Radiolokacija

Turinys

1. Radiolokacija
2. Radiolokatorius “THOMSON”
3. Lėktuvo meteorologinis radiolokatorius “GROZA”
4. Radiolokacinė stotis P-40

RADIOLOKACIJA

Objektų aptikimas ir jų buvimo vietos tikslus nustatymas radijo
bangomis vadinamas radiolokacija. Visą tai atlieka radiolokatorius, arba
radaras, naudojant kryptingą radijo signalų spinduliavimą ir atspindėtų
signalų priėmimą. Radiolokatoriais nustatomos objektų koordinatės erdvėje,
jų judėjimo kryptys ir greičiai. Radiolokatorių sudaro galingas
ultratrumpųjų radijo bangų siųstuvas ir labai jautrus imtuvas, suderintas
to paties dažnio bangoms priimti. Atsispindėjusią bangą sugauna arba ta
pati siuntimo antena, arba kita, priimanti taip pat tiktai tam tikros
krypties bangas. Antena esti paraboloido formos ir spinduliuoja labai
siaurą radijo bangų pluoštą – radijo spindulį. Suprantama, reikia ypač
kryptingų radijo bangų. Angos kampas, kuriame sukoncentruota pagrindinė
spindulio galios dalis, apytiksliai turi būti lygus vienam laipsniui.
Radijo spindulys siunčiamas periodiškais impulsais, trunkančiais apie 10
־⁶s. Pasiuntusi impulsą, radaro antena automatiškai persijungia į imtuvo
režimą ir 10־³-10־⁴s laukia sugrįžtant atsispindėjusio signalo.Per tą
pertrauką radijo signalas spėja pasiekti tolimą objektą ir sugrįžti. Kuo
ilgesnės bangos priimamos, tuo šiurkštesnis gali būti radioteleskopo
parabolės paviršius. Milimetrinėms bangoms priimti turi būti naudojamas
vientisas veidrodis, o metrinėms bangoms užtenka vielinio tinklo.

Atstumas S randamas išmatavus laiką t, per kurį bangų impulsas paasiekia
objektą ir grįžta atgal. Kadangi radijo bangų sklidimo greitis c=3*10⁸m/s
atmosferoje praktiškai pastovus,

S= ct/2.

Atmosfera sklindančias bangas išsklaido, ir imtuvą pasiekia tik
labai nedidelė siųstuvo išspinduliuotos energijos dalis. Todėl
radiolokatorių imtuvai priimtą signalą sustipriną milijonų milijoną (10 ²)
kartų. Toks jautrus imtuvas turi būti išjungtas, kai si

iųstuvas siunčia
bangų impulsus.

Informaciją apdoroja laiko registratoriai ir kompiuteriai, o
rezultatai perduodami į televizoriaus ekraną arba skaitmeninį tablo.

Vieni kūnai arba jų dalys elektromagnetines bangas atspindi
stipriau, kiti – silpniau, todėl į lokatorių sugrįžta skirtingo stiprumo
impulsai ir ekrane atsiranda įvairaus šviesumo taškai. Susilieję taškai
sudaro aiškiai matomą vaizdą, kuriame galima atpažinti stebimą vietovę,
lėktuvus, laivus ir kt..Didžiausią nuotolį, kuriuo galima aptikti lėktuvą
ar raketą, riboja tik tiesioginio matomumo sąlygos.Trumpųjų bangų lokacinio
matymo nuotolis yra didesnis negu ilgųjų.

Radijo likatoriai nebūtinai turi dirbti impulsiniu režimu. Sakykime,
lėktuvas skrenda greičiu v antenos kryptimi. Nuo jo visą laiką atsispindi
lokatoriaus pasiųstas radijo spindulys. Dėl Doplerio efekto, priimamos
bangos dažnis bus mažesnis, jei objektas tolsta nuo stebėtojo ir didesnis
jei objektas artėja. Radiotechniniais metodais dažnio didumai randami gana
tiksliai. Žinodami pasiųstos ir gautos bangos dažnius, galime apskaičiuoti
objekto judėjimo greitį. pagal formulę:

ʋ =ʋ (1+2v/c)

Iš šiios formulės seka: v=c(ʋ -ʋ )/2ʋ .

Techninis aptarnavimas tokių objektų, kaip požeminiai vamzdynai ir
elektros kabeliai yra gana sudėtingas. Atsiradus gedimui tokioje sistemoje
laibai sunku nustatyti gedimo vieta. Tokiu atveju padeda radiolokacija.
Galima nustatyti kabelių , požeminių šilumos, dujų ar vandens komunikacijų
radimosi gylį ir išdėstymo konfiguraciją. Tai remonto atveju padeda
sumažinti žemės darbų išlaidas. Radijolokacijos pagalba galima nustatyti ir
minėtų komunikacijų pažeidimų vietas.

Radiolokaciniai metodai naudingi ir kritulių paieškai ir padeda
susipažinti su debesų vidine sandara. Radaras siunčia elektromagnetinį
impulsą į atmosferą ir, jei jo kelyje pasitaiko kokie nors krituliai,
elektromagnetinio impulso energijos da

alis išsklaidoma, o dalis atspindi ir
grįžta į radaro anteną. Šie grįžtantys signalai formuoja radiolokacinį
vaizdą. Spalvoto radiolokacinio atspindžio vieta parodo vietą, kurioje
iškrenta krituliai. Skirtingos spalvos rodo kritulių intensyvumą. Tik
radiolokacijos pagalba sunku nustatyti tipą, nes sniegas ir smulkus lietus
duoda labai panašų radiolokacinį vaizdą. Labai ryškų radiolokacinį vaizdą
duoda kruša.

Paprastai radiolokacinis spindulys siunčiamas mažu kampu, todėl
tolstant nuo radaro, spindulys vis labiau kyla nuo žemės paviršiaus. Esant
tokiai situacijai, radiolokaciniai signalai atsispindėję nuo objektų arti
radaro, rodo oro srovių judėjimą arčiau žemės paviršiaus, o signalai
atsispindėję nuo tolesnių objektų – oro srovių judėjimą aukštesniuose
sluoksniuose.Šiuolaikiniame radiolokaciniame displėjuje atstumas nuo radaro
matosi kaip vertikaliai, taip ir horizontaliai. Pagal sudarytą metodiką
galima nustatyti vėjo greitį ir kryptį.

Radioteleskopai dirba panašiu principu kaip ir radiolokatoriai.
Kosmines radio bangas 1931 m. atsitiktinai atrado K. Janskis. Tyrinėdamas
atmosferos trukdymus jis pastebėjo, kad kai kurie dangaus kūnai
spinduliuoja radijo bangas. Per žemės atmosferą sklinda bangos, kurių ilgis
( dažnis) tarp 1mm (300GHz) ir 200m (10MHz). Trumpesnes negu 1mm radio
bangas sugeria žemės atmosferos vandens garai. Ilgesnes negu 200m bangas
atspindi žemės jonų sfera. Dangaus kūnų skleidžiamas radio bangas priima
radioteleskopai. Šiuo būdu tiriami tolimi dangaus kūnai. Artimosioms
planetoms, asteroidams tirti naudojamasi radaru, pasiunčiant kryptingą
radio spindulį ir priimant atsispindėjusias nuo tiriamojo kūno bangas.
Radaru gali būti paverstas bet kuris radioteleskopas. Radiolokacija
naudojama tiksliems planetų ir asteroidų tarpplanetiniams atstumams
nustatyti, sukimosi greičiams nustatyti bei jų pa
aviršių žemėlapiams
sudaryti, meteorams registruoti. Mėnulio radiolokacija pradėta 1946m.,
Veneros 1958m., Merkurijaus 1965m.. Naudojant Apolo ekspedicijų Mėnulyje
paliktus specialius reflektorius, atstumai matuojami kelių centimetrų
tikslumu.

Radarai plačiai pritaikoma kelių policijoje. Lietuvos kelių policija
dirba vien tik rusiškais ir ukrainietiškais greičio matavimo radarais.
Rusiški radarai greitį gali nustatyti 300-500m atstumu. Radaras 300m
atstumu atskiria autobusą nuo lengvojo automobilio, o 50m – motociklininką
nuo lengvojo automobilio. Ba to radarai išskiria pažeidėją iš bendro
transporto srauto. Todėl galime teigti, kad radaro siunčiamas siauras
kryptingas signalas.

Norint išvengti kelių policijos nuobaudų, vairuotojai naudoja
antiradarus. Iš esmės antiradaras – tai imtuvas, informuojantis apie radijo
bangos siųstuvo (šiuo atveju policijos radaro) darbą. Antiradaras
informuoja vairuotoją garsu, o brangesniuose modeliuose maloniu panelės
balsu. Kai kurie “racionalizatoriai” yra viena ausimi girdėję, kad
policijos radaras negali veikti, jei automobilyje prie užpakalinio vaizdo
veidrodėlio yra pakabintas lazerinis kompaktinis diskas arba kokia nors
šviesą atspindinti medžiaga. Tai – gryna nesamonė: policijos radarai į
tokias “racionalizacijas” visiškai nekreipia dėmesio.

Radijolokatorių galima “apgauti”. Objektą galima padengti radio bangas
sugerenčia medžiaga. Tinka anglies milteliai, kaučiukas. Be to galima
papildomai sumažinti atspindžio koeficientą, padarius gofruotą apdangalą ir
šitaip privertus didžiąją spinduliavimo dalį be tvarkos išsisklaidyti į
visas puses. Iš lėktuvo išmetant aliuminio folijos juostelių arba
metalizuoto pluošto pakus, lokatorius visiškai dezorientuojamas. Pasiųsti į
eterį klaidingus radio signalus.

IŠVADOS: Atstumas iki objekto nustatomas impulsiniu spinduliavimo režimu.
Siųstuvas spinduliuoja trumpalaikius bangų impulsus. Atstumas iki objekto
randamas išmatavus laiką t, per ku

urį bangų impulsas pasiekia objektą ir
atsispindėjęs grįžta atgal. Įvairūs kūnai elektromagnetines bangas atspindi
nevienodai. Į lokatorių sugrįžta skirtingo stiprumo impulsai ir ekrane
atsiranda įvairaus šviesumo taškai. Susilieję taškai sudaro aiškiai matomą
vaizdą, kuriame galima atpažinti stebimą vietovę, laivus, lėktuvus ir kt..

Radiolokacija naudojama labai plačiai: ginybos sistemose, aviacijoje,
astronomijoje, meteorologijoje, techniniame aptarnavime, netgi
šikšnosparnis naudoja lokacijos principą.

Radiolokatorius “THOMSON”

Lietuvoje yra dvi RLS “THOMSON”. Viena stovi Vilniuje, o kita Palangoje.
Jie turi vieningą valdymo sistema. Duomenys iš Palangos ir Vilniaus stočių
per kompiuterinės sistemos paskleidžiama į visų skrydžio valdymo punktų:
Kauną, Vilnių, Palangą, o taip pat duomenis įjungti prie karinę
informacijos bazę.

Siųstuvo (ER810) parametrai:
Antenos skanavimo greitis: 15 aps./min.,
Horiz. krypt. diagramos plotis: 3 dB 1,5((0,2(,
Verti. krypt. diagramos plotis: 3 dB 50((0,2(,
Antrinės antenos šoniniai lapeliai: -25 dB žemiau
pagrindinės lapelės,
Turi dvi kryptinės diagramos: apatinė, viršutinė,
Pirminio radaro aptikimo zonos nuotolis: 65 km,
Antenos stiprinimo koeficientas: apatinė – 33,5 dB,

viršutinė – 32
dB,
Bangos ilgis: (=10 sm,
Dažnis: f=2700(2900 km.
Impulso trukmė: (i=1 (s,
Impulsų pasikortuojamo periodas: Fi=375, 500, 750, 1000
Hz,
Impulso galingumas: Pi(600 kW(1000 Hz),

Pi( 800
kW((850 Hz).

Imtuvo parametrai:
Stiprinimas: 35 dB,
Laikinio stiprintuvo ateniuatorius: 0(40 dB.

Antrinio radaro antena:
Išklausimo dažnis: 1030 Hz,
Atsakymo dažnis: 1090 Hz,
Impulso galingumas: Pi=10 kW,

Pivid=100 W,
Antenos stiprinimo koeficientas: 27 dB,
Kryptingumo diagramos plotis: 2,4((0,25(, 3 dB.

Jos paskirtis stebėti orlaivių judėjimą aerodromo prieigose ir
trasose. Veikimo nuotolis iki 200 km. Darbo būdas: pasyvinis, aktyvinis,
JTS (judančių taikinių selekcija). RLS struktūrinė schema pavaizduota 1pav.
RLS antena priima atsakymo ir atspindintos signalus, išspinduliuoja
zonduojančios ir paklausos signalai. Antena yra veidrodinė, turi variklius,
du spindulytukų (1 – as daro viršutinė kryptingumo diagramą, 2 – as apatinė
kryptingumo diagramą). Atspindėto ir atsakymo signalų atskirymą įvykdo
cirkuliacinis perjungiklis antenos fideriniame trakte. RLS veikimo
principas pagrįstas Doplerio efektų. Todėl čia yra du siųstuvai, du
imtuvai, apdorojimo procesorius. Imtuve ateniuatorius tarnauja, kad
sulyginti signalus. Siųstuvas valdomas iš procesoriaus. Prie procesorių
prijungtas modemas, signalų siuntimui ir priėmimui.

RLS “THOMSON” yra universalus radaras. Jis dirba kaip trasinis, taip
ir aerodrominis radaras. Turi trys darbo režimus. RLS turi galimybė dirbti
kaip vienuose režimuose taip ir visose trijose režimuose.

Lėktuvo meteorologinis radiolokatorius “GROZA”

Kad gerai orientuotis vietovės žemėlapyje arba stebėti pavojingą audros
sritį lėktuve naudojama RLS “GROZA”. RLS paskirtis:

– išaiškinti audros židinių ir frontų kad surasti saugų lėktuvo skrydžių

kursų;

– išaiškinti lėktuvo orientyrą pagal RL atvaizdą nepriklausomai nuo

meteorologinių sąlygų;

– nudėvėjimo kampą išmatavimas skrydžių metų.

RLS “GROZA” susideda iš keletu blokų: indikacijos blokas, du siųstuvo –
imtuvo blokai, antenos valdymo blokas.

RLS struktūrinė schema pavaizduota 1pav. Kaip mes matome čia yra
magnetronas. Jis skirtas išspinduliuoti didelio galingumo impulsai.
Moduliatorius reikalingas, kad sukaupti energija, kuri patenka į
magnetroną. Antenos perjungiklis perjungia siųstuvo išėjimą ir imtuvo
įėjimą. Jis apsaugo imtuvo įėjimą nuo tuo, kad į ją nepateiktų didelės
galingumo siųstuvo signalai. Maišiklis imtuve sumaišo ateinančio signalo
dažnį su heterodino dažnį, kad gauti tarpinį dažnį. Tai reikalinga kad
lengviau apdoroti žemo dažnio signalą, supaprastinti elektrinį schemą.
Heterodinas duoda stabilaus dažnio signalą į imtuvą. Heterodino dažnį
reguliuoja tarpinio dažnio automatinis reguliatorius, kuris sulygina
siųstuvo tarpinį dažnį su imtuvo. Tarpinio dažnio stiprintuvas sustiprina
signalą iki reikiamą dydį. Videostiprintuvas skirtas išskirti iš aukšto
dažnio signalo videosignalą.

Antenos šoninis vaizdas parodyta 2pav. Čia yra veidrodis, kuris
kartu su atspindutuko fokusuoja priimamos signalus, o taip pat sukuria
reikiama antenos kryptingumo diagramą. Per bangolaidą signalas patenka į
imtuvo dalį. Poliarizatuvas skirtas siunčiamo signalo poliarizaciją.

a) .

3 pav. pavaizduotas tarpinio dažnio stiprintuvo išėjimo
signalas.

Radiolokacinė stotis P-40
Trumpa istorija
   Apie 1960-uosius metus Sovietų Sąjungoje buvo sukurta priešlėktuvinės
gynybos pajėgoms skirta radiolokacinė stotis P-40. Ja buvo aprūpinta
daugelis tuometinių sovietinių karinių aviacijos ir zenitinės artilerijos
dalinių. Radiolokacinės stotys buvo tiekiamos ir satelitinių šalių
kariuomenėms. Pagrindinė jų paskirtis – vidaus oro erdvės kontrolė.
Lietuvos kariuomenėje turimas P-40 mūsų šalis gavo iš Lenkijos.

Pagal savo techninius parametrus, P-40 pilnai pateisina daugelį
su ja siejamų vilčių. Tai nėra galinga ir šiuolaikinė radiolokacinė stotis,
tačiau tokiai mažai šaliai kaip Lietuva bent kol kas ji visiškai tinka.
Kaip ir daugelio ne itin galingų stočių, P-40 trūkumas yra tas, kad ji
prasčiau užfiksuoja pažeme judančius objektus. Jos aptikimo zona pagal
vietos kampą –iki 28 laipsnių. 100 metrų aukštyje skrendantis lėktuvas ar
sraigtasparnis pastebimas už 35 km. Kuo objektas juda didesniame aukštyje,
tuo gerėja ir techninės P-40 galimybės. Pakilęs į puskilometrio aukštį,
skraidantis aparatas pastebimas už 70 kilometrų, 3 kilometrų aukštyje – už
150 kilometrų, 8 – 25 kilometrų aukštyje – už 220 kilometrų. Taigi
radiolokacinė stotis, veikianti netoli valstybės sienos, gali kontroliuoti
ir situaciją artimiausioje kaimyninės šalies oro erdvėje. Lietuvai patekus
į NATO, žinoma, tokių techninių galimybių pasirodys per maža. Tačiau savo
paskirties stotis tikrai nepraras. Ji puikiai ir toliau bus naudojama savo
erdvei kontroliuoti, ir toliau liks nepakeičiama mokymuose. P-40 privalumas
ir tas, kad ji – gana mobili, gali dubliuoti galingesnių radiolokacinių
stočių darbą. Būdama nedidelė (bendras svoris – apie 35-37 tonas), ji gali
judėti iš vienos vietos į kitą, prastais keliais pasiekti atokias vietoves,
neprivažiuojamas kalvas, ant kurių pagerėja stoties radiolokacija.
   P-40 sumontuota vilkiko 426u bazėje. Po II pasaulinio karo nutraukus
tankų T-34 gamybą, liko nemažai dar naujų ir net kare nespėtų panaudoti,
užkonservuotų tankų, taip pat komplektuojamųjų detalių, įrengimų joms
gaminti. Tad inžinieriai šių tankų bazėje ėmė kurti inžinierines mašinas.
Viena jų ir tapo puikiomis pravažumo galimybėmis pasižymintis vilkikas,
skirtas tiekti šaudmenis, kasti apkasus, šalinti kliūtis. Net ir dabar šių
vilkikų yra likę įvairiose šalies įmonėse. Vieną tokį turi, pavyzdžiui,
Vilniaus regiono kelių įmonės kelininkai. Maždaug prieš penkerius metus tik
šio 12 cilindrų turbodyzelinio vilkiko pagalba iš Musės upės pavyko
ištraukti nuo tilto nukritusį ir apsivertusį sunkvežimį MAZ su puspriekabe.

   Taigi šis vilkikas inžinierių ir buvo pasirinktas baze radiolokacinei
stočiai P-40. Tiesa, reikėjo kai kurių pertvarkymų. Gamintojai bazinę tanko
T-34 važiuoklę kiek prailgino, pridėję dar du riedmenis. Ant tokios
prailgintos šasi ir buvo sumontuotas apie 10 tonų sveriantis kėbulas su
radiolokacine įranga ir siųstuvu. Su antena junginio aukštis sudaro apie
4,5 metro. Ir tai nėra aukšta mašina, vadinasi, gana stabili ir mobili. Per
minutę antena apie savo ašį apsisuka 6-12 kartų. Atvykusi į dislokacijos
vietą, radiolokacinė stotis P-40 darbui gali būti parengta maždaug per 10
minučių. Variklio turbina, gaminanti 220V 400Hz įtampą radiolokacinei
stočiai, per valandą sunaudoja 100 l dyzelinio kuro.
   Pasirūpinta ir ekipažo apsauga nuo neigiamo darbo ir išorės poveikio.
Kabinoje esantį ekipažą nuo radiolokacinės stoties skleidžiamų
elektromagnetinių bangų saugo metalinis korpusas. Sumontuota ir įranga,
viduje sukurianti padidintą slėgį. Taigi vidun neprasiskverbia cheminės
medžiagos ar radioaktyviosios dulkės.

   Radiolokacinė stotis P-40 pritaikyta dirbti dislokuota stacionariai, nes
nėra specialios aparatūros, kuri fiksuotų mašinos buvimo vietą. Taigi tokiu
atveju nėra galimybės nustatyti tikslias oro objekto koordinates.
   Viena Lietuvos turima radiolokacinė stotis P-40 buvo dislokuota
Ignalinos rajone esančioje IV radiolokacinėje kuopoje, kita – 1999 metų
vasarą pradėjusioje veikti rekonstruotoje stacionarioje Degučių
radiolokacinėje stotyje, Šilutės rajone. Pirmoji tiria šalies erdvę palei
sieną su Baltarusija, antroji – palei Kaliningrado sritį ir jūros ekonominę
zoną. Tiesa, čia pagrindine laikoma šiek tiek galingesnė Lietuvos
kariuomenei padovanota lenkiška radiolokacinė stotis “Javor-2M”, sumontuota
trijuose sunkvežimiuose. Jie užkelti ant 10 metrų aukščio specialaus
statinio, kurį sumontavo čia anksčiau dislokuotos sovietinės radiolokacinės
stoties kariškiai. Tačiau darbo pakanka ir P-40. Ji dubliuoja “Javor-2M”
darbą.
   Suprantama, Lietuvos kariuomenės turimi P-40 jau yra moraliai ir
fiziškai senstelėję. Jie poreikius tenkina tik taikos metu, kadangi buvo
sukurti toliau nuo valstybės sienų dislokuotiems kariniams daliniams, nėra
galingi, labiau pritaikyti vidaus poreikiams. Be to, jie praktiškai
neapsaugoti nuo antpuolio. Pakanka vos vieno raketos pataikymo, kad
konflikto metu radiolokacinė stotis būtų išvesta iš rikiuotės.
Techninės charakteristikos:

 
| Masė, t | 26.75 |
| Ilgis x plotis x aukštis, m | 9.95 x 3.22 x 3.10 |
| Ekipažas | 4 – 5 |
| Variklis | –  |
| Maksimalus gretis, galia | 44 km/h,  520 AJ |
| Eigos atsarga, kuro atsarga | -,  1500 l |

Naudota literatūra:

1. 1991 m. Lietuvos enciklopedia.

2. www.google.lt (naršyklė)

———————–
[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

Leave a Comment