+7 (812) 670-9095
Обратная связьEnglish
Главная → Статьи → Радиолокация → Обзор книги «Компактные радиолокационные системы ближнего действия», автор: Gregory L. Charvat
Полезный совет
Если вы часто работаете с объёмными таблицами, постоянно вносите в них новые данные, используете сортировку, фильтры, но делаете всё это вручную, то крайне полезной функцией для вас окажутся Динамические таблицы Excel.Подробнее
Версия для печати

Обзор книги «Компактные радиолокационные системы ближнего действия», автор: Gregory L. Charvat

16 сентября 2016

В статье рассматривается книга «Компактные радиолокационные системы ближнего действия», автор: Gregory L. Charvat. Специалисты АстроСофт подготовили небольшой обзор на тему: "Кому и чем могла бы быть полезна эта книга". Получилось информативно, так что, если вас одолевают сомнения, заказать ли книгу из-за рубежа (именно так, потому что на русский язык она еще не переведена), читайте и делайте выводы. Готовы ответить на вопросы в комментариях.


Содержание книги
Обзор книги «Компактные радиолокационные системы ближнего действия», автор: Gregory L. Charvat
Источник: glcharvat.com
  1. Радиообнаружение и определение дальности
  2. Радиолокационные системы ближнего действия и их применение
    • Радары с непрерывным гармоническим сигналом
    • Радары с частотной модуляцией
    • Радары с синтезированной апертурой
    • Практические примеры компактных радаров с синтезированной апертурой в системах построения изображений
    • Радары с фазированными антенными решетками
    • Радары со сверхширокополосными сигналами
  3. Применения
    • Полицейский радар на эффекте Доплера и датчики движения
    • Авторадар
    • Радар для детектирования сквозь стены

В книге даны физические принципы распространения радиоволн, приведены некоторые уравнения для математического описания радиоволн, показаны схемы устройств в составе радаров и графики результатов их работы.

Связывается теория и практика для демонстрации того, как в реальных системах радиолокации используют технологии компактных радаров и быстро переходят от идеи к подтверждению концепции. Анализ компактных РЛС ближнего действия и примеры их практического применения. Изложение подкрепляется выводом уравнений, условиями, при которых алгоритмы реализуемы, и детальным рассмотрением каждого из перечисленных типов компактных РЛС: радары с гармоническим сигналом, сверхширокополосные радары импульсные или с частотной модуляцией, фазированные антенные решетки и радары с синтезированной апертурой.

Недорогие СВЧ-компоненты, ускорение вычислений и возможность накопления данных сделали возможным широкое распространение и внедрение компактных РЛС ближнего действия. Исходно компактные радары работали на гармоническом Доплеровском сигнале в дистанционных взрывателях во времена Второй Мировой войны. Они устанавливались на поверхности противовоздушного снаряда, взрывая его при подходе к самолету. Вскоре после войны такие радары нашли применение у правоохранительных органов для измерения скорости автомобилей. Автомобильные радары разрабатывались с 1950-х гг, но оставались дорогостоящими. С изобретением генератора на диоде Ганна компактный доплеровский радар стал использоваться в качестве датчика движения для автоматических дверей. С развитием скрытности самолетов радары малой дальности с синтезированной апертурой (РСА) стали разрабатываться для измерения эффективной поверхности рассеяния (ЭПР). Сегодня дешевые радары используются в круиз-контроле автомобилей, в системах предотвращения столкновений, обнаружения мертвых зон и в целях обезопасить автомобили. Низкочастотные портативные и мобильные приборы могут проникать сквозь стены, обеспечивая возможности поиска и спасения. Компактные РСА устанавливаются на беспилотных летательных аппаратах в разведывательных целях. Маленькие приборы используются на автономных транспортных средствах (наземных и воздушных) для мониторинга окружающей среды, опасностей с целью классифицировать объекты и по возможности принимать автономные решения.

Такие радарные системы заметно уходят от теории и заметно отличаются от традиционных радаров. Это обусловлено малой дальностью целей. Малые дальности требуют большой пропускной способности для достижения хорошего разрешения по дальности и одновременного приема-передачи, т.к. есть существенные практические ограничения в аппаратной части, делающие непригодной архитектуру радаров. Цели радаров беспорядочны, что требует использования когерентной обработки и алгоритмов обнаружения. Кроме того, радары ближнего действия работают в ближней зоне, требуя специфического формирования лучей и отображений. Для повышения точности в автомобильных и беспилотных приложениях данные часто объединяются с данными от других датчиков, чтобы уменьшить ложные тревоги.

В этой книге компактные РЛС ближнего действия исследуются на высоком уровне и демонстрируются на практически реализованных примерах. Рассматривается несколько различных типов компактных РЛС: гармонические, импульсные сверхширокополосные, сверхширокополосные с линейной частотной модуляцией, радары с синтезированной апертурой и антенные решетки. Для каждого типа радара выведено уравнение дальности с объяснением применимости алгоритма и каждого изучаемого случая, что объединяет теорию и практику при демонстрации реализации реальной радарной системы.

Применение компактных радаров постоянно эволюционирует, поэтому требует особого рассмотрения. В книге рассматривается повседневное использование недорогого Доплеровского радара для жизненных применений. Одна из глав будет сфокусирована на теме авторадара и его чувствительности, охватывая темы физической реализуемости применительно к транспортным средствам для навигации и совмещения с другими датчиками.

Это первая работа по компактным РЛС ближнего действия и их применению. Этот текст касается также момента искусственного изучения теоретически обсуждаемой эволюции компактных радаров, их применения и установления технического соответствия для последующей разработки компактных радаров.

Рекомендации АстроСофт

В начале книги достаточно подробно описаны электромагнитные поля (уравнения Максвелла), дается понятие ближней и дальней зон, поляризации, упомянуты значимые параметры среды распространения, описываются характеристики антенн, приводится уравнение передачи. Есть разделы, посвященные радиоприемникам и радиопередатчикам. В главе 4 (стр.281) описаны типы сигналов, используемых в автомобильных радарах: линейная частотная модуляция ЛЧМ (LFM), частотная манипуляция ЧМ (FSK), смесь ЛЧМ и ЧМ, импульсная ЛЧМ. Есть раздел, посвященный согласованной фильтрации и функции неопределенности. Данный материал позволяет использовать книгу в качестве справочника и делает ее полезной как начинающим специалистам, так и достаточно опытным.

Подробно описываются компактные радиолокационные системы ближнего действия и их применение. Всегда приводятся схемы и фотографии реальных компактных радаров и некоторый матаппарат (часто приведены итоговые формулы без промежуточных выкладок). На сайте автора можно скачать скрипты для проведения моделирования и построения графиков в Matlab (по каждой теме дается отдельный архив с материалами) и посмотреть демонстрационные видео.

Книгу можно использовать в качестве справочника для поиска общих формул и выражений. У автора доступная для понимания манера изложения. Упор в книге сделан на практическую реализацию устройств, что делает ее очень полезной для проектировщиков прикладных радарных систем малой дальности. Материалы по практическому применению всегда идут в связке с подкрепляющим матаппаратом.

С автором книги можно связаться на glcharvat.com для получения содержания книги в электронном виде, а также демо-видео и данных с радаров, скрипты MATLAB можно найти на glcharvat.com/shortrange.

Заказать книгу можно здесь


Теги: радиолокация, автомобильные радары, радары ближнего действия, радары дальнего действия, РЛС, свч