Презентація на тему "Радіолокація". Наші бодання. Спеціальна теорія відносності Радіолокація презентація

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10

Cлайд 11

Cлайд 12

Cлайд 13

Cлайд 14

Cлайд 15

Зубарєва Валерія

У роботі представлений наочний матеріал на тему "Радіолокація"

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб користуватися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Радіолокація. / Підготувала: Зубарєва Валерія, учениця 11 класу

Радіолокація (від латинських слів «radio» - випромінюю і «lokatio» – розташування) Радіолокація – виявлення та точне визначення положення об'єктів за допомогою радіохвиль.

У вересні 1922 р. у США, Х. Тейлор та Л. Янг проводили досліди з радіозв'язку на декаметрових хвилях (3-30 МГц) через річку Потомак. У цей час по річці пройшов корабель, і зв'язок перервався - що наштовхнуло їх теж на думку про застосування радіохвиль для виявлення об'єктів, що рухаються. У 1930 році Янг та його колега Хайленд виявили відображення радіохвиль від літака. Незабаром після цих спостережень вони розробили метод використання радіоехи виявлення літака. Історія розвитку радіолокації А. С. Попов в 1897 під час дослідів з радіозв'язку між кораблями виявив явище відображення радіохвиль від борту корабля. Радіопередавач був встановлений на верхньому містку транспорту «Європа», який стояв на якорі, а радіоприймач – на крейсері «Африка». Під час дослідів, коли між кораблями потрапляв крейсер «Лейтенант Ільїн», взаємодія приладів припинялася, доки судна не сходили з однієї прямої лінії.

Шотландський фізик Роберт Уотсон-Уатт перший 1935 р. побудував радарну установку, здатну виявити літаки на відстані 64 км. Ця система зіграла величезну роль захисту Англії від нальотів німецької авіації під час Другої світової війни. У СРСР перші досліди з радіовиявлення літаків було проведено 1934г. Промисловий випуск перших РЛС, прийнятих озброєння, розпочато 1939г. (Ю.Б.Кобзарєв). Роберт Уотсон-Уатт (1892 - 1973гг.) Історія створення радара (RADAR - абревіатура Radio Detection And Ranging, тобто радіовиявлення та вимірювання дальності)

Радіолокація заснована на явищі відображення радіохвиль від різних об'єктів. Помітне відображення можливе від об'єктів у тому випадку, якщо їх лінійні розміри перевищують довжину електромагнітної хвилі. Тому радари працюють у діапазоні НВЧ (10 8 -10 11 Гц). А також потужність випромінюваного сигналу ~ ω 4.

Антена радіолокатора Для радіолокації використовуються антени у вигляді параболічних металевих дзеркал, у фокусі яких розташований випромінюючий диполь. За рахунок інтерференції хвиль виходить гостронаправлене випромінювання. Вона може обертатися і змінювати кут нахилу, посилаючи радіохвилі у різних напрямках. Одна й та сама антена по черзі автоматично з частотою імпульсів підключається то до передавача, то до приймача.

Робота радіолокатора Передавач виробляє короткі імпульси змінного струму НВЧ (тривалість імпульсів 10 -6 с, проміжок між ними в 1000 разів більше), які через антену перемикач надходять на антену та випромінюються. У проміжках між випромінюваннями антена приймає відбитий від об'єкта сигнал, підключаючись до входу приймача. Приймач виконує посилення та обробку прийнятого сигналу. У найпростішому випадку результуючий сигнал подається на променеву трубку (екран), яка показує зображення синхронізоване з рухом антени. Сучасний радар включає комп'ютер, який обробляє прийняті антеною сигнали і відображає їх на екрані у вигляді цифрової та текстової інформації.

S – відстань до об'єкта, t – час поширення радіоімпульсу до об'єкта і назад Визначення відстані до об'єкта Знаючи орієнтацію антени під час виявлення мети, визначають її координати. По зміні цих координат з часом визначають швидкість цілі та розраховують її траєкторію.

Глибина розвідки радіолокатора Мінімальна відстань, на якій можна виявити ціль (час розповсюдження сигналу туди і назад має бути більшою або дорівнює тривалості імпульсу) Максимальна відстань, але якій можна виявити ціль (час розповсюдження сигналу туди і назад не має бути більшою за період слідування імпульсів) - тривалість імпульсу Т-період проходження імпульсів

За сигналами на екранах радіолокаторів диспетчери аеропортів контролюють рух літаків повітряними трасами, а пілоти точно визначають висоту польоту та обриси місцевості, можуть орієнтуватися вночі і в складних метеоумовах. Авіація Застосування радіолокації

Головне завдання - спостерігати за повітряним простором, виявити та вести мету, у разі потреби навести на неї ППО та авіацію. Основне застосування радіолокації – це ППО.

Крилата ракета (безпілотний літальний апарат одноразового запуску). Принцип роботи її системи навігації заснований на зіставленні рельєфу місцевості конкретного району знаходження ракети з еталонними картами рельєфу місцевості за маршрутом її польоту, попередньо закладеними на згадку про бортову систему управління. Радіовисотомір забезпечує політ заздалегідь закладеним маршрутом у режимі огинання рельєфу за рахунок точного витримування висоти польоту: над морем - не більше 20 м, над суходолом - від 50 до 150 м (при підході до мети - зниження до 20 м). Коригування траєкторії польоту ракети на маршовому ділянці здійснюється за даними підсистеми супутникової навігації та підсистеми корекції по рельєфу місцевості.

"Стелс"-технологія зменшує ймовірність того, що літак буде запеленгований супротивником. Поверхня літака зібрана з декількох тисяч плоских трикутників, виконаних з матеріалу, що добре поглинає радіохвилі. Промінь локатора, що падає неї, розсіюється, тобто. відбитий сигнал не повертається в точку, звідки він прийшов (до станції радіолокації противника). Літак - невидимка

Одним із важливих методів зниження аварійності є контроль швидкісного режиму руху автотранспорту на дорогах. Першими громадянськими радарами для вимірювання швидкості руху транспорту американські поліцейські користувалися вже наприкінці Другої світової війни. Нині вони використовуються у всіх розвинених станах. Радар для вимірювання швидкості руху транспорту

Метеорологічні радіолокатори для прогнозування погоди Об'єктами виявлення радіолокації можуть бути хмари, опади, грозові осередки. Можна прогнозувати град, зливи, шквал.

Застосування в космосі У космічних дослідженнях радіолокатори застосовуються для управління польотом та спостереження за супутниками, міжпланетними станціями, при стиковці кораблів. Радіолокація планет дозволила уточнити їх параметри (наприклад, відстань від Землі та швидкість обертання), стан атмосфери, здійснити картографування поверхні.

Що називається радіолокацією? Які явища лежать у основі радіолокації? Чому передавач установки радіолокації повинен випромінювати хвилі короткочасними імпульсами через рівні проміжки? Чим досягається гостра спрямованість випромінювання радіолокатора? Чим визначається мінімальна та максимальна відстань, на якій може працювати радіолокатор? Закріплення.

Чому дорівнює відстань від Землі до Місяця, якщо її радіолокації відбитий радіоімпульс повернувся Землю через 2,56 з початку його посилки? Визначте тривалість імпульсу, якщо мінімальна відстань, на якій може працювати дана станція радіолокації 6 км. Тривалість радіоімпульсу при радіолокації дорівнює 10-6 с. Скільки довжин хвиль становить один імпульс, якщо частота хвилі 50 МГц? Закріплення. Розв'язання задач

Слайд 2

Мета: визначити взаємозв'язок між радіо та радіолокацією, з'ясувати, як поширюється радіосигнал. Завдання: З'ясувати, коли з'явилося перше радіо, хто його винайшов. Дати визначення радіолокації та сигналу радіохвилі. Дізнатися, від чого залежить точність вимірювання радіохвиль. Розглянути сфери застосування радіолокації. Зробити висновок поширення сигналу. Гіпотеза: чи можна керувати повітряним рухом, не знаючи принципів радіолокації?

Слайд 3

А з чого все почалося? У 1888р. Німецький фізик Генріх Рудольф Герц експериментально довів існування електромагнітних хвиль. У дослідах він використав джерело електромагнітного випромінювання (вібратор) та віддалений від нього приймальний елемент (резонатор), що реагує на це випромінювання. Французький винахідник Еге. Бранлі повторив 1890г. експерименти Герца, застосувавши більш надійний елемент виявлення електромагнітних хвиль – радиокондуктор. Англійський вчений О. Лодж удосконалив прийомний елемент та назвав його когерером. Він являв собою скляну трубку, наповнену залізною тирсою.

Слайд 4

Наступний крок був зроблений російським ученим та винахідником Олександром Степановичем Поповим. Його прилад мав, крім когерера, електричний дзвінок з молоточком, який струшував трубку. Це давало можливість приймати радіосигнали, що несуть інформацію, - абетку Морзе. Насправді, з приймача Попова почалася епоха створення засобів радіотехніки, придатних для практичних цілей. Радіоприймач Попова. 1895р. Копія. Політехнічний музей. Москва. Схема радіоприймача Попова

Слайд 5

Олександр Степанович Попов Народився 1859р. На Уралі у місті Краснотур'їнськ. Навчався у початковому духовному училищі. У дитинстві любив майструвати іграшки та прості технічні пристрої. Після закінчення загальноосвітніх класів вступив до фізико-математичного факультету Петербурзького університету. Успішно закінчивши 1882р. Університет, А.С.Попов вступив викладачем до Мінного офіцерського класу в Кронштадті. Вільний час він присвячує фізичним дослідам та вивченню електромагнітних коливань. В результаті численних дослідів він винаходить перший радіоприймач. 7 травня 1895р. Попов зробив доповідь на засіданні Російського фізико-хімічного товариства. То був день народження радіо. У 1901р. Попов став професором Петербурзького електротехнічного інституту, а 1905г. його обрали директором цього інституту. Йому довелося боротися із царськими чиновниками за демографічні права студентів. Це підірвало сили вченого і він раптово помер 13 січня 1906 року.

Слайд 6

Погодьтеся! Що радіо – це не тільки радіотелефонний та радіотелеграфний зв'язок, радіомовлення та телебачення, а й радіолокація, і радіоуправління та багато інших сфер техніки, які виникли та успішно розвиваються завдяки видатному винаходу А. С. Попова. А що таке радіолокація?

Слайд 7

Радіолокація

Радіолокація – виявлення, точне визначення місцезнаходження та швидкості об'єктів за допомогою радіохвиль. Сигнал радіохвилі - електричні коливання надвисокої частоти, що розповсюджується у вигляді електромагнітних хвиль. Швидкість радіохвиль, то де R - відстань до мети. Точність вимірювання залежить від: Форми зондувального сигналу Енергії відбитого сигналу

Слайд 8

Застосування радіолокації в наш час

Сільське та лісове господарство: визначення виду ґрунтів, температури, виявлення пожеж. Геофізика та географія: структура землекористування, розподіл транспорту, пошуки мінеральних місцезнаходжень. Гідрологія: вивчення забруднень поверхонь води. Океанографія: визначення рельєфу поверхонь дна морів та океанів. Військова справа та космічні дослідження: забезпечення польотів, виявлення військових цілей.

Історія розвитку радіолокації А. С. Попов в 1897 під час дослідів з радіозв'язку між кораблями виявив явище відображення радіохвиль від борту корабля. Радіопередавач був встановлений на верхньому містку транспорту «Європа», що стояв на якорі, а радіо на крейсері «Африка». Під час дослідів, коли між кораблями потрапляв крейсер «Лейтенант Ільїн», взаємодія приладів припинялася, доки судна не сходили з однієї прямої лінії. У вересні 1922 р. у США, Х. Тейлор та Л. Янг проводили досліди з радіозв'язку на декаметрових хвилях (3-30 МГц) через річку Потомак. У цей час по річці пройшов корабель, і зв'язок перервався - що наштовхнуло їх теж на думку про застосування радіохвиль для виявлення об'єктів, що рухаються.

Шотландський фізик Роберт Уотсон-Уатт перший 1935 р. побудував радарну установку, здатну виявити літаки на відстані 64 км. Ця система зіграла величезну роль захисту Англії від нальотів німецької авіації під час Другої світової війни. У СРСР перші досліди з радіовиявлення літаків були проведені в Промисловий випуск перших РЛС, прийнятих на озброєння, було розпочато в 1939 р. Роберт Уотсон-Уатт (гг.) Історія створення радара вимірювання дальності)

Радіолокація заснована на явищі відображення радіохвиль від різних об'єктів. Помітне відображення можливе від об'єктів у разі, якщо їх лінійні розміри перевищують довжину електромагнітної хвилі. Тому радари працюють у діапазоні НВЧ (Гц). А також потужність випромінюваного сигналу ~ω 4.

Антена радіолокатора Для радіолокації використовуються антени у вигляді параболічних металевих дзеркал, у фокусі яких розташований випромінюючий диполь. За рахунок інтерференції хвиль виходить гостронаправлене випромінювання. Вона може обертатися і змінювати кут нахилу, посилаючи радіохвилі у різних напрямках. Одна й та сама антена по черзі автоматично з частотою імпульсів підключається то до передавача, то до приймача.

S – відстань до об'єкта, t – час поширення радіоімпульсу до об'єкта і назад Визначення відстані до об'єкта Знаючи орієнтацію антени під час виявлення мети визначають її координати. По зміні цих координат з часом визначають швидкість цілі та розраховують її траєкторію.

За сигналами на екранах радіолокаторів диспетчери аеропортів контролюють рух літаків повітряними трасами, а пілоти точно визначають висоту польоту та обриси місцевості, можуть орієнтуватися вночі і в складних метеоумовах. Авіація Застосування радіолокації

Управління ракетою в польоті повністю автономне. Принцип роботи її системи навігації заснований на зіставленні рельєфу місцевості конкретного району знаходження ракети з еталонними картами рельєфу місцевості за маршрутом її польоту, попередньо закладеними на згадку про бортову систему управління. Радіовисотомір забезпечує політ заздалегідь закладеним маршрутом у режимі огинання рельєфу за рахунок точного витримування висоти польоту: над морем - не більше 20 м, над суходолом - від 50 до 150 м (при підході до мети - зниження до 20 м). Корекція траєкторії польоту ракети на маршовому ділянці здійснюється за даними підсистеми супутникової навігації та підсистеми корекції з рельєфу місцевості.

"Стелс"-технологія зменшує ймовірність того, що літак буде запеленгований супротивником. Поверхня літака зібрана з декількох тисяч плоских трикутників, виконаних з матеріалу, що добре поглинає радіохвилі. Промінь локатора, що падає неї, розсіюється, тобто. відбитий сигнал не повертається в точку, звідки він прийшов (до станції радіолокації противника). Літак - невидимка

Одним із важливих методів зниження аварійності є контроль швидкісного режиму руху автотранспорту на дорогах. Першими громадянськими радарами для вимірювання швидкості руху транспорту американські поліцейські користувалися вже наприкінці Другої світової війни. Нині вони використовуються у всіх розвинених станах. Радар для вимірювання швидкості руху транспорту

Застосування в космосі У космічних дослідженнях радіолокатори застосовуються для управління польотом та спостереження за супутниками, міжпланетними станціями, при стиковці кораблів. Радіолокація планет дозволила уточнити їх параметри (наприклад, відстань від Землі та швидкість обертання), стан атмосфери, здійснити картографування поверхні.

Радіолокація

Радіолокація - виявлення та точне визначення положення об'єктів за допомогою радіохвиль.

А.С. Попов У 1895 р. видатний російський учений Олександр Степанович Попов, у стінах Мінного офіцерського класу в Кронштадті, відкрив можливість застосування електромагнітних хвиль для практичних цілей зв'язку без проводів. Значення цього відкриття, що є одним з найбільших досягнень світової науки і техніки, визначається виключно широким використанням його в усіх галузях народногосподарського життя і всіма родами Збройних сил. Винахід А.С. Попова відкрило нову еру у сфері використання електромагнітних хвиль. Воно вирішило питання про зв'язок не тільки між стаціонарними, а й між об'єктами, що рухаються, і одночасно підготувало грунт для низки відкриттів, що уможливили широке застосування радіо у всіх галузях науки і техніки.

Історія створення радара Шотландський фізик Роберт Вотсон-Уатт перший у 1935р. Збудував радарну установку, здатну виявити літаки на відстані 64 км. Ця система зіграла величезну роль захисту Англії від нальотів німецької авіації під час Другої світової війни. У СРСР перші досліди з радіовиявлення літаків були проведені в 1934. Промисловий випуск перших РЛС, прийнятих на озброєнні, був розпочатий в 1939 Роберт Уотсон-Уатт

радіолокація заснована на явище відображення радіохвиль від різних об'єктів. Помітне відображення можливе від об'єктів у тому випадку. Якщо їх лінійні розміри перевищують довжину електромагнітної хвилі. Тому радари працюють у діапазоні НВЧ А також потужність випромінюваного сигналу

Антена радіолокатора Для радіолокації використовується антени у вигляді параболічних металевих дзеркал, у фокусі яких розташований випромінюючий диполь. За рахунок інтерференції хвиль виходить гостронаправлене випромінювання. Вона може обертатися і змінювати кут нахилу, посилаючи радіохвилі у різних напрямках. Одна і та ж антена поперемінно автоматично з частотою імпульсів підключається то до передавача, то до приймача

Визначення відстані до об'єкта Знаючи орієнтацію антени під час виявлення мети, визначають її координати. По зміні цих координат з часом визначають швидкість цілі та розраховують її траєкторію.

Застосування радіолокації

Радар для вимірювання швидкості руху транспорту Одним із важливих методів зниження аварійності є контроль швидкісного режиму руху автотранспорту на дорогах. Першими громадянськими радарами для вимірювання швидкості руху транспорту американські поліцейські користувалися вже наприкінці Другої світової війни. Нині вони використовуються у всіх розвинених станах.