Radar
Radarer ei forkorting forradio detection and rangingog viser til peiling og avstandsmåling ved hjelp avradiobølgjerr.[1]
Skildring
[endre|endre wikiteksten]Den tradisjonelle oppfattinga av ein radar er den roteranderadioantenna,sjølv om det òg finst mange andre radartypar. Radarantenna er svært avhengig av retning, dvs. han sender signalet sitt ut i ei smal stråle (beam) og mottar berre signal frå same retning.
Grunnprinsippet i ein radar er at eit radarsignal (kort impuls med storbandbreidd,typisk 1-40GHz) vert sendt ut frå antenna i ei retning. Viss radarstråla treffer ein lekam (t.d. eit fly), vert ein liten del av strålareflektertog fanga opp av mottakaren gjennom antenna. Signalet vert forsterka og endar som eit 'blipp' på skjermen. Retninga til målet (flyet) kjem ut frå retninga til antenna, og avstanden vert rekna ut frå tida det tok frå pulsen vart send ut til ekkoet kom attende.
Jo lenger vekk eit fly er frå radaren, jo vanskelegare vert det å oppdage det. Det er fleire årsaker til dette:
- Jorda si krumming (ein kan setje antenna på eit høgare antennetårn)
- Tap av signalstyrke over store avstandar (ein kan konstruere radaren med større utgangseffekt).
- Viss ekkoet ikkje rekk å komme tilbake før den neste pulsen vert send ut (tida mellom pulsane kan setjast opp (lågare PRF)).
Lengda til pulsen er i storleiksorden ein milliondel av eit sekund, med ein repetisjonsrate i storleiksorden 400-2000 Hz (pulsar pr. sekund), ogeffektenvarierer med storleiken og føremålet til radaren. I mellomstore radarar tilknyttlufttrafikkontrollkan pulsen vere på ein megawatt (ein million watt). Typisknavigasjonsradartil sjøs har ein pulseffekt mellom 3 og 10 KW. Det reflekterte signalet kan vere i storleiksorden ein milliondel watt eller mindre. Dette medfører store krav til den delen av radaren (T-R-boksen) som vekslar mellom den høye utgangseffekten og det svake retursignalet.
Dei første radarane vart utvikla like før og under2. verdskrigen,først som ein stasjonær radar, som berre såg i ei retning. Seinare, då ein teknisk kunne kome så høgt opp i frekvens at antenna vart mindre, kunne ein nytta roterande antenner.
Ein radar treng ikkje å berre sjå i det horisontale planet. I einhøgderadarsvingar parabolen i eikompassretning,men med vassrett og loddrett som ytterpunkt. På denne måten finn han flyhøgda til målet.
Eininnflygingsradarhar to antenner, som «ser» ut langs landingsbanen mot flyet som landar. Antennene flyttar seg i ein smal vinkel i vassrett og loddrett plan. På denne måten kanflygeleiarenfinne flyet sin posisjon med stor nøyaktigheit og dirigere piloten ned i dårlegvêrved hjelp av radiokommunikasjon.
På dei roterande radarantennene (områderadarar) ser ein ofte ei mindre, ekstra antenne. Det erIFF/SIF-antenna (Identification Friend or Foe/Selective Identification Feature), som sender eit spørresignal ut i same retning som radarantenna. Alle størreflyog dei flestesmåflyogmikroflyer utstyrt medtransponder.Iseglflyer det liten moglegheit for kraftig nok elektrisk energiforsyning, så det er sjeldan transponder i eit seglfly. Transponderen oppdagar spørresignalet og svarar tilbake med opplysningar om identitet, retning, høgd m.m. Desse opplysningane vert kopla saman med målet i radaren sin datamaskin og vert vist saman med ekkoet på skjermen. I fredstid er dette nyttig informasjon for avvikling av lufttrafikken, men det var opphavleg utvikla for krigstid, der eigne fly sendte tilbake koden for dagen og dermed kunne identifiserast på skjermen.
Soge
[endre|endre wikiteksten]Hans Christian Ørstedoppdagaelektromagnetismen,som dannar grunnlag for bruk avradiobølgjer,allereie i1820.Ørsted viste i eit eksperiment at når ein senderelektrisk straumgjennom ein leidning oppstår detmagnetismekring leidningen. 20 år seinare visteMichael Faradayat det motsette òg er mogeleg, magnetisme kan generere elektrisk straum.
Først etter enno 30 år laJames Clerk Maxwelli1873fram ein teori om at elektromagnetiske kraftfelt kan tranporterast trådlaust, men ingen aksepterte teorien førHeinrich Hertzprova det nokre år seinare. Først i 1910 fekkGuglielmo Marconisend ei radiobølgje fråEnglandtilNewfoundland.Etter det tok utviklinga av.
Radaren vart utvikla mellom dei to verdskrigane. I 1920 klarte ein å sende radiobølgjer i ei retning og få ein refleksjon det var mogeleg å måle tilbake frå eit skip ei sjømil vekke. Etter dette fekk ein augene opp for radaren sine bruksområde og i starten av 1930-åra haddeUSA,England,TysklandogItaliaoperative radarstasjonar på land. I 1935 demonstrerte britenRobert Watson-Wattbruk av radar for å oppdagafly.[1]På slutten av 1930-åra tok utviklinga av på grunn av krigsfaren og ynskje om radar til luftvarsling.
Problemet med radar på skip var mykje større, dei første radarane var svært store og tunge, og derfor ueigna til skipsbruk. Men i 1939 vart dei første radarane installert på to store krigsskip. Under 2. verdskrigen var det stort sett uavgrensa midlar til utvikling og radaren vart derfor raskt utbetra. Ved avslutninga av 2. verdskrig hadde stort sett alle skip (krigsskip) og mange fly installert radarutstyr. Skipa brukte radar til navigasjon og enkel styring av kanonar.
I dag vert radarar brukt på svært mange område, stort sett alle skip (til og med mange småbåtar) er utstyrt med radar til navigasjon, og dagleg kan ein sjånedbørpå meteorologiske radarbilete. Militært vert radaren brukt stort sett over alt til varsling, utveljing av mål og målfølgjing, og sjølv missil er ofte utstyrt med radar for å finne målet.
Sjå òg
[endre|endre wikiteksten]Kjelder
[endre|endre wikiteksten]- Robert BUDERI, The invention that changed the world: the story of radar from war to peace (Simon & Schuster, 1996).ISBN 0-349-11068-9
- R.V. JONES, Most Secret War.ISBN 1-85326-699-X.
- François LE CHEVALIER, Principles of Radar and Sonar Signal Processing (Artech House, Boston, London, 2002).ISBN 1-58053-338-8.
- Merrill I. SKOLNIK, Introduction to Radar Systems (McGraw-Hill, 1st ed., 1962; 2nd ed., 1980; 3rd ed., 2001).ISBN 0-07-066572-9.
- Merrill I. SKOLNIK, Radar Handbook.ISBN 0-07-057913-X.
- George W. STIMSON, Introduction to Airborne Radar (SciTech Publishing, 2nd edition 1998).ISBN 1-891121-01-4.