چکیده :
رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بکار می رود با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم ،غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریکی ،باران،مه.برف،غبار و غیره . اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن درتعیین فاصله یا حدود هدف می باشد .کاربرد رادارها در اهداف زمینی ، هوایی،دریایی، فضایی و هواشناسی می باشد.
امواج رادار چیزی است که در تمام اطراف ما وجود دارد، اگر چه دیده نمیشود. اما مرکز کنترل ترافیک فرودگاهها برای ردیابی هواپیماها چه آنها که بر روی باند فرودگاه قرار دارند و چه آنها که در حال پرواز هستند، از رادار استفاده میکنند. در برخی از کشورها پلیس از رادار برای شناسایی خودروهای با سرعت غیر مجاز استفاده می‌کند. ناسا از رادار برای شناسایی موقعیت کره زمین و دیگر سیارات استفاده می‌کند، همین طور برای دنبال کردن مسیر ماهواره ها و فضاپیماها و برای کمک به کشتیها در دریا و مانورهای رزمی از آن استفاده میشود. مراکز نظامی نیز برای شناسایی دشمن و یا هدایت جنگ افزارهایشان از آن استفاده میکنند.
هواشناسان برای شناسایی طوفانها، تندبادهای دریایی و گردبادها از آن استفاده میبرند. شما حتی نوعی خاص از رادار را در مدخل ورودی فروشگاهها میبینید که در هنگام قرار گرفتن اشخاص در مقابلشان، درب را باز میکنند. بطور واضح میبینید که رادار وسیله ای بسیار کاربردی میباشد.
استفاده از رادار عموماً در راستای سه هدف زیر میباشد:
شناسایی حضور یا عدم حضور یک جسم در فاصله های مشخص – عمدتاً آنچه که شناسایی میشود متحرک است و مانند هواپیما، اما رادار قادر به شناسایی حضور اجسامی که مثلاً در زیرزمین نیز مدفون شده اند، نیز میباشد. در بعضی از موارد حتی رادار میتواند ماهیت آنچه را که مییابد مشخص کند، مثلاً نوع هواپیمایی که شناسایی می‌کند.
شناسایی سرعت آن جسم- دقیقاً همان هدفی که پلیس در بزرگراه‌ها برای کنترل سرعت خودروها از آن استفاده می‌کند.
جابه‌جایی اجسام – شاتل های فضایی و ماهواره های دوار بر دور کره زمین از چیزی به عنوان رادار برای شناسایی حفره های مجازی ، تهیه نقشه جزئیات زمین ، نقشه های عوارض جغرافیایی سطح ماه و دیگر سیارات استفاده میکنند.
مقدمه
خیالپردازی در بسیاری از مواقع به حقیقت می‌پیوندد. جالب است بدانید که اختراع رادار هم در حقیقت همانند بسیاری از اختراعات دیگر ریشه در یک داستان علمی - تخیلی دارد. واژه رادار که امروزه در سرتاسر دنیا کاربرد دارد، همانند رادیو و تلویزیون یک اصطلاح بین المللی شده است. در واقع اختراع رادار از یک پدیده فیزیکی و بسیار طبیعی به نام انعکاس گرفته شده است .
همه ما بارها و بارها بازگشت صدا را در مقابل صخره‌های عظیم تجربه کرده ا‌یم. نور خورشید هم با استفاده از همین پدیده است که از سوی ماه و در هنگام شب به ما می‌رسد.
امواج رادیویی و الکترومغناطیس نیز قابلیت انعکاس و بازتاب دارند و رادار بر اساس همین خاصیت ساده بوجود آمد. ساده‌ترین رادارها در حقیقت از یک فرستنده و یک گیرنده رادیویی بوجود آمدند. در ابتدا این وسیله فقط قادر بود وجود شیء را اعلان کند و به هیچ وجه توانایی تشخیص اندازه و ویژه گی های دیگر آن را نداشت. بنابرین بشر در ساخت رادار نیز از طبیعت استفاده‌های فراوان و اساسی کرده و با تغییراتی جزئی برای خود وسیله ای سودمند ساخته است.
رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها بکار می رود.این دستگاه بر اساس ارسال یک شکل موج خاص به طرف هدف است.برای مثال با یک موج سینوسی با مدولاسیون پالسی تجزیه و تحلیل بازتاب آن عمل می کند
با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مثل تاریکی ، باران ،مه برف ،غبار و غیره،اما مهمترین مزیت رادار،توانائی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد. لازم به ذکر است که بدانیم کلمه رادار اختصاری از کلمات Radar Detection And Ranging است،چرا که رادار در ابتدا بعنوان وسیله ای برای هشدار نزدیک شدن هواپیمای دشمن بکار می رفت و ضد هوایی را در جهت مورد نظر می گرداند.اما یکی از مهمترین وظایف رادار تعیین فاصله هدف تا فرستنده است که هیچ تکنیک دیگری بخوبی وبه سرعت رادار قادر به اندازه گیری این فاصله نیست .
یک رادار ساده شامل آنتن ،فرستنده ،گیرنده و عنصر آشکار ساز انرژی یا گیرنده می باشد. آنتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر را دریافت و گیرنده می دهد. معمولی ترین شکل موج در رادارها یک قطار از پالسهای باریک مستطیلی است که موج حامل سینوسی را مدوله می کند .
رادارها در روی زمین ودر هوا، دریا و فضا بکار گرفته می شوند.رادارهای زمینی بیشتر برای آشکار سازی ،تعیین موقعیت و ردیابی هواپیمایا اهداف هوایی مورد استفاده قرار می گیرند.رادارهای دریایی بعنوان یک وسیله کمکی به کشتیرانی و وسیله ای مطمئن برای تعیین موقعیت شناورها،خطوط ساحل و دیگر کشتیها و همچنین دیدن هواپیما بکار می روند.رادار های هوایی برای آشکار سازی هواپیا،کشتی و وسائط نقلیه زمینی و یا نقشه برداری زمین،اجتناب از طوفان جلوگیری از برخورد با زمین و یا ناوبری می توانند مورد استفاده قرار گیرند.در فضا ،رادار به هدایت اجسام پرنده کمک می کند و برای ارتباط راه دور با زمین و دریا بکار می رود . امروزه رادارهای مجهزی جهت شناسایی مراکز طوفان و اندازه گیری شدت بارندگی و انواع رگبارها در اختیار هواشناسان قرار دارد.بازتاب اشعه رادار در صفحه تصویر منعکس شده و توسط دستگاههای اندازه گیری، مشخصات سیگنال رسیده دقیقا مورد بررسی قرار می گیرد و فاصله هدف تا مبدا ) ایستگاه زمینی رادار) توسط واحد مربوط بنام rang unit اندازه گیری می شود . امروزه تقریبا تمام دنیا از رادارهای هواشناسی برای مقاصد مختلف استفاده می کنند. استفاده از این دستگاه هواشناسی از زمان جنگ شروع شده است بدین معنا که متخصین رادار مشاهده می کردند هر زمان بین هدف و دستگاه رادار ابر باران زا مشاهده شود،مشاهده شود،مشاهده هدف مشکل و گاهی غیر مکن است ولی اگر ابر بدون باران باشد اشکال چندانی بوجود نمی آید.در اینجا به توضیحات بیشتر در این زمینه می پردازیم.تقریبا همیشه برای وضعیت هواشناسی از طول موج های بلند استفاده می شود.ولیکن در این رادارها طول موجها را میتوان به 10 سانتی متر یا کمتر مختصر واضح است که گاهی اوقات گرفتن بازتاب ها از اهداف هواشناسی بوده و ممکن است موجب کاهش در حداکثر برد رادار شود.گاهی اوقات مسیر انتقال را تحت تاثیر قرار می دهد. اخیرا رادارها در هواشناسی و غیره با هدف از بین بردن نتایج اشتباه با مدارها ترکیب شده اند. با اتمام یافتن جنگ در سال 1945،در بخش هواشناسی رادارهای مناسب زیادی ارائه شد