Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://wasp.phys.msu.ru/forum/lofiversion/index.php?t2194.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Mon Apr 11 11:17:56 2016
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: интерферометр
Студенческий форум Физфака МГУ > космический радар.
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: космический радар.
Студенческий форум Физфака МГУ > Наука физика > Интересные задачи и познавательные вопросы
Максим Германович
Скажите пожалуйста, что мешает распространению электромагнитных волн в космическом вакууме? На какое максимальное расстояние будет работать радар площадью с крышу физфака и с мощностью излучателя равной мощности одной средненькой ГЭС?
Owen
Имхо, надо уточнить еще две вещи.
Чувствительность приемника... Ну и какого характерного размера объекты ты хочешь фиксировать, т.е. предельная дальность - расстояние, на котором на пределе чувствительности различим объект заданного размера.

Есть проблема с ионосферой, она должна нефигово отражать волны =)

А источник э/м волн с мощностью в 1 ГЭС - это убицца. Никакие компы рядом работать не будут =) Ну, если КПД высокий.
А может, таких излучателей и не сделать ядреных... Не знаю =) Оценивать надо...
Максим Германович
Да 193.gif про приемник забыл =)))
Предположим у нас радар поочередно работает в режиме приема-передачи так, что приемнику не мешает передатчик на прямую и он может фиксировать элетромагнитные колебания амплитудой в вольт.
Если на каком-то расстоянии я уже не смогу заметить тело, размерами с луну, (если только оно не из сажи или чего-то подобного), то я считаю, что на это расстояние мой радар не работает.

Насчет ионосферы - из таких преград и вытекает данный вопрос, а то можно было бы сказать, что максимальная дальность действия такого радара примерно равна времени жизни диспетчера-наблюдателя, который за ним стоит, помноженное на скорость света.
Owen
максимальная дальность действия такого радара примерно равна времени жизни диспетчера-наблюдателя, который за ним стоит, помноженное на скорость света

Ни разу не так. Оценим мощность сигнала, приходящую назад. Пусть мы излучаем мощность I. Ионосферой (поскольку я не знаю, как про нее что рассчитывать) пренебрежем. Пусть дальность действия R, размер тела a, размер приемника a0.
Тогда на тело попадет I*pi*a*a/2*pi*R*R (в предположении, что мы не дураки, и излучаем только вверх, т.е. в верхнюю полусферу). Будем считать отражательную способность тела близкой к единице (что не совсем верно... для видимого света альбедо Луны, если не ошибаюсь, примерно 0.08), для оценки сгодится.
Тогда тело упавшее излучение отразит, и до нас дойдет примерно (I*a*a/2*R*R) * (pi*a0*a0/4*pi*R*R) = (I *a*a*a0*a0) / (8*R^4). Дальше понятно?
Ионосфера даст некоторый нелинейный коэффициент прохождения k(I)<1, который в этой формуле появится два раза, но главная-то проблема будет в том, чтобы отделить сигнал (от объекта) от шума (отражение от ионосферы), шум же по идее будет много интенсивнее =( Но тут уже есть о чем думать =) Сигнал, скажем, хитро промодулировать, или еще как... Это к радиотехникам =)

Кстати, чувствительность в вольтах - это круто. Передаем тоже вольты?..
Максим Германович
Цитата(Owen @ 7 августа 2005г. - 9:23)
Кстати, чувствительность в вольтах - это круто. Передаем тоже вольты?..
*

Я чвствительность определил, как амплитуду электрических колебаний по напряжению на выходе от приемника излучения, когда он регистрирурует самый слабый сигнал, какой только может.

Логично, что и для излучателя можно аналогичным образом определить максимальное излучение, исходя из мощности средненькой ГЭС, если считать, что он сможет привратить все это в излучение.
PanOpticum
Цитата(Owen @ 7 августа 2005г. - 10:23)
в предположении, что мы не дураки, и излучаем только вверх, т.е. в верхнюю полусферу
*
Если мы не дураки, то почему бы не излучать узким пучком? Расходимость , D -- размер крыши физфака...
Максим Германович
Цитата(PanOpticum @ 7 августа 2005г. - 14:47)
Если мы не дураки, то почему бы не излучать узким пучком?
*


Конечно на мощности мы так сэкономим, но как узким пучком "обшаривать" космос на таком расстоянии? Получается, что дальность будет ограничена нехваткой времени для сканирования обьекта "Луна" на таком большем расстоянии. Ведь радар подразумевает сканирование какой-то области, где предпологается обьект. Иначе это будет просто радиосвязь с обьектом.

Прошу прощения, если сказал глупость.
Owen
Ну, в чем-то ПанОптикум-то прав =) Все нормальные радары работают именно что узким пучком. Но у узости пучка есть дифракционный предел...

Какой из двух случаев - сканирование узким пучком или широким - у нас реально будет реализован, можно прикинуть... Вопрос в том, каким окажется угловой размер объекта на пределе измерения, как он соотнесется с размером пучка. Если мощности большие, то все же случай большого пучка наш =) Хоть там и расходимость страшнее, 4я степень вместо 2й...

А про размер крыши Паноптикум загнул, конечно =) В лучшем случае метров 10, т.е. все же на порядок больше расходимость =) Иначе из сметы выбьемся, на такой излучатель никаких денег не хватит. И так уже зачем-то подписались на ГЭС... Кто за электричество-то будет платить? =)
Максим Германович
2 Owen
Под такой проект можно и к самому Лужкову - пусть на дадут всю землю от новой библиотеки до метро Проспект Вернадского. Сделаем огромный радар и откроем сотни и тысячи новых тел. =)))

Можете пояснить что понимаете под размером приемника? То, что у Вас
Owen
Не понял вопроса. Размер приемника и понимаю.

Как Вы думаете, как работает радар? Судя по заданному вопросу, в этом у Вас нет ясности...
Максим Германович
2 Owen
Почему нет ясности? К сожалению есть. Некоторое устройство, состоящие из приемника и излучателя. Излучатель посылает определенную модулированную электомагнитную волну. Обьекты на пути волны в зависимости от своих свойств отражают эту волну в разных направления, в том числе и обратно. Приемник получает эту вернувшуюся волну и на основании нее судит о свойствах обьекта и его местоположении. Ну это я утрированно говорю. Там есть шифраторы, дешифраторы и всякая фигня. Для ATC радаров, как частного случая, верно, что их приемники передают свой сигнал анализатору, который по совокупности оных находит скорость, высоту, скварк код и направление ВС, что и показывает диспу на экране.
Denis
По этому вопросу довольно хорошо написано здесь: История развития радиолокационных исследований верхней атмосферы Земли.

А если искать астероиды и прочие твердые тела, то лучше в качестве подсветки использовать не вашу антенну, а Солнце. И по интенсивности гораздо выгоднее, и электричество экономит. А для того, чтобы расстояние определять, можно пользоваться интерференционной методикой.

В современных исследованиях все больше используются глобальные интерферометры. Они позволяют с высокой точностью определять расстояния и угловые размеры даже самых слабых и маленьких космических объектов.
В нашей стране пару лет назад завершили строительство интерферометра "Квазар", который состоит из трех антенн: на Кавказе, под Питером и около Иркутска. По первым двум 32-х метровым тарелкам сам лично лазил и могу сказать, что вся эта груда железа прекрасно работает. Разница времени прихода эл.магн. волн на разные приемники определятся по атомным стандартам, а положение заркал определяется с помощь отечественной глобальной навигационной системы ГЛОНАСС.
13.gif
Максим Германович
2 Denis
Большое спасибо за информацию. Нашел ее очень ценной для себя.

Я уже слышал про такие антенны NASA, разбросанные по островам тихого океана. У них картина наверное еще четче - расстояние между ними больше - погрешность меньше.
Denis
Цитата(Максим Германович @ 7 августа 2005г. - 21:51)
Большое спасибо за информацию. Нашел ее очень ценной для себя.
*
Пожалуйста. wink.gif
Кстати, если ехать из Москвы по Щелковскому шоссе, то сразу после МКАД из-за леса будет видна наша самая курпная в стране тарелка РТ-64.
. Это антенна дальней космической связи. Она может работать, как в принимающем, так и в передающем режимах. На самой тарелке под вторичным отражателем располагается небольшое конусообразное трехэтажное(!) здание с приемно-передающей аппаратурой. Забавно, что в этом здании пол непрерывно переходит в стену, потому как, когда антенна наклоняется, то люди в здании начинают ходить по стенам. happydance.gif
Максим Германович
Вещщщщщь! Я часто наблюдал ту, которая возле Дубны и Калязина. Она хоть и не такая огромная, но на фоне деревни или леса из корабельных сосен, тянущегося на сотню километров в сторону Углича - выглядит очень футуристично!
Owen
Натурально, вещь!
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2016 IPS, Inc.