Автор: учитель физики и информатики Александрова З.В., МОУ СОШ 5 п.Печенга, Мурманская обл., 2009 г. Физика 11 класс

Радиолокация (от «радио» и латинского слова lokatio – расположение) – область науки и техники, занимающаяся наблюдением различных объектов в воздухе, на воде, на земле и определением их расположения, а так же расстояния до них при помощи радио. Радиолокация – обнаружение и точное определение местонахождения различных объектов с помощью радиоволн. Изучение нового материала

Шотландский физик Роберт Уотсон-Уатт первый создал систему радара. Уотсон-Уатт также первый применил радары для обнаружения вихрей, угрожающих самолетам. В 1935 г. он построил радарную установку, созданную для службы на британские войска и способную обнаружить самолеты на расстоянии 64 км. Эта система сыграла огромную роль в защите Британии от налетов немецкой авиации во время второй мировой войны. Роберт Уотсон-Уатт ( гг.) История создания радара

В сентябре 1922 г два экспериментатора, служившие в ВМФ США, Хойт Э.Тейлор и Лео Янг проводили опыты по радиосвязи на декаметровых волнах (3-30 МГц) через реку Потомак. В это время по реке прошел корабль, и связь прервалась - что натолкнуло их на мысль о применении радиоволн для обнаружения движущихся объектов. В 1930 году Янг и его коллега Хайленд обнаружили отражение радиоволн от самолета. Вскоре после этих наблюдений они разработали метод использования радиоэха для обнаружения самолета. История создания радара

Назначение и работу радиолокатора хорошо иллюстрирует пришедшее из-за океана широко распространенное название: радар (RADAR) аббревиатура Radio Detection And Ranging, т.е. радиообнаружение и измерение дальности. История создания радара

Схема радиолокатора От передатчика быстропеременные электрические токи поступают на передающую антенну радиолокатора. Ее помещают в фокус металлического параболоидного зеркала, и делается это для того, чтобы радиоволны посылались радиолокаторами не во все стороны, а по определенному направлению параллельным пучком. Излучаемые радиоволны не «разбрасываются» во все стороны, а концентрируются на одной определенной цели.

Антенна диспетчерского радиолокатора Антенна радиолокатора, обычно имеющая форму выгнутого прожекторного зеркала, фокусирует радиоволны в узкий луч и направляет его на объект. Она может вращаться и изменять угол наклона, посылая радиоволны в различных направлениях. Одна и та же антенна попеременно автоматически с частотой импульсов подключается, то к передатчику, то к приёмнику.

Вопрос Рассмотрите рисунки, что общего и чем отличаются объекты, изображённые на рисунках?

Любой радиолокатор имеет три основных элемента - сканирующую антенну, приемопередатчик и дисплей. В современных судовых радарах два первых элемента объединяются в отдельный модуль, обычно называемый сканером. Радары для моторных, парусных яхт Морские радары

Георадар переносной импульсный радиолокатор под поверхностного зондирования и контроля подстилающей поверхности при проведении ремонтных работ, прокладке кабелей и труб,проведении строительных работ, а также для использования в археологии. Георадар

Первыми гражданскими радарами для измерения скорости движения транспорта американские полицейские пользовались уже в конце Второй мировой войны, а в пятидесятые годы прошлого столетия дорожные службы правопорядка всего развитого мира. Радар для измерения скорости движения транспорта

Работа радиолокатора В промежутках между излучениями импульсов радиопередатчика работает радиоприёмник. Он принимает отражённые радиоволны, а имеющиеся на его входе индикаторное устройство показывает расстояние до объекта. Роль индикаторного устройства выполняет электронно – лучевая трубка. Электронный луч перемещается по экрану трубки с точно заданной скоростью, создавая движущуюся светящую линию. В момент посылки радиопередатчиком импульса светящаяся линия на экране делает всплеск.

Радиоволны отражаются землёй, водой, деревьями и другими предметами. Наилучшее отражение происходит тогда, когда длина излучаемых радиоволн меньше отражающего их предмета. Поэтому радиолокаторы работают в диапазоне ультракоротких волн. Свойства радиоволн

Для определения расстояния до цели применяют импульсный режим излучения. Передатчик излучает волны кратковременными импульсами во время пауз между ними принимает отраженные целью волны. R – расстояние до объекта, с – скорость света м/с, t – время распространения радиоимпульса от радиолокатора к объекту и обратно. Определение расстояния до объекта

Радиолокаторы, имеющиеся на судах, позволяют установить картину береговой линии, «прощупать» водные просторы, они предупреждают о приближении других судов и плавающих айсбергов. Применение

Основное применение радиолокации – это военное. С их помощью возможно наведение истребителей на вражеские бомбардировщики. Возможно использование бортовых самолётных радиолокаторов для обнаружения, слежения и уничтожения техники противника. Применение

По сигналам на экранах радиолокаторов диспетчеры аэропортов контролируют движение самолётов по воздушным трассам, а пилоты точно определяют высоту полёта и очертания местности, по которой летят. Применение

Радиолокаторы на самолетах и вертолетах при полете на малой высоте предупреждают пилота о приближающихся препятствиях а в режиме картографирования местности помогают ориентироваться ночью или в сложных метеоусловиях метеорологи применяют радары для слежения за ураганами с помощью радаров осуществляется картографирование космических объектов. Применение

В широких масштабах радиолокация применяется для прогнозирования погоды. Национальная метеорологическая служба использует специально оборудованные самолёты, оснащённые радиолокаторами, для отслеживания всех метеопараметров.

Применение В космических исследованиях радиолокаторы применяются для управления полётом ракет – носителей и слежения за спутниками и межпланетными станциями. Радиолокатор намного расширил наши знания о Солнечной системе и её планетах.

Особенности излучения при радиолокации небесных тел и при передаче МРП. Эффект Доплера – это изменение частоты сигнала, вызванное перемещением источника.

«Стелс»-технология пока не позволяет сделать самолет невидимым, она улавливает любые сигналы, которые исходят от самолета, но уменьшает вероятность того, что он будет запеленгован противником. Поверхность самолёта собрана из нескольких тысяч плоских треугольников, выполненных из волна поглощающего материала. Он позволяет добиться того, что радиоволны отражаются от самолета так, чтобы посланный противником и отраженный «Стелсом» сигнал не вернулся в точку, откуда был послан. Самолёт - невидимка

Современный радар включает в себя компьютер, который обрабатывает принятые антенной сигналы и отображает их на экране в виде цифровой и текстовой информации. Современный радар

1. Какие явления лежат в основе радиолокации? Ответ: Явление прямолинейного распространения ЭМВ. Явление отражения ЭМВ. 2. Почему передатчик радиолокационной установки должен излучать волны кратковременными импульсами через равные промежутки? Ответ: во время паузы между импульсами идет прием отраженного сигнала. 3. Чем определяется минимальное расстояние, на котором может работать радиолокатор? Ответ: длительностью излучаемого сигнала, особенностями технического устройства антенны и приемного устройства локатора. Закрепление. Вопросы:

1. На каком расстоянии находится цель, если сигнал радиолокатора возвратился от цели через 2, с? 2. Определите длительность испускаемого импульса, если минимальное расстояние, на котором может работать данная радиолокационная станция 6 км. 3. Расстояние от Земли до Венеры 108 млн. км. Сколько времени идёт радиосигнал до Венеры? Закрепление. Решение задач (у доски):

Используемые ресурсы: htm Рефлексия. Подведение итогов урока. Выставление оценок. Д/З: п. 52, стр.204 – 205 (физика 11 класс, В.А.Касьянов, «Дрофа», 2007 г.) Спасибо за внимание! Литература: Радиолокация без формул. М.К.Размахнин, М., Радио,1971 г.