Language
Country/Area
No result found
استكشاف خيارات بنية الرادار: لماذا يؤثر مسح الشعاع على أداء الكشف؟
في عصر التكنولوجيا سريع التطور اليوم، أصبحت تكنولوجيا الرادار أداة مهمة لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بدءًا من إدارة الحركة الجوية إلى المركبات ذاتية القيادة. تركز هندسة الرادار على التصميم والعناصر التقنية التي تؤثر على أداء الكشف عن الأجسام، بما في ذلك شرائح الرادار وطرق المسح ذات الحزم المتغيرة وأداء مكوناته.
تؤثر جودة الاختيار المعماري لنظام الرادار بشكل مباشر على قدرات الكشف الخاصة به. يمكن اكتشاف زاوية الهدف من خلال رادار مسح الشعاع عالي الاتجاه، وتشمل طرق الاستكشاف بشكل أساسي المسح الإلكتروني والمسح الميكانيكي. يتم إجراء المسح الميكانيكي عادة عن طريق هوائيات دوارة، بينما يستخدم المسح الإلكتروني هوائيات مصفوفة مرحلية، والتي توفر سرعات مسح أسرع وتشغيل أكثر مرونة.
لا يتطلب تحديد بنية الرادار المناسبة مراعاة المستشعر المستخدم فحسب، بل يتطلب أيضًا مراعاة بيئة سيناريو التطبيق والأداء المطلوب.
في المصفوفات الممسوحة ضوئيًا إلكترونيًا (ESA)، تكون مزايا تقنية الرادار هذه واضحة، مما يتيح إمكانات مسح الحزمة اللحظية والقدرة على تشغيل حزم مرنة متعددة في وقت واحد، مما يسمح لأنماط الرادار المختلفة بالعمل في وقت واحد. تعد مؤشرات أدائها مثل الطاقة المشعة المتناحية الفعالة (EIRP) وكسب الاستقبال (GR/T) من العوامل الرئيسية التي تؤثر على الكشف عن بعد.
على سبيل المثال، هناك اختلافات معمارية كبيرة بين المصفوفات الممسوحة ضوئيًا النشطة إلكترونيًا (AESA) والمصفوفات الممسوحة ضوئيًا السلبية (PESA). يتم توصيل كل هوائي من هوائيات AESA بوحدة تضخيم الطاقة ذات الحالة الصلبة، والتي تتميز بأداء عالٍ وموثوقية عالية، ولكن تكلفتها مرتفعة نسبيًا أيضًا. من ناحية أخرى، تقوم PESA بتوصيل جميع الهوائيات بوحدة تضخيم طاقة واحدة. على الرغم من أن تكلفة التنفيذ منخفضة، إلا أنها تتطلب متطلبات أعلى لمحولات الطور.
فيما يتعلق بتكوين الشعاع، ستؤثر طرق المسح على ترددات ومجالات مختلفة (مثل مجالات التردد الرقمية أو البصرية أو الراديوية) على أداء الرادار.
في عملية تشغيل الرادار، يمكن أن تكون الإشارة الصادرة مستمرة أو نبضية. لا تؤثر هذه الاختيارات على نطاق الكشف فحسب، بل تحدد أيضًا دقة اكتشاف الرادار. لرادار الموجة المستمرة المعدلة التردد (FMCW) ورادار دوبلر النبضي (Pulse-Doppler) مزايا وعيوب خاصة بهم في أداء الكشف. عادةً ما يكون الأول مناسبًا للكشف عن مسافة قصيرة، في حين أن الأخير أكثر ملاءمة للكشف عن مسافة طويلة.
توفر الخصائص نصف المزدوجة لرادار دوبلر النبضي عزلًا أفضل بين جهاز الاستقبال والمرسل، مما يعزز النطاق الديناميكي لجهاز الاستقبال. وفي الوقت نفسه، يستخدم هذا النوع من الرادار عادةً هوائيًا واحدًا للإرسال والاستقبال، ورادار FMCW يتطلب إعداد هوائي منفصل. ويحدد مثل هذا التصميم قدرة الكشف والمرونة التشغيلية لنظام الرادار.
بالإضافة إلى ذلك، يعمل الرادار أحادي النبض على تحسين الدقة الزاوية من خلال مقارنة الأصداء، مما يساعد في تحديد الأهداف بدقة.
عند مناقشة بنية الرادار، يجب أيضًا مراعاة ترتيب الإرسال والاستقبال، مما يجعل طريقة مسح الحزمة أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء الكشف. على سبيل المثال، تحتوي الرادارات أحادية المحطة على أجهزة إرسال وأجهزة استقبال موضوعة بشكل وثيق معًا، في حين يتم فصل رادارات المحطة الثنائية وتتطلب تزامنًا دقيقًا للوقت لضمان الدقة في تفسير البيانات.
يعد اختيار المنصة أيضًا خطوة مهمة في تحديد أداء الرادار. يمكن تركيب أنظمة الرادار على منصات مختلفة، مثل الجو والبحر والأرض. سيكون لكل منصة تأثيرات مختلفة على ضوضاء الخلفية وضجيج الرادار، مما يحدد تقنية مسح الشعاع المستخدمة، وبالتالي يؤثر على أداء الكشف النهائي.
في مواجهة البيئات والمتطلبات المتغيرة، سيؤثر تردد التشغيل ونافذة الانتشار للرادار أيضًا على خيارات تصميم الرادار. تساعد الترددات المختلفة على تحسين أداء المقطع العرضي للرادار (RCS)، وهو عامل تراكمي آخر يساهم في الاختلافات في أداء الرادارات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، فإن أوضاع تشغيل الرادار، مثل البحث والتتبع ورسم الخرائط الأرضية وما إلى ذلك، ستختلف أيضًا وفقًا للتطبيقات المختلفة.
بشكل عام، يعد اختيار بنية الرادار وتحديد طريقة مسح الشعاع عمليتين متعددتي الطبقات ومعقدتين. ولا يتضمن ذلك المواصفات الفنية فحسب، بل يتطلب أيضًا فهمًا عميقًا لخصائص متطلبات التطبيق المحددة. عند مواجهة تطور تكنولوجيا الرادار في المستقبل، هل يمكن للخيارات المعمارية المناسبة أن تحقق أداء الكشف الأمثل حقًا؟
