Како функционише допплерски радар?

Једно откриће које се користи на различите начине је доплер ефекат, иако би се на први поглед научно откриће чинило прилично непрактичним.

Доплеров ефекат се односи на таласе, ствари које производе те таласе (изворе) и ствари које их примају (посматрачи). У основи каже да ако се извор и посматрач крећу релативно један према другом, тада ће фреквенција таласа бити различита за њих двојицу. То значи да је то облик научне релативности.

Заправо постоје две главне области у којима је ова идеја искоришћена као практични исход, и обе су на крају имале квару „Доплеровог радара“. Технички гледано, Допплеров радар је оно што полицајци „радарским пушкама“ користе за одређивање брзине мотора возило. Други облик је Пулсе-Доплеров радар који се користи за праћење брзине временских падавина, а људи обично користе термин који се користи у овом контексту током временских извештаја.

Допплер радар: Полицијска радарска пушка

Допплеров радар делује слањем снопа електромагнетно зрачење таласи, подешени на прецизну фреквенцију, у покретном објекту. (Можете користити Допплеров радар на стационарном објекту, наравно, али је прилично незанимљиво уколико се циљ не креће.)

instagram viewer

Када талас електромагнетног зрачења удари у покретни објекат, он се „одбија“ ка извору, који такође садржи пријемник и оригинални предајник. Међутим, како се талас одбија од покретног објекта, талас се помера онако како је назначено релативистички Доплеров ефекат.

У основи, талас који се враћа према радарском пиштољу третира се као потпуно нови талас, као да га емитује циљ са којег се одбио. Циљ у основи делује као нови извор овог новог таласа. Када га примимо у пиштољ, овај талас има фреквенцију различиту од фреквенције када је првобитно послан према циљу.

Од електромагнетног зрачења је била тачна фреквенција када је послата и на новој фреквенцији по повратку, то се може користити за израчунавање брзине, в, циља.

Пулсе-допплер радар: Веатхер Допплер Радар

Када посматрате временске прилике, управо овај систем омогућава искривљене приказе временских образаца и, што је још важније, детаљну анализу њиховог кретања.

Пулсе-доплеров радарски систем омогућава не само одређивање линеарне брзине, као у случају радарског пиштоља, већ омогућава и рачунање радијалних брзина. То се догађа слањем импулса уместо снопова зрачења. Померање не само у фреквенцијама већ и у циклусима носача омогућава одређивање ових радијалних брзина.

Да би се то постигло неопходна је пажљива контрола радарског система. Систем мора бити у кохерентном стању што омогућава стабилност фаза импулса зрачења. Недостатак тога је што постоји максимална брзина изнад које Пулсе-Доплеров систем не може мерити радијалну брзину.

Да бисте то разумели, размислите о ситуацији у којој мерење узрокује померање фазе пулса за 400 степени. Математички, ово је идентично помаку од 40 степени, јер је прошао кроз читав циклус (пуних 360 степени). Брзине које изазивају помаке попут ове називају се "слепом брзином". То је функција импулса учесталост понављања сигнала, тако да променом овог сигнала метеоролози то могу спречити степен.

Уредио Др Анне Марие Хелменстине