Radar
Obsah boxu
| Radar | |
|---|---|
| Soubor:Radar dish at Green Bank Telescope.jpg | |
| Radarová anténa radioteleskopu Green Bank. | |
| Definice | Zařízení pro detekci objektů, měření vzdálenosti, rychlosti a směru pomocí rádiových vln. |
| Historie | Od raných experimentů po moderní systémy. |
| Princip | Vysílání rádiových vln a detekce jejich odrazů. |
| Klíčové aplikace | Letectví, vojenství, meteorologie, námořnictví, astronomie. |
| Význam | Klíčová technologie pro bezpečnost, navigaci a vědecký výzkum. |
Radar (akronym z RAdio Detection And Ranging – radiová detekce a měření vzdálenosti) je elektronické zařízení, které slouží k detekci a lokalizaci objektů, jako jsou letadla, lodě, vozidla, dešťové srážky nebo terén, pomocí vysílání a přijímání rádiových vln. Radar dokáže určit vzdálenost, rychlost a směr pohybu detekovaného objektu.
Princip činnosti
Základní princip radaru spočívá v: 1. Vysílání pulzů: Radarová anténa vysílá krátké pulzy rádiových vln do prostoru. 2. Odraz: Tyto vlny se šíří prostorem a pokud narazí na nějaký objekt, část energie se odrazí zpět k radaru (tzv. echo). 3. Příjem a analýza: Radarová anténa přijímá odražené vlny. Elektronické obvody pak analyzují vlastnosti přijatého signálu:
* Vzdálenost: Měří se čas, který uplynul od vyslání pulzu do přijetí echa. Vzhledem k tomu, že rádiové vlny se šíří známou rychlostí světla, lze přesně vypočítat vzdálenost k objektu. * Směr (azimut a elevace): Určuje se na základě směru, ze kterého byl signál přijat. * Rychlost (Dopplerův jev): Změna frekvence odraženého signálu (tzv. Dopplerův jev) umožňuje vypočítat rychlost, s jakou se objekt pohybuje vzhledem k radaru. * Charakteristika objektu: Intenzita a tvar odraženého signálu mohou poskytnout informace o velikosti, tvaru a materiálu detekovaného objektu.
Typy radarů a jejich aplikace
Radary se využívají v široké škále aplikací:
- Vojenství:
- Letecká obrana: Pro včasné varování před blížícími se letouny nebo raketami (např. v Bitvě o Británii).
- Řízení palby: Pro přesné zaměřování zbraní (dělostřelectvo, rakety) na cíle.
- Námořnictví: Pro detekci lodí a ponorek, navigaci a řízení palby.
- Průzkum: Letecké radary pro mapování terénu (SAR – Synthetic Aperture Radar) nebo detekci pozemních cílů.
- Letecká doprava:
- Řízení letového provozu (ATC): Pro sledování polohy letadel ve vzdušném prostoru a na letištích, zajišťující bezpečný a plynulý provoz.
- Navigace: Palubní radary pro vyhýbání se překážkám a určování polohy.
- Meteorologie: Meteorologický radar pro detekci a sledování srážek (deště, sněhu), bouří a předpověď počasí.
- Doprava: Radary v automobilech pro adaptivní tempomat, systémy pro předcházení kolizím a sledování mrtvého úhlu.
- Astronomie: Radioastronomické radary pro studium planet a dalších objektů ve sluneční soustavě.
- Policie: Pro měření rychlosti vozidel.
Historie
Ačkoliv princip odrazu rádiových vln byl znám již v raných dnech radiotechniky, praktické využití radaru se rozvinulo až ve 30. letech 20. století.
- Rané experimenty: Předchůdci radaru se objevili ve 30. letech 20. století v různých zemích. Zvláště významné byly práce Roberta Watsona-Watta ve Velké Británii.
- Druhá světová válka: Radar byl jednou z klíčových technologií, která ovlivnila průběh druhé světové války.
- Bitva o Británii (1940): Britská síť radarových stanic (Chain Home) poskytovala RAF včasné varování před blížícími se nálety Luftwaffe, což bylo zásadní pro britské vítězství.
- Námořnictví: Radary na lodích a letadlech pomáhaly detekovat nepřátelské lodě a ponorky, zejména v Bitvě o Atlantik.
- Německá odezva: I Německo vyvinulo a používalo radary, ale ne v tak integrovaném systému jako Britové.
- Poválečný rozvoj: Po válce se radarové technologie dále zdokonalovaly a rozšiřovaly do civilních aplikací, jako je řízení letového provozu, meteorologie a navigace. Vznikly pokročilé systémy jako pulzně-dopplerovské radary a radary s aktivním elektronicky skenovaným polem (AESA).
Pro laiky
Představte si, že vyšlete do tmy zvuk, a ten se odrazí od nějakého předmětu a vrátí se k vám. Podle toho, jak dlouho to trvá a odkud zvuk přišel, víte, kde ten předmět je. Radar funguje podobně, ale místo zvuku používá neviditelné rádiové vlny. Vysílá je, a když se od něčeho odrazí (třeba od letadla nebo lodi), chytne ten odraz. Z toho pak dokáže říct, kde se ten objekt nachází, jak je daleko a jak rychle se pohybuje. Je to jako mít "oči", které vidí i v mlze, ve tmě nebo na velmi velké vzdálenosti.
Galerie
-
Historická britská radarová stanice Chain Home, klíčová v Bitvě o Británii.
-
Animace meteorologického radaru ukazující srážky.
-
Palubní radar na letadlové lodi USS Nimitz.
