأقطاب مستقطبة أفقيا
ويتم وضع شاشة عاكسة خلف الصفيف ثنائي القطب لتوفير شعاع توجيهي.
و يحدد عدد أعمدة ثنائي القطب عرض شعاع السمت فبالنسبة لصفيف ثنائي القطب بعرض 2 يكون عرض الحزمة حوالي 50 درجة
اما لصفيف ثنائي القطب بعرض 4 يكون حوالي 30 درجة
و يمكن انحراف الشعاع الرئيسي بمقدار 15 أو 30 درجة بحيث يمكن تحقيق تغطية قصوى تبلغ 90 درجة.

20.jpg

و يحدد عدد الصفوف ثنائية القطب وارتفاع أدنى عنصر فوق الأرض زاوية الارتفاع وبالتالي مسافة منطقة الخدمة
فصفيف مرتفع من صفين له زاوية إقلاع نموذجية تبلغ 20 درجة بينما يحتوي الصفيف العالي المكون من 4 صفوف على زاوية إقلاع نموذجية تبلغ 10 درجات
و غالبا ما يكون للإشعاع الصادر من مجموعة الستائر زاوية اقتراب ضحلة جدا مع الأيونوسفير
وبسبب التردد المنخفض جدا غالبا ما تنعكس مرة أخرى على سطح الأرض
عندما تصطدم بالأيونوسفير (انتشار الموجات السماوية) وبما أن الإشعاع يمكن أن يقفز عدة مرات بين الأيونوسفير وسطح الأرض فإنه لا يتأثر بأفق الرادار
نتيجة لذلك غالبا ما تستخدم مجموعة الستائر في الاتصالات بعيدة المدى أو الرادار عبر الأفق

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )

21.jpg

هوائي القرن ( Horn Antenna )

22.jpg

هوائي القرن هو هوائي يتكون من دليل موجي معدني متوهج على شكل قرن لتوجيه موجات الراديو في شعاع
هوائيات القرن لديها عرض نطاق ترددي تشغيل واسعة جدا يمكن أن يكون في حدود 20: 1 (على سبيل المثال: تعمل من 1 غيغاهرتز -20 غيغاهرتز).
و يمكن أن تتراوح قيمة كسب هوائي القرن بين 10-25 ديسيبل
وغالبا ما يتم استخدامها كجهاز تغذية (جهاز إرسال) لهياكل الهوائي الأكبر مثل هوائي مكافئ أو هوائي كاسيجرين

23.jpg

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )


24.jpg
25.jpg

هوائي مكافئ ( Parabolic Antenna )

26.jpg

أحد أكثر هوائيات الرادار استخداما هو عاكس القطع المكافئ حيث يضيء الهوائي على شكل القطع المكافئ بمصدر طاقة الرادار من جهاز إرسال يسمى التغذية.
و يتم وضع التغذية في بؤرة القطع المكافئ ويتم توجيه طاقة الرادار إلى سطح العاكس
أكثر أنواع التغذية شيوعا هو هوائي القرن ولكن يمكن أن يكون أيضا هوائيا ثنائي القطب أو حلزونيا

27.jpg

و نظرا لأن مصدر الطاقة النقطي الموجود في البؤرة يتم تحويله إلى واجهة موجية ذات طور موحد فإن القطع المكافئ مناسب تماما لتطبيقات هوائي الرادار.
و من خلال تغيير حجم وشكل السطح العاكس للقطع المكافئ يمكن إنشاء مجموعة متنوعة من أشكال شعاع الرادار ونمط الإشعاع.
و تتميز الهوائيات المكافئة بخاصية اتجاهية أفضل بكثير مقارنة بأنواع الهوائي الأخرى مثل هوائى ياغى أو ثنائي القطب ويمكن أن تصل قيمة الكسب إلى 30-35 ديسيبل
العيوب الرئيسية للهوائي المكافئ هي أنها غير مناسبة للتردد المنخفض بسبب حجمها هناك
عيب آخر لتصميم القطع المكافئ هو أن التغذية يمكن أن تكون تعمل كحاجز يعيق شعاع الرادار من العاكس.

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )


28.jpg 29.png 30.jpg



هوائي كاسيجرين ( Cassegrain Antenna )

31.jpg

بدا هوائي كاسيجرين مشابها جدا للهوائي المكافئ العادي ولكنه يستخدم نظاما عاكسا لتوليد وتركيز شعاع الرادار
حيث يستخدم العاكس الأساسي كفافا مكافئا والعاكس الثانوي أو العاكس الفرعي له محيط قطعي و يقع تغذية الهوائي في واحدة من بؤرتي القطع الزائد.
و تنعكس طاقة الرادار من جهاز الإرسال من العاكس الفرعي إلى العاكس الأساسي لتركيز شعاع الرادار
و يتم جمع طاقة الرادار العائدة من الهدف بواسطة العاكس الأساسي
وتنعكس كحزمة متقاربة إلى العاكس الفرعي و تنعكس طاقة الرادار بواسطة العاكس الفرعي متقاربة في موضع تغذية الهوائي
و كلما كان العاكس الفرعي أكبر كلما كان أقرب إلى العاكس الأساسي و هذا يقلل من الأبعاد المحورية للرادار ولكنه يزيد من انسداد الفتحة بسبب العاكس الفرعي
و يقلل العاكس الفرعي الصغير من انسداد الفتحة ولكن يجب وضعه على مسافة أكبر من العاكس الأساسي بالمقارنة مع هوائي القطع المكافئ العادي

و تشمل مزايا هوائي كاسيجرين ما يلي:
* انة أكثر إحكاما فعلى الرغم من أن هوائي كاسيجرين يتطلب عاكسا ثانويا إلا أن الطول الإجمالي لهوائي الطبق بين العاكسين
لا يزال أقصر من الطول بين التغذية والعاكس في هوائي القطع المكافئ العادي
* تقليل الخسارة لأنه يمكن تركيب جهاز الاستقبال مباشرة بالقرب من بوق التغذية
* تداخل أقل من الفص الجانبي للرادار الأرضي حتى في الارتفاعات العالية هناك القليل جدا من الامتداد نحو الأرض

اما العيوب الرئيسية لهوائي كاسيجرين مقارنة بالهوائي المكافئ هي:
*انسداد أكبر للشعاع لان الحجم الإجمالي للعاكس الثانوي والتغذية أكبر من التغذية في نظام القطع المكافئ
* كما انها لا تعمل بشكل جيد مع تغذية نطاق اللوحة.

32.jpg

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )


33.jpg

الهوائي الميلادي ( Gregorian Antenna )

34.jpg

يشبه الهوائي المكافئ الغريغوري او الميلادى إلى حد كبير تصميم هوائي كاسيجرين
الاختلاف الرئيسي هو أن العاكس الفرعي منحني في الاتجاه المعاكس من العاكس الفرعي لهوائي كاسيجرين
و غالبا ما يتطلب التصميم الغريغوري عاكسا فرعيا أصغر مقارنة بهوائي كاسيجرين وبالتالي تقليل انسداد الحزمة.

35.jpg

هوائي الأوفست ( Offset Antenna )

36.jpg

كما يوحي الاسم مع هذا التصميم يتم إزاحة التغذية والعاكس الفرعي (في حالة الهوائي من النوع الميلادي) من مركز طبق العاكس الرئيسي المستخدم
بحيث لا يحجبان شعاع الرادار و غالبا ما يستخدم تصميم الإزاحة على هوائي من النوع المكافئ والميلادي لتحسين كفاءتها.


37.jpg
 

Hunter

عضو مميز
إنضم
18 نوفمبر 2021
المشاركات
4,452
مستوى التفاعل
20,411
المستوي
4
الرتب
4
Country flag

هوائي كاسيجرين ذو لوحة ملتوية / مسطحة ( Twisted/Flat plate Cassegrain Antenna )

38.jpg
39.jpg

تصميم آخر تم تطويره لمعالجة مشكلة انسداد العاكس الفرعي هو هوائي كاسيجرين الملتوي و يعتمد هذا التصميم على مبدأ بسيط للموجة يسمى الاستقطاب.
وتتكون الموجة الكهرومغناطيسية من مكونين (المجال المغناطيسي والمجال الكهروستاتيكي) الذى يكونان دائما متعامدين على بعضها البعض وعمودي على اتجاه السفر
و يتم تحديد استقطاب الموجة من خلال اتجاه المجال الكهروستاتيكي ويمكن أن يكون الاستقطاب إما خطيا (رأسيا / أفقيا) أو دائريا (يسارا / يمينا دائريا / بيضاويا).
ويعتبر الجانب الأكثر إثارة للاهتمام في الاستقطاب هو المستقطب أو كيفية تصفية المصدر بحيث تكون النتيجة مستقطبة فقط في اتجاه مستوى معين
و عادة ما يكون المستقطب مصنوعا من قطعة من مادة بها ذرات مرتبة بشكل متوازي أو يمكن أن يكون أيضا شاشة سلكية متوازية مع المسافة بين الأسلاك أقل من الطول الموجي للموجة الراديوية التي تحتاج إلى الاستقطاب وعادة ما تكون القاعدة الأساسية للفجوة المسموح بها حول الطول الموجي.
و من المفاهيم الخاطئة الشائعة جدا أن الموجة الكهرومغناطيسية والمستقطب يتصرفان بطريقة مماثلة مع قطعة من الخيط المتذبذب
و سياج مثل الموجة الكهرومغناطيسية الأفقية المستقطبة سيتم حظرها بواسطة شاشة ذات شق موجه عموديًا
وقد تم تصوير هذا المفهوم الخاطئ في الصورة التالية :

40.png

في الواقع تتصرف الموجة الكهرومغناطيسية بشكل مختلف تماما عن الموجات الميكانيكية
والافتراض القائل بأن الموجات تنزلق عبر الفجوات بين الأسلاك هو ببساطة افتراض خاطئ
فاللوحة المصنوعة من شبكة سلكية متوازية موجهة أفقيا ستحجب وتعكس تماما موجة الراديو المستقطبة أفقيا مع السماح للموجة المستقطبة رأسيا بالمرور مع القليل من العوائق والعكس صحيح
والسبب في ذلك هو: عندما يكون المجال الكهربائي للموجة موازيا للسلك فإنه سيثير الإلكترونات على طول السلك
و نظرا لأن طول السلك يستغرق وقتا طويلا يمكن أن تتحرك إلكترونات العرض كثيرا وتمتص معظم الطاقة من الموجة
و ستؤدي حركة الإلكترونات إلى إحداث تيارا هذا التيار سيخلق موجة خاصة به
و ستلغي الموجة الثانوية الناتجة عن التيارات المستحدثة الموجة الساقطة على جانب الإرسال وتتصرف كموجة منعكسة على الجانب الساقط من السطح
و من ناحية أخرى عندما يكون المجال الكهربي للموجة عموديا على السلك فإنها ستثير الإلكترونات على طول عرض السلك
ولأن الإلكترونات لا يمكنها التحرك بعيدا جدا عبر عرض كل سلك فإن القليل من الطاقة ستنعكس
و يتم تصوير استقطاب موجة EM في الصورة التالية :


41.png

من المهم ملاحظة أنه على الرغم من أن معظم التخيلات توضح موجات الراديو غالبا ما تظهر مجالا مغناطيسيا واحدا ومجالا كهربائيا واحدا فقط
فإن هذا لا يعني أن مجالها الإلكتروني / المغناطيسي يتأرجح فقط في هذا المستوى بالضبط في الواقع يمكن اعتبار كل من المجال الكهروستاتيكي والمغناطيسي على أنهما مكونان من حقول مغناطيسية فرعية / كهروستاتيكية متعامدة أيضا مع بعضها البعض وسوف تضيف متجهات متشابهة
على سبيل المثال: بالنسبة للموجة المستقطبة رأسيا فهذا يعني أن المجال الإلكتروني الناتج (المتجهات) لحقلين إلكترونيين فرعيين عمودي
عندما يكون المجالان الإلكترونيان الفرعيان في المرحلة (لها نفس الذروة والقاع) فإن المجال الإلكتروني الناتج سيكون دائما ثابتا في مستوى واحد
ومع ذلك إذا كان أحد الحقول دون الكهروستاتيكية أبطأ من الآخر فسيبدأ المجال الإلكتروني الناتج (متجهات المجموع )
في الدوران حول اتجاه انتقال الموجة (غالبا ما يسمى هذا الاستقطاب الإهليلجي)
و إذا كان أحد المجالات الكهروستاتيكية أبطأ من المجالات الأخرى بمقدار ربع طول موجي بالضبط (المعروف أيضا باسم 90 درجة مختلفة الطور) فسيكون لدينا موجة استقطاب دائرية كما هو موضح في الصورة التالية :


42.png

و لتحويل الموجة المستقطبة الخطية إلى موجة مستقطبة دائريا والعكس نحتاج إلى إبطاء مجال إلكتروني فرعي أكثر من الآخر بمقدار ربع طول موجة بالضبط
و للقيام بذلك فإن الخيار الأكثر شيوعا هو استخدام شبكة سلكية مرتبة متوازية مع المسافة بين كل سلك حوالي 1/4 الطول الموجي
ووضعها بزاوية بحيث تكون الأسلاك بزاوية 45 درجة مع محور أفقي ويسمى هذا الجهاز المحدد أيضا لوحة الموجة الرباعية
و ستتحول الموجة المستقطبة الخطية التي تصطدم بلوحة موجة رباعية إلى موجة مستقطبة دائرية
بينما تتحول الموجة المستقطبة الدائرية التي تصطدم بلوحة موجة رباعية إلى موجة مستقطبة خطية


43.jpg

بناءً على مبدأ الاستقطاب يتكون هوائي كاسيجرين ذو اللوحة المسطحة من عاكسين متساويين في الحجم.
حيث يعكس العاكس الفرعي الموجات المستقطبة أفقيا فقط ويسمح للموجات المستقطبة رأسيا بالمرور بينما يعكس العاكس الأساسي جميع الموجات.
العاكس الفرعي عبارة عن لوحة مسطحة موضوعة أمام العاكس الأساسي بدلا من العاكس المعدني الزائدي و يتكون العاكس الفرعي من جزأين
الجزء الأول عبارة عن لوحة ذات شقوق بزاوية 45 درجة والجزء الثاني عبارة عن لوحة ذات شق أفقي وتكون المسافة بين الشقوق أقل من 1/4 من الطول الموجي


44.jpg

المبدأ الأساسي بسيط على سبيل المثال: لنفترض أن موجة مستقطبة دائرية يسارية تم إرسالها من التغذية
حيث تمر الموجة بلوحة الموجة الرباعية أولا وتتحول إلى موجة مستقطبة أفقيا سوف تنعكس هذه الموجة على الأسلاك الأفقية المتوترة
و تمر الموجة بلوحة الموجة الرباعية مرة أخرى ولكن من الجانب الآخر و ينعكس اتجاه الزعانف الآن ويظهر مستديرًا بمقدار 90 درجة
و هذا له تأثير أن التغيير السابق للاستقطاب يتم إلغاؤه ومن ثم تعود الموجة المستقطبة الدائرية اليسرى إلى عاكس القطع المكافئ الأولي
و سيؤدي الانعكاس على عاكس القطع المكافئ الأساسي إلى تغيير الموجة المستقطبة دائريا اليسرى إلى الموجة اليمنى.
و بعد اجتياز لوحةالموجة الرباعية للمرة الثالثة ستصبح هذه الموجة المستقطبة الدائرية اليمنى موجة خطية مستقطبة عموديا
و يمكن لهذة الموجة عبور العاكس الفرعي للشق الأفقي دون تفاعل ومن ثم ينبعث مستقطبا عموديا نحو الأهداف

الهوائي المشقوق ( Slotted Antenna )


45.jpg

بينما تتمتع الهوائيات المكافئة والغريغورية والكاسيجرية بكسب عالٍ جدا (عرض شعاع رئيسي صغير) بالنسبة لحجم الفتحة
ومع ذلك فإنهم جميعا يشتركون في نفس العيوب
بما في ذلك: الفصوص الجانبية العالية (التى تجعل الرادارات عرضة لأهداف المقطع العرضي للرادارالمنخفض والفوضى الأرضية )
وانخفاض الكفاءة بسبب انسداد الحزمة (يعد انسداد الحزمة مشكلة كبيرة للرادار الصغير مثل الرادار الموجود على صواريخ جو - جو
ويقلل تصميم الأوفست من هذه المشكلة ولكنها تشغل مساحة أكبر وبالتالي فهي غير مناسبة للتطبيق المحمول جوا)
و بسبب المشاكل المذكورة سابقا تم تطوير تصميم هوائي جديد يسمى المصفوفات المشقوقة حيث تتكون مجموعة الفتحات من سطح معدني ، عادة ما يكون صفيحة مسطحة مع فتحة أو فتحة مقطوعة و عندما يتم تشغيل اللوحة كهوائي بواسطة تردد قيادة تنبعث الموجات الكهرومغناطيسية من كل فتحة
ويمكن للمرء أن يفهم أن كل فتحة تعمل كهوائي صغير وتشكل معا مصفوفة
و نظرا لأن الحزمة من كل فتحة فردية ضعيفة فإن فصوصها الجانبية صغيرة جدا أيضا
ومن الخصائص الرئيسية للمصفوفات المشقوقة هي الكسب العالي والفصوص الجانبية المنخفضة والوزن الخفيف


46.jpg

نمط الإشعاع ( Radiation Pattern )

47.jpg
48.jpg

المصفوفة السلبية الممسوحة إلكترونيًا (بيسا) ( Passive Electronically Scanned Array (PESA) )

49.jpg

إحدى المشكلات التي كانت تطارد مصمم الرادار منذ اليوم الأول لتطوير الرادار هي كيفية تحقيق التوازن بين دقة الرادار والمدى ووقت المسح
و تنشأ هذه المشكلة من حقيقة أن الرادار ذي النطاق الضيق للشعاع سيكون له دقة أفضل (دقة الخلية )
ويمكنه النظر إلى أبعد من ذلك بنفس قوة الإرسال ( قوة أكثر تركيزا ).
ومع ذلك كلما كان عرض شعاع الرادار أضيق كلما استغرق الرادار وقتا أطول لإنهاء مسح مجال رؤيته الكامل
علاوة على ذلك فإن الرادار ذو الكسب العالي (عرض الشعاع الأضيق)
سيتطلب هوائيات أكبر بكثير وغير مناسبة للمسح السريع ( حيث ان لتحقيق دقة قابلة للاستخدام عند التردد المنخفض سيتطلب الرادار هوائيات ذات حجم هائل قد يكون من غير العملي حتى توجيهها بواسطة الوسط الميكانيكي) و أحد التصميمات التي تم إنشاؤها لمعالجة هذه المشكلة هو المصفوفة السلبي الممسوح إلكترونيا (PESA)
حيث ان بدلا من الاعتماد على المتوسط الميكانيكي تعتمد PESA على ظاهرة تسمى تداخل الموجة لتوجيه شعاع الرادار
و تعتبر تداخل الموجة هو الظاهرة التي تحدث عندما تتذبذب موجتان أو أكثر من نفس النوع وتلتقي في نفس النقطة في الفضاء
فإن السعة الإجمالية لهذه الموجات عند هذه النقطة ستضيف بطريقة مماثلة لتموج الماء اعتمادا على المرحلة الدقيقة المختلفة لهذه الموجات
و يمكن أن يكون التداخل إما بناء أو مدمرا كما هو موضح في الصورة التالية


50.png

من خلال التحكم في الطور المختلف لمجموعة من عناصر الإرسال يمكن التحكم في المكان الذي حدث فيه التداخل المدمر والبناء
وبالتالي يمكن تشكيل الحزمة وتوجيهها إلكترونيا
و من المهم أن تتذكر أنه نظرا لأن رادار PESA يوجه شعاعه عن طريق التداخل الإلكتروني فإن الحد الأدنى لعدد عناصر الإرسال المطلوبة لتوجيه الحزمة جنبا إلى جنب على مستوى واحد هو 2 على سبيل المثال: تتكون المصفوفة من خط أفقي واحد من عناصر الإرسال لن تكون قادرة على توجيه شعاعها عموديا


51.png
52.png
53.jpg

عادة يتكون رادار PESA من مصدر تغذية واحد و مضخم ضوضاء منخفض و موزع طاقة و دوبلكس و حوالي 1000-2000 عنصر إرسال
وعدد متساو من مبدلات الطور اعتمادا على حجم ومتطلبات أداء الرادار


54.png

يمكن أن تكون عناصر الإرسال لرادار PESA من أي نوع من الهوائيات الخواصية أو الاتجاهية
وفيما يلى بعض عناصر الإرسال الشائعة و هي :


55.png
56.jpg

الهوائي المشع الأكثر استخداما في الجيل الأول من رادار المصفوفات المرحلية النشطة / السلبية هو هوائي التصحيح لأنه الأسهل في التصميم

57.jpg

 
التعديل الأخير:

Hunter

عضو مميز
إنضم
18 نوفمبر 2021
المشاركات
4,452
مستوى التفاعل
20,411
المستوي
4
الرتب
4
Country flag

مجموعة مرحلية نشطة حديثة تتحرك نحو مشعاع الشق نظرا لخصائصها ذات النطاق العريض وكسب أفضل من هوائي التصحيح:

58.png
59.jpg

بغض النظر عن نوع عناصر الهوائي المستخدمة فإن المزيد من العناصر المشعة ستحسن خصائص الاتجاهية للرادار

60.png
61.png

و كما عرفنا من قبل إذا ظل تردد التشغيل (الطول الموجي) للرادار كما هو فإن فتحة الإرسال الأكبر ستؤدي إلى عرض شعاع أضيق مما سيحسن نطاق ودقة نظام الرادار
ومع ذلك بالنسبة لأي أنظمة صفيف مرحلية ليس من الجيد زيادة التباعد بين العناصر المشعة في محاولة لزيادة فتحة الرادار مع الحفاظ على انخفاض التكلفة
لأنه عندما يكون التباعد بين العناصر المشعة أكبر من تردد التشغيل ستظهر فصوص شبكية مما يقلل من أداء الرادار بشكل كبير.


62.png
63.png

الجزء الأكثر أهمية وتكلفة في رادار PESA هو مبدلات الطور والتى بدونها لا يمكن التحكم في طور الإشارة وبالتالي لا يمكن توجيه الشعاع

64.png
65.jpg

مصفوفة المسح الإلكتروني النشط (ايسا ) ( Active Electronically Scanned Array (AESA) )

66.jpg
67.jpg

من الخارج لا يمكن تمييز AESA و PESA ولكن مكوناتهما الداخلية مختلفة تماما
حيث تستخدم PESA مصدرا واحدا أو أحيانا مضخما عالي الطاقة ينقل إشارة طاقة واحدة ثم يتم تقسيم الإشارة إلى آلاف المسارات التي تمثل ألف طور وعناصر
وهناك أيضا مضخم صوت واحد منخفض الضوضاء
على النقيض من ذلك يتكون رادار AESA من آلاف من وحدات الإرسال والاستقبال
وتعني حقيقة أن جهاز الإرسال موجودا في العناصر نفسها أنه لا يوجد جهاز إرسال ومستقبل مستقل
و تظهر اختلافاتها المعمارية الرئيسية في الصور التالية :


68.jpg

كما يتضح من الرسم البياني أعلاه بالنسبة لرادارات AESA يتم تصغير معظم المكونات مثل مضخم الضوضاء المنخفض
و مضخم الطاقة العالي وجهاز الإرسال على الوجهين ومحول الطور
وتوضع في صندوق يسمى وحدات T / R ( وتسمى “موديول” للاختصار) و كل وحدة T / R فردية بمفردها يمكن اعتباره رادارا صغيرا
و يمكن رؤية بنية وحدات T / R او الموديل في الرسم التخطيطي التالى :


69.jpg
70.png

غالبا ما يمكن استخدام عدد وحدات T / R لتقدير أداء الرادار
فى الصورة التالية بعض رادار AESA الشائعة وعدد عناصره على النحو التالي:


71.png

على الرغم من أن كلا من PESA و AESA يستخدمان تداخل الموجات لتشكيل شعاعهما وتوجيهه
إلا أن التصميم الفريد لرادار AESA يمنحه العديد من المزايا مقارنة بتصميم PESA
فى البداية في تصميم AESA يتم وضع مضخم منخفض الضوضاء بالقرب من جهاز الاستقبال قبل المكونات المفقودة
وبالتالي يمكن لرادار AESA تحقيق نسبة إشارة إلى ضوضاء أفضل مقارنة برادار PESA (ستؤدي نسبة الإشارة إلى الضوضاء الأفضل إلى تحسين حساسية اكتشاف الرادار)


72.png

73.png

ثانيا في نظام الرادار العادي غالبا ما تكون القدرة على تقليل تداخل الفوضى محدودة بسبب أخطاء عدم استقرار الأجهزة مثل أخطاء النبض إلى مرحلة النبضة / السعة والضوضاء داخل النبض. المساهمون الرئيسيون في هذه الأخطاء هم المحول التناظري الرقمي (ADC) و المذبذب المحلي الأول ذو التحويل السفلي (LO)
و مكبرات الصوت عالية الطاقة (HPA) و مكبرات الصوت منخفضة الضوضاء (LNA) ومولد شكل الموجة
و يحتوي نظام AESA على مجموعة موزعة من HPA و LNA وبالتالي يمكن فك ارتباط الأخطاء
و تعني قدرات تخفيف الفوضى الأفضل أن نظام AESA سيكون لديه حساسية اكتشاف أفضل في وجود الفوضى

74.png

علاوة على ذلك مع أداء الكشف المتساوي غالبا ما يكون لنظام AESA دورة عمل أعلى وطاقة ذروة أقل من نظام PESA
وبالتالي من المحتمل أن تكون خصائص الاعتراض منخفضة بشكل أفضل
أخيرا وليس آخرا نظرا لأن وحدات T / R (الموديل) الفردية على AESA لا تعتمد على مضخم صوت واحد عالي الطاقة
فيمكنهم إرسال الإشارة بترددات مختلفة في نفس الوقت
نتيجة لذلك يمكن لرادارات AESA تشكيل عدة حزم مستقلة بترددات مختلفة في وقت واحد
عن طريق تقسيم المصفوفة إلى عدد قليل من المصفوفات الفرعية الأصغر مما يحسن تعدد المهام
على سبيل المثال: القدرة على القيام بمهام TWS و SAR في نفس الوقت وقدرات ECCM بشكل فعال مقارنة برادارات PESA
كما أن القدرة على العمل على عدة ترددات في وقت واحد تسمح أيضا باستخدام تقنيات التدابير المضادة الإلكترونية (ECM) في أي مكان داخل مجال اعتبار المصفوفة
ومع ذلك من المهم ملاحظة أن تشكيل عدد كبير جدا من الحزم المختلفة سيقلل أيضا من نطاق الرادار.


75.gif

العيبان الرئيسيان لرادارات AESA هما التكلفة العالية جدا وعدم القدرة على مسح 60 درجة من العرض

فصوص الرادار ( Radar Lobes )

لقد تم شرح سابقا أن تقليل الفصوص الجانبية سيحسن نطاق الرادار "إذن ما هي فصوص الرادار؟"
كما نعلم بالفعل كلما كان شعاع الرادار أضيق كلما كان مجال الرؤية ابعد و كان النظام أكثر دقة
ومع ذلك حتى الرادار الأكثر اتجاها لا يمكنه تركيز كل قوته في شعاع واحدة
في الواقع غالبا ما تنقسم قوة الرادار إلى عدة أجزاء تسمى الفصوص

الفص الرئيسي: هي المنطقة المحيطة باتجاه الحد الأقصى للإشعاع ( وهى عادة المنطقة التي تقع في حدود 3 ديسيبل من ذروة الشعاع الرئيسية)
حيث يتمتع الرادار بأكبر قدر من الطاقة وحيث يحدث اكتشاف الهدف.

الفصوص الجانبية: هي عوارض أصغر بعيدة عن الشعاع الرئيسي و عادة ما تكون هذه الفصوص الجانبية إشعاعية في اتجاهات غير مرغوب فيها

الفصوص الخلفية: هي فصوص جانبية في اتجاه معاكس مع الفص الرئيسي.

عرض شعاع نصف الطاقة / عرض شعاع -3 ديسيبل: هو مسافة الزاوية الذي ينخفض فيه حجم نمط الإشعاع بنسبة 50٪ (أو -3 ديسيبل) من ذروة الفص الرئيسي

Nulls: هوا المكان الذي انخفضت فيه قوة نمط الإشعاع إلى الصفر بسبب التداخل المدمر

76.png

بشكل عام تكون الطاقة المشعة في الفصوص الجانبية والفصوص الخلفية أضعف بكثير من الفصوص الرئيسية ويمكن أن تكون الطاقة المختلفة حوالي 40-50 ديسيبل
و لا تتشابه الفصوص الجانبية (الخصائص الطبيعية لجميع أنظمة الرادارات) فى القدرة على تشكيل شعاع متعددة لأدوار مختلفة (وهو أمر فريد لرادار AESA)
على الرغم من أن كلاهما يقسم طاقة الرادار الإجمالية إلى عدة أجزاء
والسبب هو أن الفصوص الجانبية سيكون لها نفس التردد بالضبط و نفس الاستقطاب و نفس تردد تكرار النبضة
وكذلك نفس مدة النبضة مثل الفص الرئيسي بالظبط وبالتالي لا يمكن للرادار التمييز بين عائد الرادار بسبب الفصوص الجانبية و بين عائد الرادار بسبب الفصوص الرئيسية
و من ناحية أخرى يمكن أن تشكل رادارات AESA عدة شعاعات تعمل بترددات مختلفة و تردد تكرار نبضة مختلفة ومدة نبضة مختلفة
مما يسمح للمعالج بتمييز العوائد الناتجة عن الاشعة المختلفة
و في مرحلة الاستقبال تسمى الطاقة المستقبلة غير المرغوب فيها خارج الفص الرئيسي أيضا فص الجانبي


77.png


 

Hunter

عضو مميز
إنضم
18 نوفمبر 2021
المشاركات
4,452
مستوى التفاعل
20,411
المستوي
4
الرتب
4
Country flag

و على الرغم من ضعف قوة الإشعاع مقارنة بالشعاع الرئيسي إلا أن العائد من الفصوص الجانبية لا تزال تقلل من قدرة الرادار على اكتشاف الأهداف
لأنه عندما يشير الشعاع الرئيسي إلى الأفق فإن جزءا كبيرا من الفصوص الجانبية الموجهة إلى الأرض يؤدي إلى الكثير من الفوضى
و على الرغم من أن قوة الفصوص الجانبية أضعف إلا أن الأرض غالبا ما تكون أقرب بكثير إلى رادار الطائرة مقارنة بطائرة التهديد
وبالتالي يمكن أن تكون عودتها متساوية ومتشابهة في القوة
و نظرا لأن السطح ثابت بشكل عام فإن إحدى طرق تقليل مشكلة الفصوص الجانبية هي معالجة دوبلر
(لا يمكن حل مشكلة الفوضى بسبب الفصوص الجانبية عن طريق زيادة قوة إرسال الرادار)
ومع ذلك لا تزال فوضى الفصوص الجانبية تسبب الكثير من المشاكل في اكتشاف الأهداف الهاربة التي لها سرعة مماثلة للطائرة المطاردة


78.jpg

تجعل الفصوص الجانبية أيضا الرادار أكثر قابلية للاكتشاف لأن الفصوص الجانبية قد تظل تشير إلى الهدف حتى عندما يتم توجيه الفص الرئيسي في اتجاه مختلف
وبالتالي فإن الفصوص الجانبية عالية الطاقة لن يقوم بتنبيه الأهداف المعادية و التي لم يتم اكتشافها بواسطة الشعاع الرئيسية فقط
بل ستمنح العدو بأستخدام أنظمة استقبال التحذير الراداري و تدابير دعم الحرب الإلكترونية مزيدا من الوقت لتحليل انبعاث الرادار وتحديد الموقع الجغرافي للرادار


79.png

المسح الراداري / نمط البحث ( Radar Search/Scan Pattern )

يشير نمط المسح إلى كيفية توجيه الرادارات لشعاعها عبر مجال رؤيتها للبحث عن الأهداف

المسح الدائري ( Circular Scan )

في نمط المسح الدائري يعد نمط المسح هذا شائعا جدا بين رادارات الإنذار الأرضي المبكر
لأنه يسمح للرادار بمسح مساحات كبيرة من المجال الجوي للكشف المبكر عن الهدف
و لأداء نمط المسح هذا يولد الهوائي شعاعا مروحة ذات عرض شعاع رأسي كبير وعرض شعاع أفقي صغير
ثم يقوم الرادار بالمسح المستمر من خلال 360 درجة في السمت
و يمكن أن يوفر نمط المسح هذا معلومات عن النطاق المستهدف و السمت ولكن ليس الارتفاع المستهدف


80.png

المسح الحلزوني ( Helical Scan )

يشبه نمط المسح هذا إلى حد كبير نمط المسح الدائري ولكنه يستخدم غالبا في رادارات الكسب العالي
فبالنسبة لهذا النمط يكتسح الهوائي قطاعا بزاوية 360 درجة في اتجاه عقارب الساعة بعد كل دورة كاملة يتم زيادة ارتفاع الهوائي
و يتكرر نمط المسح هذا لعدد محدد من الدورات
و في نهاية نمط المسح تتم إعادة ضبط ارتفاع الهوائي إلى الارتفاع الأولي ويتكرر المسح مرة اخرى
و يستخدم نمط المسح الحلزوني بشكل شائع كوضع اكتساب الهدف لرادار التحكم في الحرائق الأرضية


81.png

المسح النقطي ( Raster Scan )

بالنسبة لنمط المسح النقطي يستخدم الرادار شعاعا رفيعا لتغطية منطقة مستطيلة عن طريق مسح المنطقة أفقيا
ثم يتم تصعيد زاوية الارتفاع بشكل تدريجي لأعلى أو لأسفل مع كل مسح أفقي للقطاع المطلوب
و بعد تغطية القطاع تتم إعادة تعيين زاوية الارتفاع إلى القيمة الأصلية وتتكرر العملية
و يتم تعيين عدد الأشرطة النقطية بعدد عمليات المسح الأفقية في نمط البيانات النقطية الأساسي
تظهر الصورة التالية فحصا نقطيا بأربعة أشرطة


82.png

مسح بالمر النقطية ( Palmer-Raster Scan )

هذا المسح هو مزيج من المسح المخروطي والمسح النقطية
فبالنسبة لنمط المسح هذا يستخدم الرادار شعاعا رفيعا ثم يتم توظيف نمط بحث دوار لقطاع معين من المجال الجوي
و مع كل عملية مسح للقطاع يتم تصعيد زاوية الارتفاع لأعلى أو لأسفل و بعد تغطية مجال الرؤية بالكامل يتم ضبط زاوية الارتفاع على الارتفاع الأصلي وتتكرر العملية


83.png

مسح بالمر الحلزوني ( Palmer-Helical Scan )

نمط المسح هذا هو مزيج من المسح الحلزوني ونمط المسح المخروطي
وفية يستخدم الرادار نمط المسح الدوراني لمسح أفق السمت و بعد كل دورة كاملة يتم رفع ارتفاع الهوائي
يتكرر نمط المسح الضوئي هذا لعدد محدد من الثورات و في نهاية نمط المسح تتم إعادة ضبط ارتفاع الهوائي إلى الارتفاع الأولي ويتكرر المسح.

* غالبا ما تحتوي المصفوفات المرحلية مثل PESA و AESA على نمط مسح عشوائي غير محدد.


84.png

تتبع الهدف ( Target Tracking )

عادة بعد اكتشاف الهدف غالبا ما يطلب من الرادار الاستمرار في "اكتشاف" الهدف أثناء تحركه عبر تغطية الرادار
واستخدام معلومات الكشف المتاحة و تطوير صورة أكثر دقة لموقع الهدف والتنبؤ بمكان الهدف في المستقبل تعرف كل هذه الوظائف أيضا باسم التتبع او التعقب
و أثناء وضع تتبع الرادار النبضي عندما يكون الرادار مقفلا على الهدف فإنه يتبع البيانات الرئيسية ويحافظ عليها تلقائيا فيما يتعلق بالهدف فى نقطتين

* التتبع في المدى
* تتبع الزاوية في السمت والارتفاع

تتبع المدى ( Range Tracking )

عادة ما يتم إجراء التتبع في المدى باستخدام تقنية تسمى بوابة المدى والتي تتعقب الهدف تلقائيا مع زيادة مداة أو نقصانه
و يظهر مفهوم بوابة المدى فى الصورة التالية:


85.png

تستخدم تقنية بوابات المدى بوابتين "بوابة مبكرة" و "بوابة متأخرة"
و يتم وضع البوابة المبكرة بالقرب من الحافة الأمامية لصدى الهدف وتكتشف وتلتقط الطاقة من الجزء المبكر من عائد الهدف
و على العكس من ذلك يتم وضع البوابة المتأخرة بالقرب من الحافة الخلفية لصدى الهدف وتكتشف وتلتقط الطاقة من الحافة الخلفية لعائد الهدف
و تتم مقارنة الإشارات المكتشفة من البوابة المبكرة والمتأخرة ويتم استخدام النتيجة لوضع بوابة التتبع بحيث تتزامن مع عائد الهدف.

تتبع الزاوية ( Angle Tracking )

أثناء وضع تتبع الرادار يتتبع الرادار الزاوية إلى الهدف في السمت والارتفاع
و هناك ثلاث طرق رئيسية لتتبع الزاوية شائعة الاستخدام وهي:

الفص المتسلسل ( Sequential Lobing )

الطريقة الأولى لتتبع الزاوية هي الفص المتسلسل
و يظهر مبدأ الفصوص المتسلسلة في الصورة التالية


86.png

لتتبع هدف في محور واحد يلزم وجود فصين كل فص يحدق بعيدا عن تجويف الرادار و تمثل النقطة المركزية حيث يتداخل الفصان تجويف الهوائي
وهذا هو صندوق التتبع الذي يحاول هوائي الرادار الحفاظ عليه و يمكن ملاحظة أنه عندما تكون الإشارة المرتدة من الهدف هي نفسها في كلتا الشعاعين فإن الفصوص التسلسلية إلى الهدف قد تحقق و أثناء تحرك الهدف سيتم استشعار إشارات الخطأ المستمر
ويستجيب نظام مؤازر الهوائي عن طريق إلغاء الخطأ وإبقاء الهدف في صندوق التتبع
فإذا تم وضع أربعة فصوص A و B و C و D كما هو موضح في الصورة أعلاه فإن الفصوص A و B توفر التتبع في الارتفاع وتوفر الفصوص C و D التتبع في السمت
و يتم توجيه الإشارة المنعكسة من الهدف المستقبلة في كل من الفصوص الأربعة عبر مجموعة تبديل القنوات التي تم تحويلها بالتتابع إلى جهاز الاستقبال
و بهذه الطريقة يتم قياس كل من عوائد الفصوص الأربعة ويتم استنباط إشارات الخطأ لتحريك الهوائي
و من الناحية العملية يكون ترتيب تبديل الدليل الموجي مرهقا وعرضة للضياع حيث يلزم وجود أربعة هوائيات منفصلة أو أربعة أبواق تغذية منفصلة
بالإضافة إلى تقنيات تبديل وسباكة الدليل الموجي المعقدة للغاية و لذلك يتم اختراق أداء الرادار
العيب الكبير الآخر الذي تعاني منه هذه الطريقة يتعلق بالوقت المستغرق لحدوث التسلسل حيث سيحدد تردد تكرار النبضة في الرادار الحد الأقصى للوقت الذي سيتم فيه تحويل جهاز الاستقبال إلى فص معين فقط عندما يكمل الرادار مسح المدى لتردد تكرار نبضة معين حيث يمكن لتسلسل جهاز الاستقبال التحويل إلى الفص التالي
علاوة على ذلك لا يمكن تحديث خطأ الارتفاع والسمت إلا مرة واحدة في كل دورة وهذا يؤثر سلبا على معدل التحديث وخطأ التتبع
و يمكن الكشف عن الفصوص المتسلسلة ويمكن للهدف استخدام التشويش العكسي لكسر قفل الرادار
و قد يؤدي الإرسال على جميع الأشعات الأربعة والاستقبال على واحد فقط إلى مواجهة هذا النوع من التشويش و تسمى هذه التقنية الفص عند الاستلام فقط (LORO).

المسح المخروطي ( Conical scan )

المسح المخروطي أو تتبع المسح المخروطي هو تطوير لمخطط الفصوص المتسلسل الموصوف بالفعل
فبالنسبة لنمط المسح المخروطي يستخدم الرادار حزمة من طاقة الرادار التي تدور باستمرار حول الهدف
و يولد هذا الدوران الدائري لشعاع قلم رصاص نمط مسح مخروطي الشكل مع قمة المخروط الموجود في الهوائي
وهكذا فإن اسم المسح المخروطي الشكل يأتى من عندما يدور شعاع الرادار حول الهدف تتداخل أنماط المسح الدائرية في المركز
و يؤدي هذا إلى إنشاء منطقة تتبع مركزية ذات عرض شعاع فعال أصغر بكثير من شعاع الرادار الدوار و ينتج عن هذا حل تتبع دقيق للغاية


87.png

ومع ذلك على غرار تسلسل الفصوص يمكن بسهولة اكتشاف الحركة الفعلية للشعاع عن طريقة تتبع المسح المخروطي بواسطة الهدف
نتيجة لذلك يمكنهم تطبيق تشويش الكسب العكسي لكسر قفل الرادار و يمكن التغلب على هذا النقص عن طريق المسح المخروطي عند الاستلام فقط (COSRO)
و في هذا الوضع يستخدم الرادار شعاع إرسال غير ممسوح من هوائي منفصل وماسح دوار في الدليل الموجي
بين وحدة الإرسال المزدوجة و المستقبل لاستخراج خطأ زاوية الارتفاع والسمت
المسح المخروطي على الماسح المستقبل فقط له تأثير في تحويل المحور الأكثر حساسية لاستقبال الصدى على غرار التغيير الطفيف في اتجاه الشعاع المرسلة لرادار المسح المخروطي الناجم عن دوران بوق التغذية و يمكنك أن تتخيل أن شعاع الاستقبال له شكل مشابه للشعاع المرسلة حيث يتم تدويره بالقرب من محور رؤية الرادار
ومن شأن مستقبل الإنذار الراداري للهدف الذي يتم تتبعه بواسطة المسح المخروطي على المستقبل فقط أن يكتشف شعاعا راداريا نبضيا ثابتا وغير قابل للمسح
و لا يوفر أي معلومات من شأنها أن تساعد في تحديد تقنيات الخداع خارج معلمات أداء الرادار العادية مثل التردد و تردد تكرار النبضة ومدة النبض

تتبع النبضات الأحادية ( Monopulse Tracking )

النبضة الأحادية هي طريقة التتبع المفضلة لمعظم رادارات التتبع الحديثة ليس فقط لأنها دقيقة للغاية ولكن أيضا لأنه من الصعب خداعها
يعني مصطلح النبضة الأحادية أنه يمكن تحديد حل التتبع على أساس نبضة واحدة بدلا من تسلسل الحزمة (الفص المتسلسل) أو المسح المخروطي الكامل
وبالتالي فإن معدل بيانات التتبع أعلى بكثير وبالتالي يحتمل أن يكون أكثر دقة ميزة أخرى هي أن التتبع يعتمد على الاستقبال المتزامن لعائد الهدف في جميع القنوات الأربع
ويمكن استيعاب أي اختلاف في الصدى في الوقت المناسب بسهولة وهذا ليس هو الحال مع التقنيات الأخرى


88.png

يظهر المبدأ الأساسي للنبضة الأحادية في الصورة السابقة وفيها يستخدم النبض الأحادي حزمتين إلى أربع حزم متزامنة
حيث يتم تكديس الحزم في الارتفاع وجنبا إلى جنب و قد تستخدم تقنيات تتبع النبضة الأحادية إما مقارنة الطور أو مقارنة السعة لأداء مهمة التتبع.

بالنسبة لمقارنة السعة أحادية النبضة تحدق جميع الأشعات الأربعة بعيدا عن تجويف الهوائي بمقدار صغير (عادة ما تتداخل عند نقطة عرض شعاع نصف القدرة للشعاع )
الاشعة غالبا ما يكون لها استقطاب مختلف و عندما يتم استقبال الإشارات المنعكسة يتم تضخيمها بشكل منفصل ومقارنتها ببعضها البعض
مما يشير إلى الاتجاه الذي له عائد أقوى وبالتالي الاتجاه العام للهدف بالنسبة إلى مشهد التجويف


89.png


بالنسبة لمقارنة الطور أحادي النبض يستخدم النظام هوائيين منفصلين (يمكن أن يكون 4 هوائيات أيضا) ويضيء نفس الحجم في الفضاء بدلا من التحديق
كما هو الحال في نظام أحادي النبضة لمقارنة السعة و يتم الاحتفاظ بالأشعة متوازية في نظام أحادي النبضة لمقارنة الطور
و نظرا لأن الاشعة متوازية فإذا كان الهدف في المركز فسيصل انعكاس الرادار إلى الهوائيين في نفس الوقت وله نفس المرحلة
و من ناحية أخرى إذا كان الهدف بزاوية من منظور التجويف فسيصل انعكاس الرادار إلى هوائي واحد متأخرا عن الآخر


90.png

بشكل عام الميزة الرئيسية للنبض أحادي النبض لمقارنة الطور هي دقة أعلى بكثير في حين أن النبضة الأحادية لمقارنة السعة لها نسبة إشارة إلى ضوضاء أفضل.

91.jpg

نظرا لأن تقنيات تتبع النبضة الأحادية تتطلب حزمتين أو 4 حزم اشعة رادار منفصلة
فإن نظام الرادار الذي يمكنه إجراء تتبع النبضة الأحادية يحتاج إما إلى عدة تغذية رادارية أو عدة هوائيات وبالتالي زيادة تعقيد وتكلفة النظام
علاوة على ذلك حتى من خلال تتبع النبضات الأحادية الدقيق للغاية لا يمكن تحقيق الأداء الكامل إلا عندما يكون هناك هدف واحد فقط يتم تعقبه
فعندما تكون هناك أهداف متعددة داخل خلية دقة الرادار أو عندما يكون هناك انعكاس متعدد المسارات فإن دقة تتبع النبضة الأحادية ستتدهور بسرعة.


92.png

وضع الرادار ( Radar Mode )

على عكس النظام الأرضي الذي يمكنه تحمل وجود رادارات مختلفة لأدوار مختلفة
غالبا ما يكون للرادارات المحمولة جوا قيود صارمة في الحجم والوزن وبالتالي بالنسبة للمقاتلة يجب أن يتولى رادارها وظائف مختلفة
نتيجة لذلك تم تطوير برنامج للسماح للرادارات بالعمل في أوضاع مختلفة جدا و لكل منها تردد تكرار نبض فريد وقطاع المسح
ومدة نبضة حتى يتم تحسينها بشكل أفضل للوظيفة المحددة التي يتعين عليهم القيام بها في تلك اللحظة
و فيما يلي بعض أوضاع الرادار الشائعة

بحث السرعة ( Velocity Search (VS ) )

يتم ضبط تردد تكرار النبض على الحد الأقصى ويؤدي تردد تكرار النبض العالي إلى مزيد من القوة على الهدف والمزيد من الطاقة يعني المزيد من الانعكاس
وهذا الوضع مخصص لاكتشاف أهداف الإغلاق المتوسطة والعالية مع تكلفة عدم اكتشاف الأهداف المنخفضة وعدم الإغلاق على الإطلاق
و يعرض وضع البحث عن السرعة الأهداف على شاشة الرادار حسب السمت والسرعة بدلا من السمت والمدى
ففي البحث عن السرعة يتم إرسال العديد من النبضات الجديدة قبل عودة النبضة الأصلية وبالتالي لا يمكن للرادار تحديد المسافة ونتيجة لذلك يمكن استخدامه فقط للكشف بدلا من التتبع أو الاستهداف الميزة الرئيسية لوضع البحث عن السرعة هي نطاق الكشف الطويل جدا ويمكن أن يكون ضعف المسار أثناء وضع المسح.


93.jpg

المدى أثناء المسح ( Range While Scan (RWS ) )

تم إعداد النظام للحصول على معلومات سريعة عن الهدف على حساب الدقة
و يوفر وضع RWS الكشف عن الهدف من جميع الجوانب (الأنف ، الذيل) وجميع الارتفاعات (البحث لأعلى ، النظر لأسفل)
ويعتبر هذا هو الوضع الأكثر استخداما عند الاقتراب من بيئة معادية فهو يعتبر توازن جيد بين المساحة الواسعة والمسح السريع إلى حد ما
و يستخدم هذا الوضع لحل (اكتشاف) أهداف متعددة مفصولة بأقل من عرض شعاع الهوائي على المدى الطويل
هناك ثلاثة أوضاع RWS اعتمادا على تردد تكرار النبض (PRF) المستخدم لانبعاث طاقة الرادار
في وضع RWSH يتم استخدام تردد تكرار نبضة عالية بينما في وضع RWSM يتم استخدام تردد تكرار نبضة متوسطة
تعتبر ترددات تكرار النبض العالية افضل فى الكشف عن الاهداف البعيدة ذات معدلات الإغلاق المرتفعة
مع خطر عدم ظهور اتصال منخفض أو عدم إغلاق على شاشة الرادار
اما ترددات تكرار النبضات المتوسطة لاتعتبر جيدة جدا في النطاقات الطويلة لأنها عرضة للفوضى عند تلقي العوائد من نطاقات طويلة
ولكنها مفيدة للكشف عن أهداف الإغلاق المنخفض متوسطة المدى أو الأهداف الموجودة تحت خط مياه الرادار
يتم تحقيق مزيج جيد من تردد تكرار النبض العالي والمتوسط في وضع RWSI عندما يصدر الرادار طاقة
بالتناوب بين تردد تكرار النبض العالي والمتوسط أثناء مسحه عبر القضبان
و لا يمكن استخدام وضع RWS لمهاجمة الأهداف بشكل فعال ولكن للحصول على معلومات سريعة حول مكان الأهداف المحتملة

 

Hunter

عضو مميز
إنضم
18 نوفمبر 2021
المشاركات
4,452
مستوى التفاعل
20,411
المستوي
4
الرتب
4
Country flag

التتبع أثناء المسح ( Track While Scan (TWS) )

بمساعدة أنظمة الكمبيوتر المتطورة فإن الرادارات متعددة الوظائف قادرة على تتبع العديد من الأهداف في وقت واحد
في هذه الحالة يتم أخذ عينات من كل هدف مرة واحدة (بشكل أساسي المدى والموضع الزاوي) خلال فترة المسح
بعد ذلك باستخدام تقنيات التنعيم والتنبؤ يمكن تقدير العينات المستقبلية
و يعرف الوضع الذي يسمح للرادار بإجراء تتبع متعدد المهام ومتعدد الأهداف باسم وضع التتبع أثناء المسح (TWS)
و بمجرد أن يكتشف الرادار في وضع التتبع أثناء المسح هدفا جديدا
فإنه يبدأ ملف مسار منفصل لهذا الاكتشاف وهذا يضمن معالجة الاكتشافات المتسلسلة من هذا الهدف معا لتقدير المعلمات المستقبلية للهدف
و يشكل الموضع والسرعة والتسارع المكونات الرئيسية لملف المسار
و عادة ما يكون مطلوبا اكتشاف آخر مؤكد واحد على الأقل (التحقق من الاكتشاف) قبل إنشاء ملف التتبع
و على عكس أنظمة تتبع الهدف الفردي يجب أن تقرر رادارات التتبع أثناء المسح ما إذا كان كل اكتشاف ينتمي إلى هدف جديد أو ينتمي إلى هدف تم اكتشافه في عمليات المسح السابقة ومن أجل إنجاز هذه المهمة تستخدم أنظمة رادار التتبع أثناء المسح خوارزميات الارتباط
ففي عملية الارتباط يرتبط كل اكتشاف جديد بجميع الاكتشافات السابقة لتجنب إنشاء مسارات زائدة عن الحاجة
بشكل عام في وضع TWS يضع نظام الرادار بوابة حول الموقع المستهدف ويحاول تتبع الإشارة داخل هذه البوابة
و عادة ما تكون أبعاد البوابة هي السمت والارتفاع والمدى و بسبب عدم اليقين المرتبط بالموقع الدقيق للهدف أثناء عمليات الكشف الأولية
يجب أن تكون البوابة كبيرة بما يكفي بحيث لا تتحرك الأهداف بشكل ملحوظ من المسح إلى المسح
بتعبير أدق يجب أن تظل الأهداف داخل حدود البوابة أثناء عمليات المسح المتتالية و بعد ملاحظة الهدف لعدة عمليات مسح يتم تقليل حجم البوابة بشكل كبير

يستخدم وضع التتبع أثناء المسح تردد تكرار نبضة إما مرتفعا أو متوسطا
ايضا في وضع التتبع أثناء المسح يغطي شعاع الرادار مساحة أصغر بكثير من الحد الأقصى البالغ 120 درجة
ولكن بهذه الطريقة تكون تحديثات الهدف أسرع بكثير حيث يستغرق الرادار حوالي ثانيتين لإكمال الفحص الكامل
و يمكن ضبط القوس وعدد الأشرطة التي يغطيها مسح TWS على إعدادات مختلفة:
"عريض" (60 درجة مع 2 أشرطة ) و "متوسط" (30 درجة مع 4 أشرطة) و "ضيق" (15 درجة مع 6 أشرطة)

94.jpg

تتبع هدف واحد ( Single Target Track ( STT) )

إذا حدد الطيار هدفا واحدا للتتبع فإن الرادار يدخل في وضع STT ويبدأ في تتبع هذا الهدف المحدد
ويستخدم هذا التتبع 3 درجات نقطية صغيرة من طاقة الرادار المتمركزة على الهدف مع عمليات مسح سريعة جدا وبالتالي تحديثات سريعة للهدف
غالبا ما يستخدم وضع المسار المستهدف الفردي تقنيات تتبع النبضة الأحادية (يتم إطلاق الصواريخ في وضع TWS أو STT فقط).


95.jpg

رادار الفتحة الاصطناعية ( Synthetic Aperture Radar (SAR) )

96.png

بصرف النظر عن العثور على الأهداف الجوية ومهاجمتها فإن إحدى الوظائف المهمة جدا للطيار هي العثور على الأهداف الأرضية ومهاجمتها
وتعتبر أجهزة الاستشعار الشائعة التي تستخدم غالبا لهذه الأدوار هي RWR (أنظمة استقبال التحذير الرادارى ) و FLIR (الأشعة تحت الحمراء التطلعية)
لكن الطقس ليس دائما جيدا بما يكفي للسماح باستخدام FLIR ولا يقوم العدو دائما بالأرسال للسماح باستخدام RWR وبالتالي تم تكييف الرادارات مع دور الهجوم الأرضي
تتمثل إحدى المشكلات الكبيرة في الرادار في دور الهجوم الأرضي في أنه ليس فقط دبابات المعادية ولكن يمكن للشاحنات أن تعكس إشارات الرادار بل ويمكن لسطح الأرض أن يعكس إشارة الرادار أيضا لذا لا يمكن للرادار الاعتماد على صدى بسيط للعثور على الهدف كما هو الحال في سيناريوهات جو-جو
و أحد الحلول المطروحة هو استخدام الرادارات ذات الدقة العالية جدا حتى يتمكنوا من رؤية الأهداف بطريقة مماثلة لنظام FLIR
ومع ذلك كما عرفنا من قبل فى دقة الرادار فإن حجم الفتحة والطول الموجي لهما علاقة قوية للغاية
فيجب على الرادار الذي يعمل في X-band (التردد الشائع للرادار المقاتلة) الذي يكون عرض شعاعه ضيقا بما يكفي للسماح له برؤية تفاصيل الأهداف الأرضية
أن يكون كبيرا جدا بحيث يكون من غير العملي أن تحمله المقاتلات
و من ناحية أخرى يمكن أن يكون للرادار الذي يعمل بتردد عال جدا دقة جيدة جدا تسمح للطيارين برؤية الأهداف الأرضية واضحة جدا
ولكن مع هذا التردد العالي سيتم تخفيف شعاع الرادار كثيرا بسبب الرطوبة والأكسجين بحيث لن يتمكنوا من الرؤية البعيدة جدًا
وبالتالي فهو غير مناسب للطيارين نتيجة لذلك تم إنشاء تقنية رادار الفتحة الاصطناعية (SAR)
في هذا الحل يتم استخدام الحركة الأمامية للطائرة لإنشاء فتحة اصطناعية أو اصطناعية كبيرة
ويعمل SAR بشكل مشابه للمصفوفة مرحلية ولكن على عكس عدد كبير من عناصر الهوائي المتوازى للمصفوفة مرحلية
و يستخدم SAR هوائيا واحدا في تعدد الإرسال الزمني
و يمكن رؤية المبدأ الأساسي في الصورة التالية :


97.jpg
98.png

ترسل الطائرة الموضحة في الشكل سلسلة من النبضات على فترات زمنية ثابتة إلى جانب مسار طيرانها وهو ما يعادل بدوره زيادات ثابتة على طول المسار
و سيتم إضاءة سلسلة من البقع الأرضية أمام الطائرة والعودة من النبضات 1 ؛ 2; 3; 4; و يمكن اكتشاف كل منها وتجميعها في سلسلة من صناديق المدى
مبدأ هذه التقنية يمكن تنفيذه بسهولة في الكمبيوتر الرقمي


100.png

و بعد تخزين سلسلة من النبضات العائدة يتم التخلص من أقدمها في النهاية ويعتبر عدد عوائد النبض المحتفظ بها قبل التخلص منها هو دالة للخوارزمية المستخدمة
و يمكن مسح بنك الذاكرة هذا لعوائد نبضات السابقة بسرعة لتقديم صورة خطية لمنطقة التضاريس التي يتم تعيينها
و يشار إلى تقنية معالجة معالجة رادار الفتحة الاصطناعية الخام إلى حد ما على أنها مصفوفة رادار الفتحة الاصطناعية الغير مركزة
و تتمثل النقطة الأساسية حول الحركة الأمامية للطائرة هي أنها تسمح لمعالجة الإشارات بتوليف فتحة أكبر بكثير من الفتحة الحقيقية
ويعمل الهوائي الحقيقي على الطائرة كعنصر إشعاع واحد فقط في مصفوفة اصطناعية خطية طويلة
ففي تطبيق رادار الفتحة الاصطناعية النموذجي غير المركز يمكن تصنيع طول صفيف يعادل 50 مترا أو أكثر
وفي هذه الحالة يمكن تحديد دقة السمت (المعروفة أيضا باسم دقة المدى) بالصيغة التقريبية التالية:


101.png
102.png

في حين أن دقة المدى تختلف باختلاف عرض النبضة (طول النبضة) حيث ان بالنسبة لنبضة 1 مللي / ثانية يمكن حل المدى إلى 500 قدم (150 م)
فى حين ان نبضة 0.1 مللي / ثانية سيتم تقليلها إلى 50 قدما (15 مترا) فبالنسبة لنبضة 0.01 مللي / ثانية ستنخفض الدقة إلى 5 أقدام (1.5 متر) وهكذا
لذلك يكون عرض النبضة الأقصر أفضل لدقة المدى ومع ذلك فإن عرض نبضة الرادار محدود بسبب قيود الأجهزة
وكمية الطاقة على الهدف المطلوبة للحصول على نسبة إشارة إلى ضوضاء كافية للحصول على صورة جيدة
بأختصار النبضات الطويلة لها دقة أقل ولكن لديها طاقة أكبر للسفر لمسافات طويلة
في حين أن النبضات القصيرة لها دقة عالية المدى ولكن غالبا ما يكون لها طاقة منخفضة جدا


103.png

لتحقيق دقة مدى عالية بدون نبضة قصيرة يمكن استخدام تعديل التردد لتوليف نبضة قصيرة بشكل فعال و تسمى عملية توليد عرض نبضة اصطناعية ضيقة بضغط النبض
ويعتبر هذا النهج هو إدخال تعديل على النبض المرسل و نظرا لأن النبضة معدلة داخليا فإن كل جزء من النبضة له ترددات أو طور فريد بحيث يمكن فصل هذه العوائد تماما ودمجها في نبضة واحدة أقصر ويعتبر أكثر أشكال موجات الإرسال شيوعا المستخدمة لضغط النبض هي FM الخطي وترميز الطور
و تستخدم بعض الرادارات نسخة رقمية من FM الخطي تسمى شكل موجة التردد المتدرجة
و بسبب تقنية ضغط النبض فإن العامل الذي يحد من دقة مدى SAR على الرادار الحديث هو عرض النطاق الترددي للرادار بدلا من عرض النبضة


104.png
105.png

على الرغم من أنها مفيدة للغاية إلا أن المصفوفات غير المركزة SAR لها عدد من العيوب
ويأتي أهمها من حقيقة أن جميع النبضات المرسلة عند إجراء رسم خرائط SAR تكون متوازية بشكل فعال مع بعضها البعض بدلا من التركيز على الهدف

106.png

و نظرا لأن المدى بين المنطقة المستهدفة والطائرة في موضع طيران مختلف على طول الطول الاصطناعي و ليس ثابتا
فإن المدى عندما تكون الطائرة في كلا الطرفين يكون أكبر من المدى عندما يكون الهدف في الوضع الطبيعي لمسار الطيران
و عندما يكون المدى المختلف للطائرة في موضع مختلف على طول الطول الاصطناعي أكبر من خلية دقة النطاق يطلق عليه السير في المدى


107.png

سيؤدي السير في المدى إلى أن يكون الصورة المعاد بناؤها غير مركزة أو غامضة( التى تحد بشكل فعال من دقة مجموعة SAR غير المركزة).
و لمنع السير المدى من الحدوث يمكن أن يختلف المدى من كل نقطة صفيف في الفتحة الاصطناعية إلى موقع سطح ثابت فقط بأقل من λ / 8 ( λ هو الطول الموجي للرادار)
وبالتالي فإن الحد الأقصى لطول المصفوفات الاصطناعية سيكون:


108.png

نتيجة لذلك يقتصر الحد الأقصى لدقة المدى التي يمكن تحقيقها ل SAR غير المركز على:

109.png


يمكن إزالة الحد عبر المدى لرادار الفتحة الاصطناعية غير المركز من خلال تركيز البيانات كما هو الحال في البصريات
و يتضمن إجراء التركيز لرادار الفتحة الاصطناعية ضبط طور الإشارة المستقبلة لكل عينة مدى في الصورة بحيث تبدو جميع النقاط التي تمت معالجتها في المدى المتقاطع
من خلال وضع الصفيف الاصطناعي في نفس المدى


110.png

ويسمى وضع SAR مع تعويض الطور وضع الصفيف المركز SAR و يتطلب هذا الوضع قدرا هائلا من قوة المعالجة
ولكن يمكن تقليل حمل المعالجة باستخدام مرشحات دوبلر
و يمكن أن يحقق معدل الامتصاص النوعي المركز دقة أفضل بكثير عبر المدى مقارنة بالامتصاص النوعي غير المركز
علاوة على أن دقته عبر المدى مستقلة أيضا عن المدى
و من المثير للاهتمام أيضا ملاحظة أن الدقة القصوى عبر المدى لرادار الفتحة الاصطناعية المركزة ستتحسن إذا أصبح طول هوائي الإرسال الحقيقي أقصر.


111.png

يوضح الرسم البياني التالى مقارنة دقة السمت القصوى التي يمكن تحقيقها (المدى المتقاطع) بين الحزمة الحقيقية و SAR غير المركزة و SAR المركزة
و من المفترض أن يعمل الرادار في النطاق X وطول النبضة 0.1 قدم وفتحة الرادار 10 أقدام


112.png

و بصرف النظر عن وضع رسم الخرائط الشائع يحتوي وضع SAR أيضا على العديد من الأوضاع الفرعية:

وضع الشريط ( Strip Mode )

هو وضع رادار الفتحة الاصطناعية المشتركة مع شعاع ثابت عمودي على اتجاه الطيران

وضع تسليط الضوء ( Spotlight Mode )

هذا هو الوضع الفرعي لوضع رادار الفتحة الاصطناعية حيث ان في وضع تسليط الضوء يتم تغيير زاوية رؤية الهوائي الحقيقي بحيث يضيء الهدف دائما
و هذا له عدد من المزايا نظرا لأن الهوائي الحقيقي يتم تدريبه دائما على الهدف فإن طول المصفوفة الاصطناعية لا يقتصر على عرض حزمة الهوائي الحقيقي
كما ان وضع تسليط الضوء قادر على توسيع قدرة تصوير رادار الفتحة الاصطناعية عالية الدقة بشكل كبير
و مع استخدام المزيد من النبضات تزداد دقة السمت كما أن حقيقة أن الهدف ينظر إليه من جوانب مختلفة يساعد على تقليل تحبب الاستجابة

وضع الشريط المحدق ( Squinted Strip Mode )

في معظم أمثلة الرادار ذي الفتحة الاصطناعية يتم توجيه الحزمة بزاوية قائمة إلى المسار الأرضي للطائرة
ومع ذلك فمن المستحسن في بعض الحالات تحديق شعاع الهوائي بحيث يتم تعيين منطقة أمامية وخلفية للطائرة
و من الضروري وضع شعاع الهوائي بحيث يشير الحد الأقصى لنمط الإشعاع في اتجاه الحول المطلوب
علاوة على ذلك من الضروري عادة تعديل معالجات الإشارات لمراعاة متوسط تحول تردد دوبلر
الذي يحدث عندما يشير الهوائي في اتجاه آخر غير المعتاد إلى مسار الطيران
و بالطبع من الضروري أيضا مراعاة هندسة وضع الحول عند تصميم المسجلات والشاشات

وضع الرادار ذو الفتحة الاصطناعية العكسية ( ISAR ( Inverse SAR ) Mode )

رادار الفتحة الاصطناعية المعكوس هو نوع مختلف من SAR يستخدم ضد الأهداف المتحركة التي لها مكون دوراني
بينما يتم استخدام رادار الفتحة الاصطناعية العادى ضد الأهداف الأرضية الثابتة
و يستخدم ISAR بفعالية تحولات دوبلر الطفيفة الناتجة عن حركة الهدف
ويمكن استخدام رادار الفتحة الاصطناعية العكسية ضد الطائرات أو الأهداف الأرضية المتحركة مثل السفن
في وضع ISAR غالبا ما تكون حركة الهدف غير معروفة للرادار
ومن ثم فإن جزءا كبيرا من المشكلة هو تحديد الحركة المستهدفة لتوليد المرشح المطابق اللازم لإنشاء صورة.

وضع مؤشر الهدف المتحرك ( MTI ( Moving Target Indicator ) Mode )

في هذا الوضع يستخدم الرادار مرشح دوبلر للتمييز بين الأهداف الأرضية الثابتة والأهداف الأرضية المتحركة
و نظرا لأن الرادار في وضع MTI لا يمكنه رؤية الأهداف الثابتة و لا يمكن الرادار في وضع SAR رؤية الأهداف المتحركة بوضوح وبالتالي غالبا ما يتم استخدامها معا


113.jpg

عملية متعددة الأوضاع ( Multimode Operation )

نظرا لقدرتها على تشكيل حزم متعددة في وقت واحد يمكن لرادارات AESA (مثل APG-81 و APG-80 و APG-77 .. إلخ)
أن يؤدي وضع متعدد المهام في نفس الوقت


114.jpg




والى هنا انتهى موضوعنا فى جزئة الثانى
والى لقاء قريب فى موضوع جديد ان شاء الله
 

OSORIS

جانبي الايسر قلبه الفؤاد..وبلادي لي قلبي اليمين
طاقم الإدارة
إنضم
18 نوفمبر 2021
المشاركات
13,362
مستوى التفاعل
62,182
المستوي
10
الرتب
10
الإقامة
مصر العظيمة
Country flag

Nile Crocodiles

طاقم الإدارة
إنضم
19 نوفمبر 2021
المشاركات
5,495
مستوى التفاعل
24,671
المستوي
5
الرتب
5
Country flag
من فضلك, تسجيل الدخول أو تسجيل لعرض المحتوى !
متالق كعادتك استاذنا @Hunter
موضوع مميز كعادتك وبصراحة افضل شرح بيوضح الفرق بين رادرات البيسا والايسا بسهولة
اتمنى من الادارة المحترمة ان امكن دمج الجزء الاول مع الجزء الثاني وتثبيته لانه بالفعل الموضوع مميز جدا ويجب ان يكون مرجع باسم منتدانا المحترم لاي زائر او هاوي مثلنا
تحياتي لك استاذي
 
التعديل الأخير:

Hunter

عضو مميز
إنضم
18 نوفمبر 2021
المشاركات
4,452
مستوى التفاعل
20,411
المستوي
4
الرتب
4
Country flag

tayga

عضو مميز
إنضم
20 نوفمبر 2021
المشاركات
3,234
مستوى التفاعل
9,735
المستوي
3
الرتب
3
Country flag
معلش يا صاحبى لسة شايف الموضوع
موضوع رائع وشرح مستفيض , تسلم ايدك على الموضوع
 

المواضيع المشابهة

الذين يشاهدون الموضوع الآن

أعلى أسفل