رادار داپلر: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
Fadak.bagh (بحث | مشارکتها) |
Alishahini (بحث | مشارکتها) جز ویرایش به وسیلهٔ ابزار خودکار ابرابزار |
||
خط ۱:
[[Image:Doppler effect diagrammatic.svg|thumb|300px|left|اثر داپلر]]
'''رادار داپلر''' وسیله ایست که با استفاده از [[اثر داپلر]] سرعت اجسام در فواصل دور را میتواند برای ما به داده تبدیل کند. این وسیله این کار را با فرستادن سیگنال [[مایکروویو]] به سمت هدف مورد نظر و دریافت انعکاس آن، انجام میدهد. رادار داپلر تغییرات سیگنال منعکس شده را نسبت به سیگنال اصلی آنالیز میکند. تغییرات در فرکانس سیگنال به ما اندازه دقیق و مستقیم سرعت مورد نظر نسبت به منبع رادار و جهت پرتو مایکروویو را میدهد. رادار داپلر در صنعت [[هوانوردی]]، [[ماهواره]]های صوتی، دوربینهای سرعت سنج اجسام، [[رادیولوژی]] و... استفاده میشود.
اصطلاح [[رادار]] داپلر به دلیل استفادهٔ شایع هواشناسسان [[تلویزیون]] در گزارش [[پیش بینی وضع هوا|وضع هوا]]، به غلط به معنای نوعی رادار مورد استفاده در هواشناسی به کار میرود. اغلب رادارهای مدرن [[هواشناسی]] برای بررسی حرکت بارش از تکنیک پالس-داپلر استفاده میکنند، ولی این تنها قسمتی از پردازش دادههای آنها است. بنابر این در حالی که این رادارها از فرم بسیار تخصصی رادار داپلر استفاده میکنند، اصطلاح رادار داپلر معنا و کاربرد بسیار گستردهتری دارد.
== مفاهیم و تاریخچه ==
[[Image:radar gun.jpg|thumb|یک سرباز ارتش [[ایالات متحده]] در حال استفاده ازتفنگ راداری، کاربردی از رادار داپلر برای تشخیص سرعت متخلفان.]]
رادار داپلر راداری است که یکی از خروجیهایش
مزیت ترکیب پردازش داپلر با رادارهای پالسی فراهم کردن اطلاعات دقیق سرعت است. این سرعت میزان تغییر برد نامیده میشودکه توصیف کننده نرخی است که هدف به سمت رادار حرکت میکند یا از آن دور میشود. هدفی بدون نرخ تغییرات برد فرکانسی نزدیک فرکانس فرستنده را بازتاب میدهد و نمیتواند آشکار گردد. هدف داپلر صفر کلاسیک هدفی است که در جهت مماس بر اشعه آنتن رادار قرار دارد. اصولا هر هدفی که در جهت ۹۰ درجه نسبت به اشعه [[آنتن]] قرار بگیرد نمیتواند با سرعتش مشخص گردد. (فقط بوسیله انعکاس متعارف آن جسم)
سطر ۱۵ ⟵ ۱۴:
هنگامی که [[تبدیل فوریه]] سریع [[دیجیتال]] ایجاد شد، فورا با رادارهای پالسی همدوس که در آنها اطلاعات سرعت استخراج میشد مرتبط گشت. مفید بودن این روش در رادارهای آب و هوایی و کنترل ترافیک هوایی سریعا ثابت شد. اطلاعات سرعت ورودی دیگری را برای پیگیری کننده نرمافزاری فراهم آورده و بررسی نرمافزاری را بهبود دادند. به علت فرکانس تکرار ضربان (PRF) پایین اکثر رادارهای پالسی همدوس که باعث بیشینه شدن محدوده پوشش رادار میشود، مقدار پردازش داپلر محدود است. پردازش گرهای داپلر تنها میتوانند سرعتهایی در محدوده مثبت و منفی نصف PRF رادار را پردازش کنند. این موضوع مشکلی برای رادارهای آب و هوایی به حساب نمیآید.
رادارهای تخصصی با بوجود آمدن روشهای دیجیتال به سرعت مکانیزه شدند. رادارهای داپلر پالسی تمام مزایای محدوده عملکرد بالا و سرعت بالا را با هم ترکیب میکنند. رادارهای داپلر پالسی از PRF متوسط یا بالا (در مرتبه ۳۰kHz) استفاده میکنند. این PRF بالا اجازه میدهد تا اجسام با سرعت بالا نیز توسط رادار رویت گردند یا
قبل از انجام شدن طراحیهای ماکروویو، طراحی آنتنها برای CW و FM-CW بر اساس آنتن فرستنده و گیرنده جداگانه صورت میگرفت. در اواخر دهه ۱۹۶۰ تولید رادارهای ترافیک که از یک آنتن استفاده میکردند، آغاز شد. این امر با استفاده از [[پلاریزاسیون]] دایرهای و یک بخش موج بر مولتی پورت که در باند X کار میکرد، ممکن شد. در اواخر دهه ۱۹۷۰ استفاده از پلاریزاسیون خطی و انتشار دهندههای فریت در هر دو باند X و K جایگزین آن شد. رادارهای PD در یک PRF بسیار بالا برای استفاده از یک سوئیچ فرستنده گیرنده که از گاز پر شدهاست، کار میکنند و اکثرا از دستگاههای حالت جامد برای محافظت از [[تقویت کننده]] [[نویز]] کم گیرنده در هنگامی که فرستنده کار میکند، استفاده میکنند.
== روابط ریاضی ==
فرمول دقیق برای رادار داپلر همانند فرمول برای انعکاس نور توسط آینه در حال حرکت است. نیازی به استناد به [[نظریه نسبیت]] خاص [[اینشتین]] وجود ندارد، چرا که همه مشاهدات در چارچوب همان مرجع است.
نتایج بدست آمده به این صورت است:
سطر ۲۶ ⟵ ۲۵:
<math>F_r = F_t \frac{(1+v/c)}{(1-v/c)}</math>
Fd: فرکانس داپلر
سطر ۳۲ ⟵ ۳۱:
با توجه به اینکه معمولاً <math> v \ll c </math>، با استفاده از بسط دو جملهای مخرج و صرفنظر از جملات درجه بالاتر داریم:
<math>F_d \approx 2v \frac {F_t}{c} </math>
سطر ۳۸ ⟵ ۳۶:
== جستارهای وابسته ==
* [[رادار]]
** [[رادار موج پیوسته]]
** [[رادار FM-CW]]
** [[رادار هواشناسی، شامل رادارهای داپلر هواشناسی]]
** [[رادار دوپلر پالس]]
** [[تفنگ راداری]]
== منابع ==
{{چپچین}}
* CopRadar.com -- subsidiary of Sawicki Enterprises (۱۹۹۹-۲۰۰۰). «Police Traffic Radars». CopRadar.com -- subsidiary of Sawicki Enterprises. Retrived July ۱۷, ۲۰۰۹
* CopRadar.com -- subsidiary of Sawicki Enterprises (۱۹۹۹-۲۰۰۰). «Doppler Principles (Police Traffic Radar Handbook)».CopRadar.com -- subsidiary of Sawicki Enterprises. Retrieved July ۱۷, ۲۰۰۹
* Ditchburn, R.W. "Light", ۱۹۶۱, ۱۹۹۱. Dover publications Inc. , pp۳۳۱-۳۳۳
* Jaffe, Bernard M. , «Forward Reflection of Light by a Moving Mirror,» American Journal of Physics, Vol. ۴۱, April 1973, p۵۷۷-۵۷۸
* Ridenour, «Radar System Engineering», MIT Radiation Lab series, vol 1, year 1947, page ۶۲۹
{{پایان چپچین}}
سطر ۵۷ ⟵ ۵۵:
* [http://www.copradar.com/preview/chapt2/ch2d1.html Description of Doppler shift used in Continuous wave Doppler radar]
* [http://www.embeddedrf.com/Gunn_Diode_Tranceivers/doppler_radar.htm Listen to X-Band Doppler of person walking and golf ball rolled]
[[رده:رادار]]
|