سنتکام از هدف قرار دادن یک کشتی در حال حرکت به سمت بنادر ایران خبر داد.


@SHIRDALPOST

🇩🇪 آلمان قصد دارد یک پایگاه دریایی جدید در اِمدن احداث کند.

آلمان قصد دارد به دلیل افزایش تعداد شناورهای نیروی دریایی، تا سال ۲۰۳۰ یک پایگاه دریایی جدید در شهر اِمدن (Emden) احداث کند.

پیش‌بینی می‌شود هزینه این پروژه به چند میلیارد یورو برسد.

@SHIRDALPOST | #P_S

وقتی کیل مارک ها بی اهمیت می شوند...

چند ماه پیش بود که جنگنده های گریپن نیرو هوایی برزیل در یک مانور هوایی شبیه سازی شده مقابل جنگنده های اف ۱۵ قرار گرفتند. بعد از پیروزی در دو دور امده اند و کیل مارک اف۱۵ را بر روی گریپن های خود چسبانده اند.

@SHIRDALPOST

#رادار

رادار سیستمی است که از امواج رادیویی برای تعیین فاصله (فاصله‌یابی)، جهت (زاویه‌های آزیموت و ارتفاع) و سرعت شعاعی اشیاء نسبت به محل استفاده می‌کند.
این یک روش تعیین رادیویی است که برای شناسایی و ردیابی هواپیماها، کشتی‌ها، فضاپیماها، موشک‌های هدایت‌شونده، وسایل نقلیه موتوری، سازندهای آب و هوایی و زمین استفاده می‌شود.

اصطلاح RADAR در سال 1940 توسط نیروی دریایی ایالات متحده به عنوان مخفف "تشخیص و فاصله‌یابی رادیویی" ابداع شد.

اصطلاح رادار از آن زمان به عنوان یک کلمه اختصاری، یک اسم رایج، وارد زبان انگلیسی و سایر زبان‌ها شده است و تمام حروف بزرگ آن حذف شده است.


1/
@SHIRDALPOST

سیستم رادار شامل یک فرستنده تولیدکننده امواج الکترومغناطیسی در حوزه رادیویی یا مایکروویو، یک آنتن فرستنده، یک آنتن گیرنده (که اغلب از یک آنتن برای ارسال و دریافت استفاده می‌شود) و یک گیرنده و پردازنده برای تعیین خواص اشیاء است.

امواج رادیویی (پالسی یا پیوسته) از فرستنده، اشیاء را منعکس کرده و به گیرنده بازمی‌گردند و اطلاعاتی در مورد مکان و سرعت اشیاء ارائه می‌دهند.

این دستگاه به طور مخفیانه توسط چندین کشور در دوره قبل و در طول جنگ جهانی دوم برای استفاده نظامی توسعه داده شد.

یک پیشرفت کلیدی، مگنترون حفره‌ای در بریتانیا بود که امکان ایجاد سیستم‌های نسبتاً کوچک با وضوح زیر متر را فراهم کرد.


2/
@SHIRDALPOST

کاربردهای مدرن رادار بسیار متنوع است، از جمله کنترل ترافیک هوایی و زمینی، نجوم راداری، سیستم‌های دفاع هوایی، سیستم‌های ضد موشکی، رادارهای دریایی برای تعیین مکان‌های دیدنی و سایر کشتی‌ها، سیستم‌های ضد تصادم هواپیما، سیستم‌های نظارت بر اقیانوس، سیستم‌های نظارت بر فضای بیرونی و ملاقات، نظارت بر بارش هواشناسی، سنجش از دور راداری، سیستم‌های ارتفاع‌سنجی و کنترل پرواز، سیستم‌های تعیین هدف موشک‌های هدایت‌شونده، خودروهای خودران و رادار نفوذی به زمین برای مشاهدات زمین‌شناسی.

سیستم‌های راداری پیشرفته مدرن از پردازش سیگنال دیجیتال و یادگیری ماشینی استفاده می‌کنند و قادر به استخراج اطلاعات مفید از سطوح نویز بسیار بالا هستند.

سایر سیستم‌های مشابه رادار از مناطق دیگر طیف الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند.
یک مثال، لیدار است که عمدتاً از نور مادون قرمز لیزر به جای امواج رادیویی استفاده می‌کند.
با ظهور وسایل نقلیه بدون راننده، انتظار می‌رود رادار به پلتفرم خودکار برای نظارت بر محیط خود کمک کند و در نتیجه از حوادث ناخواسته جلوگیری کند.


3/
@SHIRDALPOST

یک سیستم رادار دارای فرستنده‌ای است که امواج رادیویی معروف به سیگنال‌های راداری را در جهات از پیش تعیین‌شده منتشر می‌کند.

هنگامی که این سیگنال‌ها با یک جسم برخورد می‌کنند، معمولاً در جهات مختلف منعکس یا پراکنده می‌شوند، اگرچه برخی از آنها جذب شده و به داخل هدف نفوذ می‌کنند.
سیگنال‌های رادار به ویژه توسط موادی با رسانایی الکتریکی قابل توجه - مانند اکثر فلزات، آب دریا و زمین مرطوب - به خوبی منعکس می‌شوند.
این امر استفاده از ارتفاع‌سنج‌های راداری را در موارد خاص امکان‌پذیر می‌سازد.

سیگنال‌های راداری که به سمت گیرنده رادار منعکس می‌شوند، سیگنال‌های مطلوبی هستند که تشخیص رادار را ممکن می‌سازند.
اگر جسم به سمت فرستنده یا دور از آن حرکت کند، به دلیل اثر داپلر، تغییر جزئی در فرکانس امواج رادیویی ایجاد می‌شود.


4/
@SHIRDALPOST

گیرنده‌های رادار معمولاً، اما نه همیشه، در همان مکان فرستنده قرار دارند. سیگنال‌های رادار منعکس‌شده که توسط آنتن گیرنده دریافت می‌شوند، معمولاً بسیار ضعیف هستند. آنها را می‌توان با تقویت‌کننده‌های الکترونیکی تقویت کرد. روش‌های پیچیده‌تر پردازش سیگنال نیز برای بازیابی سیگنال‌های مفید رادار استفاده می‌شوند.

جذب ضعیف امواج رادیویی توسط محیطی که از آن عبور می‌کنند، چیزی است که به رادارها امکان می‌دهد اشیاء را در بردهای نسبتاً طولانی تشخیص دهند - بردهایی که در آنها طول موج‌های الکترومغناطیسی دیگر، مانند نور مرئی، نور مادون قرمز و نور فرابنفش، به شدت تضعیف می‌شوند. پدیده‌های آب و هوایی، مانند مه، ابر، باران، برف و تگرگ، که نور مرئی را مسدود می‌کنند، معمولاً برای امواج رادیویی شفاف هستند.
هنگام طراحی رادارها، از فرکانس‌های رادیویی خاصی که توسط بخار آب، قطرات باران یا گازهای جوی (به ویژه اکسیژن) جذب یا پراکنده می‌شوند، اجتناب می‌شود، مگر زمانی که تشخیص آنها مد نظر باشد.


5/
@SHIRDALPOST

اگر امواج الکترومغناطیسی که از یک ماده عبور می‌کنند، با ماده دیگری که ثابت دی‌الکتریک یا ثابت دیامغناطیس متفاوتی نسبت به ماده اول دارد، برخورد کنند، امواج از مرز بین مواد منعکس یا پراکنده می‌شوند.
این بدان معناست که یک جسم جامد در هوا یا در خلاء، یا تغییر قابل توجه در چگالی اتمی بین جسم و آنچه اطراف آن است، معمولاً امواج رادار (رادیویی) را از سطح خود پراکنده می‌کند.
این امر به ویژه در مورد مواد رسانای الکتریکی مانند فلز و فیبر کربن صادق است و رادار را برای تشخیص هواپیماها و کشتی‌ها مناسب می‌کند.
مواد جاذب رادار، حاوی مواد مقاومتی و گاهی مغناطیسی، در وسایل نقلیه نظامی برای کاهش بازتاب رادار استفاده می‌شوند.
این معادل رادیویی رنگ‌آمیزی چیزی به رنگ تیره است تا در شب با چشم دیده نشود.


6/
@SHIRDALPOST

امواج رادار بسته به اندازه (طول موج) موج رادیویی و شکل هدف، به روش‌های مختلفی پراکنده می‌شوند.
اگر طول موج بسیار کوتاه‌تر از اندازه هدف باشد، موج به روشی مشابه با نحوه بازتاب نور توسط آینه، بازتاب می‌شود.
اگر طول موج بسیار بلندتر از اندازه هدف باشد، ممکن است هدف به دلیل بازتاب ضعیف قابل مشاهده نباشد.
فناوری رادار فرکانس پایین برای تشخیص اهداف، اما نه شناسایی آنها، به رزونانس وابسته است.
این امر با پراکندگی ریلی توصیف می‌شود، اثری که باعث ایجاد آسمان آبی زمین و غروب قرمز می‌شود.
هنگامی که دو مقیاس طول قابل مقایسه باشند، ممکن است رزونانس وجود داشته باشد.
رادارهای اولیه از طول موج‌های بسیار بلندی استفاده می‌کردند که بزرگتر از اهداف بودند و بنابراین سیگنال مبهمی دریافت می‌کردند، در حالی که بسیاری از سیستم‌های مدرن از طول موج‌های کوتاه‌تر (چند سانتی‌متر یا کمتر) استفاده می‌کنند که می‌توانند اشیاء به کوچکی یک قرص نان را تصویر کنند.


7/
@SHIRDALPOST

امواج رادیویی کوتاه از منحنی‌ها و گوشه‌ها به روشی مشابه با درخشش از یک قطعه شیشه گرد منعکس می‌شوند.
بازتابنده‌ترین اهداف برای طول موج‌های کوتاه، زاویه ۹۰ درجه بین سطوح بازتابنده دارند. یک بازتابنده گوشه‌ای از سه سطح صاف تشکیل شده است که مانند گوشه داخلی یک مکعب به هم می‌رسند. این ساختار، امواج ورودی به دهانه خود را مستقیماً به سمت منبع بازتاب می‌دهد. آنها معمولاً به عنوان بازتابنده‌های راداری استفاده می‌شوند تا تشخیص اشیاء دشوار را آسان‌تر کنند.
به عنوان مثال، بازتابنده‌های گوشه‌ای در قایق‌ها، آنها را برای جلوگیری از برخورد یا در حین نجات، قابل تشخیص‌تر می‌کنند. به دلایل مشابه، اشیاء مورد نظر برای جلوگیری از تشخیص، گوشه‌های داخلی یا سطوح و لبه‌های عمود بر جهت‌های احتمالی تشخیص نخواهند داشت، که منجر به هواپیماهای رادارگریز با ظاهری "عجیب" می‌شود.
این اقدامات احتیاطی به دلیل پراش، به ویژه در طول موج‌های بلندتر، بازتاب را به طور کامل از بین نمی‌برند.
سیم‌ها یا نوارهای رسانا با طول نیم طول موج، مانند کاه، بسیار بازتابنده هستند اما انرژی پراکنده شده را به سمت منبع هدایت نمی‌کنند. میزانی که یک جسم امواج رادیویی را منعکس یا پراکنده می‌کند، سطح مقطع راداری آن نامیده می‌شود.


8/
@SHIRDALPOST

معادله برد رادار


Pt = توان فرستنده

Gt = بهره آنتن فرستنده

Ar = دهانه (مساحت) موثر آنتن گیرنده؛ ا

λ = طول موج ارسالی

Gr = بهره آنتن گیرنده

σ = سطح مقطع راداری یا ضریب پراکندگی هدف

F = ضریب انتشار الگو

Rt = فاصله فرستنده تا هدف

Rr = فاصله هدف تا گیرنده.


9/
@SHIRDALPOST

در حالت معمول که فرستنده و گیرنده در یک مکان هستند، Rt = Rr و عبارت Rt² Rr² را می‌توان با R4 جایگزین کرد، که در آن R برد است.


10/
@SHIRDALPOST

عوامل محدود کننده


مسیر و برد پرتو

یک پرتو رادار در خلاء مسیری خطی را طی می‌کند، اما در جو به دلیل تغییر در ضریب شکست هوا، که افق رادار نامیده می‌شود، مسیری تا حدودی منحنی را طی می‌کند. حتی زمانی که پرتو به موازات زمین ساطع می‌شود، پرتو با فرو رفتن انحنای زمین در زیر افق، از سطح زمین بالاتر می‌رود. علاوه بر این، سیگنال توسط محیطی که پرتو از آن عبور می‌کند، تضعیف شده و پرتو پراکنده می‌شود.

حداکثر برد رادار معمولی می‌تواند توسط عوامل مختلفی محدود شود:

خط دید، که به ارتفاع از سطح زمین بستگی دارد. بدون خط دید مستقیم، مسیر پرتو مسدود می‌شود.

حداکثر برد غیر مبهم، که توسط فرکانس تکرار پالس تعیین می‌شود. حداکثر برد غیر مبهم، فاصله‌ای است که پالس می‌تواند قبل از انتشار پالس بعدی، تا آن حرکت کند و از آن بازگردد.

حساسیت رادار و قدرت سیگنال بازگشتی که در معادله رادار محاسبه شده است. این مؤلفه شامل عواملی مانند شرایط محیطی و اندازه (یا سطح مقطع راداری) هدف است.

11/
@SHIRDALPOST

نویز


تعریف و ماهیت نویز

· نویز سیگنال منبع داخلی تغییرات تصادفی در سیگنال است که توسط همه اجزای الکترونیکی تولید می‌شود.
· نویز تصادفی است، در حالی که سیگنال هدف تصادفی نیست — این تفاوت کلید پردازش سیگنال است.

تأثیر بر برد رادار

· سیگنال‌های بازتاب‌شده با افزایش فاصله سریعاً کاهش می‌یابند، بنابراین نویز محدودیت برد رادار ایجاد می‌کند.
· کف نویز و نسبت سیگنال به نویز (SNR) دو معیار متفاوت عملکرد هستند.
· هدف‌های دورتر از حد، سیگنال کافی برای عبور از کف نویز تولید نمی‌کنند و قابل تشخیص نیستند.
· تشخیص نیازمند سیگنالی است که حداقل به اندازه SNR از کف نویز فراتر رود.
· ضریب نویز معیار نویز گیرنده نسبت به گیرنده ایده‌آل است و باید حداقل شود.

انواع نویز داخلی

· نویز شات (Shot noise): ناشی از عبور الکترون از ناپیوستگی — منبع غالب در بیشتر گیرنده‌ها.
· نویز فلیکر: ناشی از عبور الکترون از دستگاه‌های تقویت‌کننده — با تقویت هتروداین کاهش می‌یابد.
· نویز حرارتی: با رابطه kB·T·B توصیف می‌شود (T دما، B پهنای باند پس از فیلتر منطبق، kB ثابت بولتزمن).

نویز خارجی

· مهم‌ترین منبع: تابش حرارتی طبیعی پس‌زمینه اطراف هدف.
· در رادارهای مدرن، نویز داخلی معمولاً برابر یا کمتر از نویز خارجی است.
· استثنا: رادار به سمت آسمان صاف — صحنه «سرد» است و نویز حرارتی بسیار کمی تولید می‌کند.

هتروداین و محدودیت‌ها

· مزیت هتروداین: برای پهنای باند کسری ثابت، پهنای باند لحظه‌ای خطی با فرکانس افزایش می‌یابد → بهبود تفکیک برد.
· استثنای مهم: رادار فوق‌پهن‌باند (UWB) که از یک چرخه واحد یا موج گذرا استفاده می‌کند.

محدودیت کوانتومی

· فیلتر منطبق تمام انرژی هدف را در یک سطل واحد (برد، داپلر، ارتفاع، آزیموت) فشرده می‌کند.
· در تئوری، تشخیص کامل بدون خطا ممکن به نظر می‌رسد، اما در عمل جریان به طور دلخواه قابل تقسیم نیست — کوانتوم انرژی الکتریکی یک الکترون است.
· بهترین کار، فیلتر منطبق کردن تمام انرژی در یک الکترون واحد است؛ چون الکترون در دمای معین (طیف پلانک) حرکت می‌کند، این منبع نویز قابل کاهش بیشتر نیست.
· نتیجه: رادار مانند همه موجودیت‌های ماکروسکوپی عمیقاً تحت تأثیر نظریه کوانتومی است.

راهبردهای کاهش نویز

پردازش سیگنال از تصادفی بودن نویز بهره می‌برد:

1. یکپارچه‌سازی سیگنال با نشانگر هدف متحرک (MTI): بهبود نویز تا √2 برای هر مرحله.
2. تقسیم سیگنال among چندین فیلتر برای پردازش پالس-داپلر: کاهش کف نویز به تعداد فیلترها.
· این بهبودها به انسجام (coherence) بستگی دارند.


12/
@SHIRDALPOST

جمینگ

جمینگ راداری به سیگنال‌های فرکانس رادیویی گفته می‌شود که از منابعی خارج از رادار نشأت می‌گیرند و در فرکانس رادار ارسال می‌شوند و بدین ترتیب اهداف مورد نظر را پنهان می‌کنند.
· جمینگ می‌تواند عمدی (تاکتیک جنگ الکترونیک) یا غیرعمدی (نیروهای خودی با تجهیزات هم‌فرکانس) باشد.
· جمینگ یک منبع تداخل فعال است، زیرا توسط عناصری خارج از رادار آغاز می‌شود و عموماً بی‌ارتباط با سیگنال‌های رادار است.
سیگنال جمینگ فقط یک‌طرفه سفر می‌کند (از جممر به گیرنده رادار)، در حالی که اکوهای رادار دوطرفه سفر می‌کنند (رادار ← هدف ← رادار).
· به دلیل قانون عکس مجذور فاصله، قدرت اکوها هنگام بازگشت به گیرنده به شدت کاهش می‌یابد.
· بنابراین جممرها می‌توانند بسیار کم‌قدرت‌تر از رادار باشند و همچنان اهداف را در خط دید مؤثر پنهان کنند.

انواع جمینگ

1. جمینگ لوب اصلی (Mainlobe jamming): در خط دید مستقیم جممر به رادار رخ می‌دهد.
2. جمینگ لوب جانبی (Sidelobe jamming): از طریق لوب‌های جانبی گیرنده رادار، رادارهای دیگر را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.

آسیب‌پذیری رادار در برابر جمینگ ریشه در عدم تقارن مسیر انتشار دارد: سیگنال جممر یک‌طرفه و کم‌تضعیف می‌رسد، اما اکوی هدف دوطرفه و به‌شدت تضعیف‌شده بازمی‌گردد.

13/
@SHIRDALPOST