Tiểu luận quân sự rađa phòng không

Tiểu luận quân sự rađa phòng không

Tiểu luận quan su_rada phong khộng -

LMO DAU

* Tỏc động của KHCN đến sự phỏt triển của cỏc PT TCĐK

Nh+ng nm đCu thế kỉ 20, cuộc c,ch ming khoa học kŨ thuất bùng na trõn toun cCu đ- đem Iti cho nOn v'n minh thO gifi một sự thay đeei kh, lin cf vO ling vu chEt, tto ra nh+ng biến động lớn trõn mai |Unh vic @6i sộng x: hội cfia con ngội.Nh=ng t,c động cfia khoa hac kU thuEt công nghO đfc thể hiện trong nhiOu m/Et

thuộc lŨnh vic quân sự kh,c nhau, nhng có ẽẽ, rõ rung nhất, minh

mẽ nhất vẫn lụ ,p dụng chơ c,c phơng tiện tấn công đờng không

vp từ đó %inh hộng sang lŨnh vic phớšng không

Nhộ có ứng dụng của khoa hac kU thuEt mii vpo trong c,c phang tiện tiến công đờng không mụ tCm xa của chúng đ- @fc t'ng lõn

đ,ng kO _

VO uy lực s,t thơng đfc t'ng đ,ng kể nhờ việc ,p dụng nh+ng thụnh tựu mới trong lỦŨnh vực thuốc phóng thuốc na

Uy lực ph,t b3⁄n cần đfc t'ng đ,ng kể nhờ t'ng tốc độ của đCu nớšng của đn Nh+ng vi^n đ1n có tốc độ cao có kh'[ n'ng xuyõn thép cfn lin han cf nh+ng đCu đ!n chga thuộc nee nam HiOn nay c,c nic đang nghi@n cau c,c loti ph,o điện tử Ph,o điện tử sử

dụng lực điện tð để t'ng tốc độ cho đCu đ@'n thay cho ding thuộc phang trong c,c loti ph,o thông thộng

Trong lỦnh vực vũ khY chiOn lic: xuEt hiOn vo khY nhiOt hich, vo khY htt nhân ( bom A, bom H, tõn lửa có mang đCu đ'n hit nhOn )

có sức công ph, cực kỳ lớn vụ củn có khf[ nng gây hấu qu1 rất

lâu

Khoa hac kũ thuẾt công nghệ cao đ- chế to ra c,c phơng tiện mang vũ khí h1t nhân đfc tung hxnh Khi nng tụng hxnh giúp cho c,c phơng tiện tiến công đờng không tr,nh đùc sự ph,t hiện vụ ti8u diệt của đối phơng, m⁄Êt kh,c cớšn luim cho chúng trẻ nõn linh hott han trong t,c chiến tran không

Sự xuất hiện của vế tỉnh đ- đa tCm quan s,t không ca gifi_

hin Vii hO thộng nyy ngời ta có thể x,c đbnh chính X,c vb trí của một vẼt thể trõn m/Et đất với sai số khong, 15m.C,c vO tinh cfia GPS cung cEp chi tiOt thời gian vụ đba điểm của mục ti#u 1000 lCn mci giây

Xuất hiện kŨ thuẾt m- ho, thông tin, chỉ xử lý bằng hai con sộ

0 vụ 1, đ4[m bo thông tin tuyệt đối an toun vụ bí mẾt KỦ thuẾt

số ho, cần t!o cho c,c phơng tiện tiến công đờng không một kh

ng chống nhiễu cao, vị vx thế, có thể nhẼn tín hiệu điều

Trường Đại học Bỏch Khoa Hà NỘI -~~-~============================e= 1

khiển tð sẽ chỉ huy hoụn toun chYnh x,c, vp ti#u diệt mục tiõu vii X,C SUất tối u

TEt cf c,c loti vo khY, trang bP cha quân đ@ội, đAc bidt |p

trong lŨnh vực Phớšng không - Không quân - lỦnh chfi yOu của chiến tranh hiện đ1i nguy cụng đfc hoụn thiện hơn về tính n”ng

ki thuEt, chiOn thuEt nhộ vyo st ph,t triển minh mẽ của lŨnh vực

Điện Tử Viễn Thông, Tu động ho,, tin hac, Công nghO vEt liOu, Công nghO sinh hac, ho, hac hay gai chung lụ sự ph,t triển của

KH - KT

* Sự phỏt triển của rađa trờn thế giới

Rađar lụi một trong nh+ng thụnh tựu khoa học kũ thuất vŨ đ1i nhất trong thội đ1i ngụy nay Trong c,c loi vũ khí, khí thi công nghO cao thx RaĐa Iu một trong c,c khí thi có nhiều c,c ứng dụng

đ/Êc biệt

Rađar đic ứng dụng vụo rất nhiều nghụnh kũ thuẾt vịt đời sống

Do việc nghiõn cứu , ph,t triển rađar đều đfc c,c nớc trõn thế giới

quan tâm chộ trang

Nguy 7 th,ng 5 nm 1895, nhy B,c hac Nga Popop đ: ph,t minh

ra một dụng cụ có thể thu vụ ghi Bi c,c hiện ting phang điện

trong không gian š c,ch xa 30m Trong phGn kOt luEn b,o c,o của mxnh, Pop đ- dự b,o dụng cụ ấy có thể cffi tiến để gửi tín hiệu

@i xa

Th,ng 3-1896, Popop đ: gửi đi bức vô tuyến điện tin đCu tiõn trong IPch sộ khoa hac gam mEy ch= “Henry Hetz” — t@n nhu b,c hac đ: ph,t minh ra sng điOn t6 nm 1987 bằng thực nghiệm

N'm 1865 Maxoen đ- dự đo,n lý thuyết về sóng điện từ

Nh vẩy, ngụy 7 th,ng 5 nm 1895 đ- ghi li trong lbch sử khoa học một ph,t minh to lin nhEt chia nhân loti: @& Iu viOc ph,t minh ra vô tuyến @iOn Vô tuyOn @iOn đ- trộ thunh nghunh ki thuEt c& ang dụng rộng r-i về nhiều m⁄Êt: trong sinh ho*t hung ngụy của con ng- 6i, trong @ội sộng v'n haa, trong khoa hac kii thuEt, trong công nghiệp vụ nhiều lŨnh vực kh,c

Một trong nh+ng ứng dụng quan trọng của vô tuyến điện vụo

trong quân sự lụi vô tuyOn đPnh vp hay Ip rađ@ar ( Viết t%t chia Radio Detection and Ranging c& nghUa Ip phang tiOn ding sang vô tuyến điện để ph,t hiện vụ x.c đbnh vb trí mục ti#u, tõn nuy do

Hi quOn Mii @4Et ra trong chiOn tranh thO giới II) Ngội ph,t hiOn

ra vô tuyến điện cũng chYnh |p ngội ph,t hiOn ra hiOn ting mu vO sau đic ding lum cơ sẽ cho Rađar _ hiOn ting phfn x! sng điện

Tiểu luận quan su_rada phong khộng -

t6 N"m 1897, trong khi tiến hụnh thí nghiệm về liờn ltc vô tuyến

điện, Popop đ- ph,t hiện ra hiện ting phn x! cfia sang @iOn t6 vu

đ- ,p dụng hiện tỡng đó để kiểm tra tuu bè, x,c đbnh vb trí c,c mục ti2u, dẫn đờng vụ đbnh hớng cho thu bè vụo ban đõm ho/Ec khi có sơng mĩ Tuy nhi^n trong thời gian ấy vụ c[ hai ba chục nm sau, trxnh độ lý thuyết vụ kũ thuẾt cha cho phép ứng dụng rộng r:i ph,t minh đó N'm 1935, nớc Anh chế t!o @ùc rađar cfnh giới có thO ph,t hiOn @ic m,y bay ộ xa 80 Km, đui nuy công t,c ộ di sang mbt, quân đội Anh cớšn đfc trang bb c,c rađar ng3⁄m b3⁄n cho ph,o cao x1 vụ c,c đui lu động Nh+ng hệ thống nụy đ: giúp Anh

b%n ht @ic rEt nhi*ù m,y bay của Đức đ,nh ph, London, buộc Đức

phi chuyển sang hụnh động ban đ2m Do tính u việt của rađar n@n nhiOu nic đ: tEp trung nghi@n cgu vp ph,t triOn Rađar 8 Đức

nm 1936, đui rađar ph,t sang mbt đCu tiõn đ- ra đời

* Khỏi quỏt lịch sử phỏt triển rađa Việt Nam và vai trũ của bộ độ ra

đa trong cuỘc chiến tranh chống Mỹ,chiến tranh cụng nghệ cao

& Việt nam, rađar đỡc ứng dụng đCu tiờn trong lŨnh vực quân

sự Th,ng 8 nm 1958, c„c lip hac @Cu tian vO rađar đ- đic tee

chgc Ngpy 1/3/1959, c,c @pi rađar cfia ta chYnh thgc phfi sang trn bGu trội Nguy 3/3/1959, Ra@ar cfia ta ph,t hiOn @ic chiếc m,y bay C17 không quân Mi-ngup xâm phim bCu trời phía Tây tỉnh Thanh Hóa Nguy 5/8/1964, Rađar phớšng không đ: ph,t hiOn m,y bay Mũ vụo đ,nh ph, miền B%c, tto điều kiện cho c,c đơn vb hỏa lực đ nh tr có hiệu qu'[ của c,c m,y bay phfịn lực Mũ

Tuy chà chế tto đfc rađar nhng ngội ViOt nam vii trY thông

minh vụ liầng yõu nớc đ- biết khai th,c sử dụng ph,t huy tính n'ng, lum chủ đfùc c,c đui Rađar đùc trang bP khiOn ki thi bEt ngộ vy bi bin của ta _ nh+ng ngời chế tto Rađar khOm phộc Kil thuEt

Ra@đar ph,t triển rất nhanh chóng Lúc đCu lụi c,c Rađar sóng

mbt, tiOp theo Iu c,c Rađar sAng dm vu cm Cu ly cdng @ic nâng

In từ 70km thụnh 250km Nhiều lo1i Rađar phục vụ cho c,c mục

đích kh,c nhau đ- ra đời: Rađar ng3⁄4m b3⁄n, Rađar điều khiển haa luc, Ra@ar lum nhiOm v6 khY ting, th,m không, Rađar dẫn đ- ờng cho m.,y bay, t#n Ilda, c,c loti Rađar cinh giới

Vai trũ của bộ đỘi rađa trong chiến tranh chống Mỹ,chiến tranh cụng

nghệ cao được thể hiện ở việc:

-Phỏt hiện được hướng bay,thời điểm và quy mụ của địch

-Phỏt hiện kịp thời phương tiện tấn cụng đường khồng của đối

phương

-Thụng bỏo kịp thời tỡnh huống trờn khụng cho cỏc sở chỉ huy

Trường Đại học Bỏch Khoa Hà NỘI -~-~~ =~ =~-=~-===============~=====>= 3

-Đảm bảo chiến đấu của bộ đội tờn lửa phũng khụng và phỏo phũng khụng

~Trinh sỏt rađa chớnh xỏc liờn tục ngày đờm để bảo vệ vựng trời tổ quốc

~Trong tỡnh hỡnh mới với sự phỏt triển của vũ khớ cụng nghệ cao,bộ đội rađa cần chủ động phỏt hiện địch,phõn tớch õm mưu thủ đoạn của

chỳng,thường xuyờn nõng cao trỡnh độ khoa học kỹ thuật,sử dụng vũ khớ cụng nghệ cao cựng cỏc õm mưu và thủ đoạn xảo quyệt nhằm gõy bất

ngờ cho đối phương

ILNOI DUNG

1.CƠ sở kỹ thuật xõy dựng đài rađa phũng khụng

Ra@ar lụ hệ thống thiết bb thuộc lỦnh vực kũ thuẾt vô tuyến

điện Thực hiện việc ph,t đi (bức x1) nh+ng sóng vô tuyến điện trong môi trờng không khí vụ thu [+i tín hiệu phfịn x+ của sóng

điện từ tð mục ti2u rải @o đtc x6 ly cho ta nhEn biOt @ic tin tac vO moc ti8u cGn quan s,t SU ph{n x? sang điOn t6 đic xfy ra ộ gifi hin của hai môi trộng c& tYnh chEt @iOn tộ kh,c nhau Hxnh sau cho biết c,c tham số tọa độ mục ti#u trong không gian:

Tiểu luận quan su_rada phũng Whụng —-—- pee

O: Rađar M*mộet ti?u

OM: cu ly t6 đui Rađar tới mục tiu thờng ký hiệu lụ D

Ê: gấc lự của mục tiõu

B: góc phơng vb của mục tiõu

MM’: Độ cao của mục tiõu = H = D.sine

Ti thời điểm to: Ho, Ro, Bo

Ti thời điểm tn: H, R, x,c đbnh @ic đờng bay của mục ti#u

Oxyz lụ hệ tọa độ đề c,c x,c đbnh vb trí M trong không gian cCn

1 trong 2 bộ 3 thông số:

-G&ac phangvP B ~~ - Góc phơng vb B

- Gac lve - 86 cao H = D.sine

trong đó: (D,,H) ding x,c đPnh mộc ti#u gCn tr,i đất

(D,,) ding x,c đPnh mộc ti#u xa tr,i @Et TẾp hp c,c tảa độ của mục ti2u theo thội gian si cho ta quU đ10 S

của mục tiu

a.Mục tiờu: TEt cf c,c vEt thO bay trong phim vi ph,t hiện của

ra@ar gai lu mộc ti#u Rađar 8ội vii bEt ca mộc tiõu nyo c& thO

ph{n x? Iti sAng @iOn t6 đOu gai Ip nguần ph,t x1 thứ cấp Thực chEt cfia viOc ph{in x? dii t,c động cfia sang điOn t6 tti c,c mộc ti#u ph{n x? si xuEt hiOn tren bO m4t ph{n xt d&ng đ@iOn xoay chiOu Dfšng điện xoay chiều nụy chính lụ nguần ph,t x1 the cEp

Tính chất phịn x: mục tiu Rađar phụ thuộc vụo c,c yếu tố sau:

-Kích thớc bề m⁄Êt phfịn xt của mục tiờu

-Tính dẫn điện của bề m⁄Êt phin xi

-KOt cEu hxnh hac, mức độ lải lõm của bề m/Êt mục tiờu

-Bic s&ng lum việc của Rađar

-MZÊt phân cực nguần ph,t x1

-Gấc tới của sóng ph'ịn x1

Sự ph'fn x: của sóng điện từ có thO chia thunh 3 loti:

-Phfin x! gang

-Ph{in x1 phân t,n

-Ph{n x? kOt hip

Trường Đại học Bỏch Khoa Hà NỘI -~ -~=================================== 5

Ph{n xt gang xfly ra khi sóng tới t,c động tới bề m⁄Êt ph1⁄ng của vet phfin x1 Đ⁄Ec điểm của lo1i phfin xt ny Ip gac tii bằng gac phfn xt

Ph{n x? phân t,n: sóng tới phfin x+ theo nhiều hớng kh,c nhau

Ph{n xt kOt hp: vừa có ph'in x: gơng, vừa có phfin x+ phân t,n, thực tế_ thờng g⁄Êp lo1i nuy.Ví dụ :

T1i O có nguần phfịn x: sóng điện từ có công suất P1 qua anten

c&hO sộ teen hao n1, hO sộ khuyOch đ1j G1

Gai A1 Iu mEt độ n’ng ling ph,t x? t6 S1

A1 = P1.G1.n1/(4.pi.R.R)

T1i bề m⁄Êt phin x: công suất phfịn x: lụ:

P2=S1.A1.D

D: hO sộ nai @n tYnh chEt cfia mộc ti@u

MEt đ6 nguan n’ng ling phn xt: A2

A2 = S1.A1.D/(16.pi.pi.R.R.R.R)

Công suất tín hiệu phfịn x: nhỄn đùc & m,y thu:P2

P2 = A2.Sa.n2.gama

Sa: bề m⁄Êt hiệu dụng của anten gama: hệ số có tính đến sự thya đœi m/Et phân cực của sóng ph'ịn

xạ

0<gama<1

n2: hO sộ teen hao khi thu

P2 = S.Ds.P1.G1.n1.n2.Sa/(16.pi.pi.R.R.R.R)

Đ/ZÊt So = S.Ds

So: nói lõn đ/Ec điểm chủ yếu của vẼt thể phin x: hiệu dụng của

mục tiu

Dới đây xét kủ hơn đii lỡng So trong ví dụ sau:

Khi chiếu ,nh s,ng vụo một vẫt thể, ọ bề m⁄Et vẼt thể có nh+ng

điểm s,ng chói lờn, ta gọi đó li c,c điểm “lóe s,ng” Tang tu

đối với mục tiau Rađar có hxnh thĩù phức t!p, cho nõn ẽ đui rađar ta cũng chỉ thu đùc tín hiệu phfịn x: š nh+ng điểm

“le s,ng” (tac Iu nh=ng @iOm nằm th1⁄4ng gấc với tia tới)

Ví dụ 2: Có 2 điểm “lóe s,ng” 1 vụ 2 Gif thiết điểm 1 vụ 2 nằm ngoụi kh%[ n'ng phân biệt của đụi

Sộ s,ng 2 điểm nh nhau

Uo = Um.cos(wt)

U1 = Um1.cos(wt+w1)

U2 = Um2.cos(wt+w2)

Ubx = U1 + U2

Tiểu luận quan su_rada phong khộng - Sau cing c& kOt qu{:

Sy= 5,400 oso |

So : Nai an đAEc điOm chi yOu của vẼt ph'n x!, gói lựi bề m⁄Et ph{in x? hiOu dộng cfia moc ti#u

Si: Diện tích_m/Êt c3⁄t của mục tiõu

^ :Bớc sóng lụm việc

9 :Tia tới

Nh vEy bO m4t phfn x? có hiệu qu4i của mục tiõu thay đai tð

gi, trb cic đ1i 4S; -> 0

b.Xỏc định toạ độ của đài rađa xung

v Phơng ph,p @o cu ly mộc ti@u D

Dua trõn cơ sẽ đo thời gian cCn thiết để tYn hidu tộ Radar ph,t đi sau đó ph'ịn x1 về từ mục tiờu

Cự ly D của mục tiõu đfc x,c đbnh:

D=C.t/2

t: Thội gian gi+ chEm tín hiệu từ khi ph,t xung đến khi đui thu đfc tYn hiệu ph'in x1

C: VẼn tốc ,nh s,ng

Sể x,c đbnh t, ta biến đai tiếp:

D=C/(2.A)

C,c đui rađar xung dĩng tCn số chuEn 75khz chia theo c,c hO sộ chia cCn thiOt vụ biOn @eei thunh c,c xung đ4i diOn cho khofing c,ch 10;50 vp 100Km đa đOn hiOn sang bi#n @ộ đO to thunh Iii taa @ộ cu ly C’n cứ vụo vP trŸ tYn hiOu ph{n x? t6 moc ti#u tran bien trn Ifi taa độ tran hiOn sang @đO x,c @đPnh cu ly moc tiờu Ău

điểm của phơng ph,p nhy lự chỉ cCn 1 anten, hiện sóng đơn gifn, cùng một lúc có thể ph,t hiện nhiều mục tiõu

*Phơng ph,p tCn số: Dựa trõn nguyờn t3%c thời gian gi+ chẼm của tYn hiệu ph'in x1 tố mục tiõu đic đo bằng độ lin cha su thay đeei của tCn số ph,t

Ta có :

- CF,Tu

AFu: Độ lếch tCn số của dao động cao tCn

Tu: Chu kỳ l⁄Ep li của tCn số biến điện m y ph,t

*Phơng ph,p pha : Dựa trõn nguyđn t3⁄4c thời gian gi+ chẼm tín hiệu ph'ịn x1 tố mục ti2u đ†c đo bằng độ dbch pha của dao động biến điện

Cự ly tới mục tiõu đùc x,c đbnh:

_ CAO

— 4F,

Fh: tCn số biến điện dao động cao tCn

v Phơng ph,p đo phơng vb mục tiõu B:

Có nhiều phơng ph,p đo phơng vb Trong thực tế thờng dĩng ph-

ơng ph,p xung vụ phơng ph,p pha

a) Phơng ph,p pha: thực chất li so s,nh pha của tín hiệu nhẼỄn đ-

ic t6 2 anten thu kh,c nhau vụ đ/Êt c,ch nhau 1 khofing nhất đbnh Phơng ph,p nụuy có độ chŸnh x,c cao vụ có khf[ nˆng tự động theo dõi mục tiˆu, song phân biệt phơng vb kém Thiết bb cõng kềnh nờn ít đùc sử dụng

b) Phơng ph,p xung: hay cớšn gai IL phơng ph,p bin độ đ: kh3⁄4c phục nhĩc điễm của phơng ph,p trõn nờn đ†c sử dụng Có nhiều c,ch đo theo phơng ph,p cực đ1i, cực tiểu, so s,nh vụ cân bằng tín hiệu

Thực chấẾt của phơng ph,p nụy lụ x,c đbnh B theo trục đối xứng của c,nh sang trong m⁄Êt ph1⁄ng ngang NghUa lụ tín hiệu lớn nhất trõn hiện sóng phơng vb-cự ly ứng với điểm gi+a của mục ti@u

Nội dung đic mô tf tr@n hxnh sau:

45°

5

Tiểu luận quan su_rada phong khộng -

v Phơng ph,p đo độ cao H:

Radar có nhiệm vụ x,c đbnh độ cao H của mục tiõu so với m/Et

@Et kO cf] khi chong cn ộ xa Moc tiu & xa m⁄Et đất có độ cong cfia mAt @Et

Rig: 86ng kYnh tr,i @Et IEy bằng 6500Km

X,c đbnh Hụ„ chính x,c lụ x,c đbnh e sau đó tính to,n bi phŒn cong của tr,i đEt dua tr@n cu ly D đ- biOt Radar cfinh gifi th- ờng sử dụng c,c phơng ph,p đo cao:

- Phang ph,p ding c,nh sang ch= V

- Phơng ph,p quét c,nh sóng trong m⁄Êt ph1⁄4ng đứng

- Phang ph,p Ganhomet

a) Phang ph,p ding c,nh sang ch+ V:

Dsin Ag

can

$Â cao 1 [resin Ap

b) Phơng ph,p quét c,nh sóng trong m⁄Êt ph1⁄4ng đứng:

8ộ cao H=Dsine+ `

2R,

ig

c) Phang ph,p Ganhomet:

thực chất lụ x,c đbnh cự ly D sau đó bằng Ganhomet x,c đbnh

gac tu vu gifll phơng trxnh độ cao đ- biệết

2.Nguyờn lý làm việc cơ bản của rađa

Trường Đại học Bỏch Khoa Hà NỘI -~ -~===================================

Ho1t động cfia Radar đic khội ph,t bằng bộ t1o @ang bộ.M,y ph,t qua bộ chuyOn mich chuyển tơi anten Anten biến đœi nng lơng siu cao tCn thụnh n”ng lĩng sóng điến từ bức x1 trong không gian theo hxnh vp hing nhEt đPnh.Sang @iOn td g/Ep mộc ti#u phn xt

li anten đic dEn qua chuyOn mich tfi m,y thu M,y thu lum nhiOm v6 chan lac ,biến đai khuếch đi xử lý tYn hiOu thu @ic thunh tYn hiệu hxnh tCn đa đến mụn hxnh hiển thb mục ti2u

Sơ đồ hoạt động

May Phat Chuyộn mach May Thu

Nguyđn lý làm việc của rađa có thể đùc biểu diễn bằng gifin

đọ điện ,p sau:

Uy,

t

U

PB

U œ