Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Kỹ thuật radar và định vị bằng vệ tinh / Đỗ Trọng Tuấn (ch.b.), Hán Trọng Thanh, Hà Duyên Trung, Phương Xuân Quang, Phạm Văn Tuân
H. : Bách khoa Hà Nội, 2012
180 Tr. ; 16 x 24 cm
Ký hiệu xếp giá: 621.384 8 KYT 2012Kỹ thuật, Định vị toàn cầu, Ra đa, Radar
Tiêu đề đề mục: Radar, Định vị toàn cầu
Tài liệu Kỹ thuật radar và định vị bằng vệ tinh đỗ trọng tuấn (chủ biên) và những người khác
LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình “Kỹ thuật Radar và định vị bằng vệ tinh” bao gồm hai phần. Phần
một trình bày về kỹ thuật Radar, tập trung giới thiệu các vấn đề cơ bản về Radar: đặc
điểm mục tiêu Radar, phương pháp xác định tham số mục tiêu Radar, kỹ thuật quan sát
không gian, cấu trúc, nguyên lý hoạt động của trạm Radar và ứng dụng. Giáo trinh
cung cấp kiến thức nền tảng về lý thuyết phân tích và thiết kế hệ thống Radar cho sinh
viên ngành điện tử viễn thông. Ngoài ra giáo trình còn đưa ra các ví dụ và bài tập dưới
dạng toán học cũng như sử dụng phần mềm Matlab giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận lý
thuyết và thực hành qua phần mềm mô phòng. Phần hai của giáo trình giới thiệu về hệ
thống định vị vệ tinh toàn cầu gồm hệ thống GPS và hệ thống GALILEO. Phần này
cung cấp các kiến thức nền tảng về kỹ thuật định vị sử dụng vệ tinh và các hệ thống
tăng cường định vị vệ tinh bố trí trên mặt đất, trên máy bay hay trong không gian.
Nhóm tác giả chân thành Thank Bộ môn Kỹ thuật thông tin, Viện Điện tử Viễn
thông đã giúp đỡ và tạo điều kiện để hoàn thành giáo trình này.
Trong lần xuất bản đầu tiên nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo chuyên ngành Điện
tử Hàng Không Vũ trụ tại Viện Điện từ Viễn thông, Đại học Bách Khoa Hà Nội, giáo
trình chắc không tránh khỏi một số hạn chế. Chúng tui xin Thank và trân trọng tiếp
thu các ý kiến đóng góp và phản biện về nội dung và hình thức của giáo trình. Mọi ý
kiến đóng góp xin gửi về Viện Điện tử Viễn thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,
số 1 Đại Cồ Việt, Hà Nội.
PHÀN I. KỸ THUẬT RADAR
Chương 1. TỔNG QUAN VÈ RADAR............................................................. 7
1.1. Khái niệm.....................................................................................................................7
1.2. Mục tiêu R adar.......................................................................................................... 8
1.2.1. Khái n iệ m ...................................................................................................8
1.2.2. Tham số mục tiêu Radar trong hệ tọa độ hai chiều...........................9
1.2.3. Tham số mục tiêu Radar trong hệ tọa độ ba chiều............................9
1.3. Tần số Radar............................................................................................................10
1.4. Cự ly R ad ar.............................................................................................................. 14
1.5. Độ phân giải cự ly...................................................................................................17
1.6. Tằn số Doppler..........................................................................................................19
1.7. Phản loại Radar........................................................................................................ 25
1.7.1. Phân loại theo chức năng ứng dụng..................................................... 25
1.7.2. Phân loại theo cách thu thập thông tin từ phía mục tiê u ............... 25
1.7.3. Phân loại theo cách bức xạ tín hiệ u ....................................26
1.7.4. Phân loại theo vị trí điểm đặt máy phát và máy thu của hệ thống
Radar..!.............!............................ ........................................................27
1.7.5. Phân loại theo ứng dụng........................................................................28
1.8. Nguyên lý nhận tin tức về mục tiêu Radar...................................................... 29
1.8.1. Xử lý cấp 1 - Phát hiện mục tiêu........................................................ 29
1.8.2. Xử lý cáp 2 - Đo đạc tham số mục tiêu Radar....................................31
1.8.3. Xử lý cấp 3 - Phân biệt mục tiêu........................................................ 33
1.8.4. Xử lý cáp 4 - Hỏi đáp, nhận biết mục tiêu........................................ 34
1.9. chức năng ứng dụng và kỹ thuật cùa một trạm R adar..............................35
1.9.1. chức năng ứng dụng............................................................................... 35
1.9.2. chức năng kỹ th u ậ t..................................................................................36
1.10. ứng dụng kĩ thuật Radar trong ngành điện từ hàng không................. 36
1.10.1. Nhiệm vụ và chức năng chính của điện tử hàng không..............36
1.10.2. Mô hình một tuyến b a y ....................................................................... 38
Bài tập .................................................................................................................................40
Chương 2. PHƯƠNG TRÌNH RADAR. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1
2.1. Hiện tượng bức xạ thứ c ấ p ................................................................................. 41
2.2. Đặc trưng cùa mục tiêu R ad ar........................................................................... 42
2.3. Diện tích phản xạ hiệu dụng R C S ............................................. 43
2.4. Diện tích phản xạ hiệu dụng Radar của một số đối tượng cơ b ả n ......46
2.4.1. Bề mặt hình cầ u................................. ..................... ........ 4 6
2.4.2. Bề mặt Ellipsoid.................................................. 4 8
MỤC LỤC
ị
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2.4.3. Khảo sát RCS của tấm phẳng trò n .....................................................49
2.4.4. Hình nón cụt.............................................................................................50
2.4.5. Hình tr ụ .....................................................................................................53
2.5. Bức xạ thứ cấp cùa mục tiêu thực tế ............................................................... 54
2.6. Phương trình R ad ar.............................................................................................. 55
2.6.1. Phương trình Radar chủ động sơ cấ p ............................................... 55
2.6.2. Khảo sát phương trình Radar băng mô phỏng................................ 59
2.6.3. Một số ví dụ tính toán.............................................................................60
Bài tập ......... .......................................................................................................................62
Chương 3. KIẾN TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG RADAR................... 64
3.1. Radar sơ cấp ............................................................................................................64
3.1.1. Mỏ hình, sơ đồ khối Radar sơ cấp tập trung bức xạ xu ng ......... 64
3.1.2. Biểu đồ thời gian và nguyên lý làm việc của Radar........................ 66
3.2. Radar thứ c ấ p ..........................................................................................................69
3.2.1. Sơ đồ khối hệ thống...............................................................................70
3.2.2. Nguyên lý làm việ c..................................................................................71
3.3. Quan sát mục tiêu R ad ar..................................................................................... 75
3.3.1. Không gian quan s á t..............................................................................75
3.3.2. Chu kỳ quét cánh sóng Tqcs và vận tốc quét cánh sóng Vqcs ..77
Chương 4. XÁC ĐỊNH THAM số MỤC TIÊU...............................................80
4.1. Đo tham số cự ly .................................................................................................... 80
4.1.1. Các phương pháp đo cự ly ................................................................ 80
4.1.2. Phương pháp pha...................................................................................82
4.1.3. Phương pháp tần s ố ..............................................................................83
4.1.4. Đo cự ly bằng phương pháp xung...................................................... 90
4.1.5. So sánh các phương pháp đo cự ly....................................................98
4.2. Đo vận tốc xuyên tâm ..........................................................................................98
4.2.1. Đo vận tốc xuyên tâm bằng máy đo vận tốc theo quán tính.......98
4.2.2. Đo vận tốc xuyên tâm từ Radar...........................................................98
PHÀN II. KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ BÀNG VỆ TINH
Chương 5. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ BÀNG VỆ TINH....................100
5.1. Sơ lược phép định vị bằng vệ tin h ..............................................................101
5.2. Nguyên lý đo cự ly trong phép định vị vệ tinh............................................. 103
5.2.1. Các khái niệm và nguyên lý cơ bản.......................................................103
5.2.2. Phương pháp truyền sóng điện từ .........................................................104
5.2.3. Phương pháp đo giả cự ly.......................................................................106
5.2.4. Phương pháp đo sóng mang liên tục.....................................................108
5.2.5. Phương pháp đo pha phách sóng mang...............................................111
5.3. Các nguồn sai số.................................................................................................. 113
5.3.1. Đồng hồ vệ tinh........................................................................................ 114
5.3.2. Đồng hồ máy thu...................................................................................... 114
5.3.3. Sai số quĩ đạo vệ tinh..............................................................................115
55.3.4. Sai số do tầng điện ly.............................................................................. 115
5.3.5. Sai số do tầng đối lưu............................................................................. 116
5.3.6. Nhiễu đa đường...................................................................................... 116
5.3.7. Các sai số ờ máy thu.............................................................................. 116
5.3.8. Mức suy giảm độ chính xác hình học (GDOP).....................................116
5.3.9. Sai số nhân tạo do sử dụng tính chọn lọc (Selective Availablỉlity).... 117
5.4. Cảu hỏi ôn tậ p ............................................. ....................................................... 117
Chương 6. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH TOÀN CÀU GPS....................118
6.1. Khái quát về hệ thống GPS................................................................................118
6.2. Chức năng và quỹ đạo vệ tin h .........................................................................120
6.3. Cấu trúc tín hiệu GPS..........................................................................................120
6.4. Đặc tính của tín hiệu G PS.................................................................................. 121
6.5. Phương pháp tạo mã C /A ...................................................................................122
6.6. Bản tin dẫn đường GPS...................................................................................... 123
6.7. Dịch tần Doppler....................................................................................................126
6.8. Cảu hỏi ôn tập........................................................................................................ 127
Chương 7. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH TOÀN CẢU GALILEO.............. 128
7.1. Giới thiệu về hệ thống..........................................................................................128
7.1.1. Khái quát chung........................................... ;.................................... 128
7.1.2. Các dịch vụ cho người sử dụng........................................................ 129
7.2. Tín hiệu Galileo.....................................................................................................129
7.3. cách điều chế BO C............................................................................. 132
7.4. cắu trúc bản tin G alileo..................................................................................... 134
7.5. Câu hỏi ôn tập....................................................................................................... 135
Chương 8. CÁC HỆ THÓNG TĂNG CƯỜNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH............. 136
8.1. Khái quát chung.....................................................................................................136
8.2. Hệ thống tăng cường trên máy bay ABAS.................................................... 136
8.2.1. Chức năng cùa hệ thống ABAS......................................................... 136
8.2.2. Đánh giá hệ thống ABAS.....................................................................137
8.3. Hệ thống tăng cường trên mặt đất G BAS..................................................... 137
8.3.1. Chức năn g ............................................................................................. 137
8.3.2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động.......................................................138
8.3.3. Cấu trúc dữ liệu GBAS.........................................................................139
8.3.4. Đánh giá hệ thống GBAS.................................................................... 140
8.4. Hệ thống tăng cường không gian SBAS........................................................140
8.4.1. Chức n ăng..............................................................................................141
8.4.2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động....................................................... 141
8.4.3. Cấu trúc dữ liệu...................................................... 1 5 4
8.4.4. Các cách áp dụng dữ liệu SBAS........................................156
8.4.5. Đánh giá hệ thống....................................................................... 171
8.4.6. Việc thực hiện và áp dụng hệ thống SBAS trên thế giớ i.....................172
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................... ................ . . . ...175
DANH MỤC CHỮ VIÉT
6
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiPHẦN I - KỸ THUẬT RADAR
Chương 1
TỔNG QUAN VÈ RADAR
1.1. KHÁI NIỆM
Radar là kỹ thuật và hệ thống thiết bị điện tử sử dụng sóng vô tuyến để phát hiện
và xác định vị trí của các vật thể, mục tiêu ưong vùng không gian quan sát. Thuật ngữ
Radar, viết tắt từ cụm từ Radio Detection And Ranging, với nghĩa là tìm kiếm và đo
đạc bằng sóng vô tuyến điện, được sử dụng đầu tiên trong hải quân Mĩ vào năm 1940.
Từ Thế chiến II khoa học Radar bắt đầu phát triển, chủ yếu phục vụ cho chiến tranh.
Ngày nay, Radar đã và đang được ứng dụng mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực dân sự như
điều khiển không lưu trong ngành hàng không, giám sát tốc độ trong giao thông giám
sát khí tượng địa hình, dự báo thời tiết... Hiện nay, Radar có thể hiểu là thuật ngữ
chung cho các hệ thống phát hiện, dò tìm, thăm dò vị trí của các vật thể hay mục tiêu
bằng các dạng năng lượng khác nhau, không nhất thiết là sóng điện từ như sóng âm,
sóng ánh sáng, hay sử dụng năng lượng nhiệt. Kỹ thuật Radar ngày càng được mở rộng
và úng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như dùng sóng điện từ thăm dò dưới lòng
đất (Radar địa thám), thăm dò dự báo thời tiết (Radar thời tiết); dùng sóng âm thăm dò
trong cơ thể người (siêu âm), thăm dò dưới lòng nước sử dựng kỹ thuật SONAR. Hệ
thống Radar phát hiện và đo đạc tham số mục tiêu từ xa thông qua hệ thống phát, thu
và xử lý sóng điện từ. Nguyên lý cơ bản của Radar là bộ phát sóng bức xạ sóng điện từ
định hướng trong vùng không gian quan sát. Nguồn năng lượng sóng điện từ gặp các
đối tượng (mục tiêu Radar) sẽ phản xạ một phần năng lượng về hướng thiết bị thu sóng
điện từ của trạm Radar. Sau khi được khuếch đại ở thiết bị thu, các tín hiệu phản xạ cần
thiết sẽ được tách ra để đưa vào khối phân tích và xử lý tín hiệu Radar thu được. Căn
cứ vào sự thay đổi thông sổ của hai tín hiệu phát và tín hiệu thu được, hệ thống Radar
có thể xác định được vị trí của mục tiêu và các thông tin khác về mục tiêu (như vận tốc,
quỹ đạo...)
7Năng lượng
phản xạ
Nảng lượng
chiếu xạ
Trạm Radar
Hình 1.1. Nguyên lý Radar
1.2. MỤC TIÊU RADAR
1.2.1. Khái niệm
Mục tiêu cùa Radar bao gồm tất cả các đối tượng có khả năng phản xạ sóng
điện từ nam trong vùng không gian quan sát của hệ thống Radar. Mục tiêu Radar rất đa
dạng và có thể được phân thành hai loại tổng quát là mục tiêu nhân tạo: mục tiêu trên
không (như máy bay, tên lừa...), mục tiêu trên mặt đất (như xe ôtô, xe tăng), trẽn mặt
nước (như các loại tàu, thuyền...) và mục tiêu có nguồn gốc từ thiên nhiên (như đám
mây, đàn chim, các hành tinh...). Hình 1.2 minh họa mục tiêu Radar trên không được
phát hiện trong vùng không 2Ìan quan sát của hệ thống Radar lẳp đặt trên tàu thủy.
Mục tiêu
Radar
.Ó1-
Hướng
chinh Bắc
Hình 1.2. Minh họa mục tiêu Radar
8
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi1.2.2. Tham số mục tiêu Radar trong hệ tọa độ hai chiều
Xét mặt phàng phương vị là mặt phang nằm ngang tiếp xúc với bề mặt trái đât
nơi đặt Radar. Mặt phẳng phương vị chúa bốn phương Đông, Tây, Nam, Bắc tương
ứng với bốn chữ cái viết tắt là E (East), w (West), s (South), N (North).
Vị trí toạ độ của mục tiêu M trên mặt phang phương vị, được xác định bời các
thông số:
N
- Cự ly R: là khoàng cách giữa mục tiêu và trạm Radar theo tầm nhìn thẳng
LOS (Light Of Sight);
- Góc phương vị cpM: là góc tạo bỡi hướng mục tiêu và hướng chuẩn là hướng
chính Bấc.
Tọa độ mục tiêu Radar M tham chiếu với gốc o tương ứng với vị trí đặt trạm
Radar được xác định như sau:
A R = Õ M
M ^R- ^ [ (p l = NOM (1.1)
Sau khi đo đạc hai thông số trên ta xác định được vị trí của M trong mặt phang
phương vị. Mục tiêu M được xác định trong các hệ thống Radar Đất - Đất, Biển - Biển
sử dụng hệ toạ độ Decartes hai chiều. Bộ tham số (R, Ọm) là bộ tham số toạ độ chưa
xác định tính động của mục tiêu. Đe xác định tính động của mục tiêu cần bổ sung thêm
thông số chuyển động là vận tốc xuyên tâm Vxt .
1.2.3. Tham số mục tiêu Radar trong hệ tọa độ ba chiều
Mặt phẳng nằm ngang tiếp xúc với bề mặt đất chứa đài Radar gọi là mặt phẳng
phương vị, •ơên mặt phẳns phương vị trạm Radar đặt tại gốc o . hướng chuẩn là hướng
Bắc (N). Các mặt phẳng vuông góc với mặt phang phương vị gọi là mặt phẳng tà (hay
mặt phẳng đứng).
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Kỹ thuật radar và định vị bằng vệ tinh / Đỗ Trọng Tuấn (ch.b.), Hán Trọng Thanh, Hà Duyên Trung, Phương Xuân Quang, Phạm Văn Tuân
H. : Bách khoa Hà Nội, 2012
180 Tr. ; 16 x 24 cm
Ký hiệu xếp giá: 621.384 8 KYT 2012Kỹ thuật, Định vị toàn cầu, Ra đa, Radar
Tiêu đề đề mục: Radar, Định vị toàn cầu
Tài liệu Kỹ thuật radar và định vị bằng vệ tinh đỗ trọng tuấn (chủ biên) và những người khác
LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình “Kỹ thuật Radar và định vị bằng vệ tinh” bao gồm hai phần. Phần
một trình bày về kỹ thuật Radar, tập trung giới thiệu các vấn đề cơ bản về Radar: đặc
điểm mục tiêu Radar, phương pháp xác định tham số mục tiêu Radar, kỹ thuật quan sát
không gian, cấu trúc, nguyên lý hoạt động của trạm Radar và ứng dụng. Giáo trinh
cung cấp kiến thức nền tảng về lý thuyết phân tích và thiết kế hệ thống Radar cho sinh
viên ngành điện tử viễn thông. Ngoài ra giáo trình còn đưa ra các ví dụ và bài tập dưới
dạng toán học cũng như sử dụng phần mềm Matlab giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận lý
thuyết và thực hành qua phần mềm mô phòng. Phần hai của giáo trình giới thiệu về hệ
thống định vị vệ tinh toàn cầu gồm hệ thống GPS và hệ thống GALILEO. Phần này
cung cấp các kiến thức nền tảng về kỹ thuật định vị sử dụng vệ tinh và các hệ thống
tăng cường định vị vệ tinh bố trí trên mặt đất, trên máy bay hay trong không gian.
Nhóm tác giả chân thành Thank Bộ môn Kỹ thuật thông tin, Viện Điện tử Viễn
thông đã giúp đỡ và tạo điều kiện để hoàn thành giáo trình này.
Trong lần xuất bản đầu tiên nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo chuyên ngành Điện
tử Hàng Không Vũ trụ tại Viện Điện từ Viễn thông, Đại học Bách Khoa Hà Nội, giáo
trình chắc không tránh khỏi một số hạn chế. Chúng tui xin Thank và trân trọng tiếp
thu các ý kiến đóng góp và phản biện về nội dung và hình thức của giáo trình. Mọi ý
kiến đóng góp xin gửi về Viện Điện tử Viễn thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,
số 1 Đại Cồ Việt, Hà Nội.
PHÀN I. KỸ THUẬT RADAR
Chương 1. TỔNG QUAN VÈ RADAR............................................................. 7
1.1. Khái niệm.....................................................................................................................7
1.2. Mục tiêu R adar.......................................................................................................... 8
1.2.1. Khái n iệ m ...................................................................................................8
1.2.2. Tham số mục tiêu Radar trong hệ tọa độ hai chiều...........................9
1.2.3. Tham số mục tiêu Radar trong hệ tọa độ ba chiều............................9
1.3. Tần số Radar............................................................................................................10
1.4. Cự ly R ad ar.............................................................................................................. 14
1.5. Độ phân giải cự ly...................................................................................................17
1.6. Tằn số Doppler..........................................................................................................19
1.7. Phản loại Radar........................................................................................................ 25
1.7.1. Phân loại theo chức năng ứng dụng..................................................... 25
1.7.2. Phân loại theo cách thu thập thông tin từ phía mục tiê u ............... 25
1.7.3. Phân loại theo cách bức xạ tín hiệ u ....................................26
1.7.4. Phân loại theo vị trí điểm đặt máy phát và máy thu của hệ thống
Radar..!.............!............................ ........................................................27
1.7.5. Phân loại theo ứng dụng........................................................................28
1.8. Nguyên lý nhận tin tức về mục tiêu Radar...................................................... 29
1.8.1. Xử lý cấp 1 - Phát hiện mục tiêu........................................................ 29
1.8.2. Xử lý cáp 2 - Đo đạc tham số mục tiêu Radar....................................31
1.8.3. Xử lý cấp 3 - Phân biệt mục tiêu........................................................ 33
1.8.4. Xử lý cáp 4 - Hỏi đáp, nhận biết mục tiêu........................................ 34
1.9. chức năng ứng dụng và kỹ thuật cùa một trạm R adar..............................35
1.9.1. chức năng ứng dụng............................................................................... 35
1.9.2. chức năng kỹ th u ậ t..................................................................................36
1.10. ứng dụng kĩ thuật Radar trong ngành điện từ hàng không................. 36
1.10.1. Nhiệm vụ và chức năng chính của điện tử hàng không..............36
1.10.2. Mô hình một tuyến b a y ....................................................................... 38
Bài tập .................................................................................................................................40
Chương 2. PHƯƠNG TRÌNH RADAR. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1
2.1. Hiện tượng bức xạ thứ c ấ p ................................................................................. 41
2.2. Đặc trưng cùa mục tiêu R ad ar........................................................................... 42
2.3. Diện tích phản xạ hiệu dụng R C S ............................................. 43
2.4. Diện tích phản xạ hiệu dụng Radar của một số đối tượng cơ b ả n ......46
2.4.1. Bề mặt hình cầ u................................. ..................... ........ 4 6
2.4.2. Bề mặt Ellipsoid.................................................. 4 8
MỤC LỤC
ị
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2.4.3. Khảo sát RCS của tấm phẳng trò n .....................................................49
2.4.4. Hình nón cụt.............................................................................................50
2.4.5. Hình tr ụ .....................................................................................................53
2.5. Bức xạ thứ cấp cùa mục tiêu thực tế ............................................................... 54
2.6. Phương trình R ad ar.............................................................................................. 55
2.6.1. Phương trình Radar chủ động sơ cấ p ............................................... 55
2.6.2. Khảo sát phương trình Radar băng mô phỏng................................ 59
2.6.3. Một số ví dụ tính toán.............................................................................60
Bài tập ......... .......................................................................................................................62
Chương 3. KIẾN TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG RADAR................... 64
3.1. Radar sơ cấp ............................................................................................................64
3.1.1. Mỏ hình, sơ đồ khối Radar sơ cấp tập trung bức xạ xu ng ......... 64
3.1.2. Biểu đồ thời gian và nguyên lý làm việc của Radar........................ 66
3.2. Radar thứ c ấ p ..........................................................................................................69
3.2.1. Sơ đồ khối hệ thống...............................................................................70
3.2.2. Nguyên lý làm việ c..................................................................................71
3.3. Quan sát mục tiêu R ad ar..................................................................................... 75
3.3.1. Không gian quan s á t..............................................................................75
3.3.2. Chu kỳ quét cánh sóng Tqcs và vận tốc quét cánh sóng Vqcs ..77
Chương 4. XÁC ĐỊNH THAM số MỤC TIÊU...............................................80
4.1. Đo tham số cự ly .................................................................................................... 80
4.1.1. Các phương pháp đo cự ly ................................................................ 80
4.1.2. Phương pháp pha...................................................................................82
4.1.3. Phương pháp tần s ố ..............................................................................83
4.1.4. Đo cự ly bằng phương pháp xung...................................................... 90
4.1.5. So sánh các phương pháp đo cự ly....................................................98
4.2. Đo vận tốc xuyên tâm ..........................................................................................98
4.2.1. Đo vận tốc xuyên tâm bằng máy đo vận tốc theo quán tính.......98
4.2.2. Đo vận tốc xuyên tâm từ Radar...........................................................98
PHÀN II. KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ BÀNG VỆ TINH
Chương 5. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ BÀNG VỆ TINH....................100
5.1. Sơ lược phép định vị bằng vệ tin h ..............................................................101
5.2. Nguyên lý đo cự ly trong phép định vị vệ tinh............................................. 103
5.2.1. Các khái niệm và nguyên lý cơ bản.......................................................103
5.2.2. Phương pháp truyền sóng điện từ .........................................................104
5.2.3. Phương pháp đo giả cự ly.......................................................................106
5.2.4. Phương pháp đo sóng mang liên tục.....................................................108
5.2.5. Phương pháp đo pha phách sóng mang...............................................111
5.3. Các nguồn sai số.................................................................................................. 113
5.3.1. Đồng hồ vệ tinh........................................................................................ 114
5.3.2. Đồng hồ máy thu...................................................................................... 114
5.3.3. Sai số quĩ đạo vệ tinh..............................................................................115
55.3.4. Sai số do tầng điện ly.............................................................................. 115
5.3.5. Sai số do tầng đối lưu............................................................................. 116
5.3.6. Nhiễu đa đường...................................................................................... 116
5.3.7. Các sai số ờ máy thu.............................................................................. 116
5.3.8. Mức suy giảm độ chính xác hình học (GDOP).....................................116
5.3.9. Sai số nhân tạo do sử dụng tính chọn lọc (Selective Availablỉlity).... 117
5.4. Cảu hỏi ôn tậ p ............................................. ....................................................... 117
Chương 6. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH TOÀN CÀU GPS....................118
6.1. Khái quát về hệ thống GPS................................................................................118
6.2. Chức năng và quỹ đạo vệ tin h .........................................................................120
6.3. Cấu trúc tín hiệu GPS..........................................................................................120
6.4. Đặc tính của tín hiệu G PS.................................................................................. 121
6.5. Phương pháp tạo mã C /A ...................................................................................122
6.6. Bản tin dẫn đường GPS...................................................................................... 123
6.7. Dịch tần Doppler....................................................................................................126
6.8. Cảu hỏi ôn tập........................................................................................................ 127
Chương 7. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH TOÀN CẢU GALILEO.............. 128
7.1. Giới thiệu về hệ thống..........................................................................................128
7.1.1. Khái quát chung........................................... ;.................................... 128
7.1.2. Các dịch vụ cho người sử dụng........................................................ 129
7.2. Tín hiệu Galileo.....................................................................................................129
7.3. cách điều chế BO C............................................................................. 132
7.4. cắu trúc bản tin G alileo..................................................................................... 134
7.5. Câu hỏi ôn tập....................................................................................................... 135
Chương 8. CÁC HỆ THÓNG TĂNG CƯỜNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH............. 136
8.1. Khái quát chung.....................................................................................................136
8.2. Hệ thống tăng cường trên máy bay ABAS.................................................... 136
8.2.1. Chức năng cùa hệ thống ABAS......................................................... 136
8.2.2. Đánh giá hệ thống ABAS.....................................................................137
8.3. Hệ thống tăng cường trên mặt đất G BAS..................................................... 137
8.3.1. Chức năn g ............................................................................................. 137
8.3.2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động.......................................................138
8.3.3. Cấu trúc dữ liệu GBAS.........................................................................139
8.3.4. Đánh giá hệ thống GBAS.................................................................... 140
8.4. Hệ thống tăng cường không gian SBAS........................................................140
8.4.1. Chức n ăng..............................................................................................141
8.4.2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động....................................................... 141
8.4.3. Cấu trúc dữ liệu...................................................... 1 5 4
8.4.4. Các cách áp dụng dữ liệu SBAS........................................156
8.4.5. Đánh giá hệ thống....................................................................... 171
8.4.6. Việc thực hiện và áp dụng hệ thống SBAS trên thế giớ i.....................172
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................... ................ . . . ...175
DANH MỤC CHỮ VIÉT
6
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiPHẦN I - KỸ THUẬT RADAR
Chương 1
TỔNG QUAN VÈ RADAR
1.1. KHÁI NIỆM
Radar là kỹ thuật và hệ thống thiết bị điện tử sử dụng sóng vô tuyến để phát hiện
và xác định vị trí của các vật thể, mục tiêu ưong vùng không gian quan sát. Thuật ngữ
Radar, viết tắt từ cụm từ Radio Detection And Ranging, với nghĩa là tìm kiếm và đo
đạc bằng sóng vô tuyến điện, được sử dụng đầu tiên trong hải quân Mĩ vào năm 1940.
Từ Thế chiến II khoa học Radar bắt đầu phát triển, chủ yếu phục vụ cho chiến tranh.
Ngày nay, Radar đã và đang được ứng dụng mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực dân sự như
điều khiển không lưu trong ngành hàng không, giám sát tốc độ trong giao thông giám
sát khí tượng địa hình, dự báo thời tiết... Hiện nay, Radar có thể hiểu là thuật ngữ
chung cho các hệ thống phát hiện, dò tìm, thăm dò vị trí của các vật thể hay mục tiêu
bằng các dạng năng lượng khác nhau, không nhất thiết là sóng điện từ như sóng âm,
sóng ánh sáng, hay sử dụng năng lượng nhiệt. Kỹ thuật Radar ngày càng được mở rộng
và úng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như dùng sóng điện từ thăm dò dưới lòng
đất (Radar địa thám), thăm dò dự báo thời tiết (Radar thời tiết); dùng sóng âm thăm dò
trong cơ thể người (siêu âm), thăm dò dưới lòng nước sử dựng kỹ thuật SONAR. Hệ
thống Radar phát hiện và đo đạc tham số mục tiêu từ xa thông qua hệ thống phát, thu
và xử lý sóng điện từ. Nguyên lý cơ bản của Radar là bộ phát sóng bức xạ sóng điện từ
định hướng trong vùng không gian quan sát. Nguồn năng lượng sóng điện từ gặp các
đối tượng (mục tiêu Radar) sẽ phản xạ một phần năng lượng về hướng thiết bị thu sóng
điện từ của trạm Radar. Sau khi được khuếch đại ở thiết bị thu, các tín hiệu phản xạ cần
thiết sẽ được tách ra để đưa vào khối phân tích và xử lý tín hiệu Radar thu được. Căn
cứ vào sự thay đổi thông sổ của hai tín hiệu phát và tín hiệu thu được, hệ thống Radar
có thể xác định được vị trí của mục tiêu và các thông tin khác về mục tiêu (như vận tốc,
quỹ đạo...)
7Năng lượng
phản xạ
Nảng lượng
chiếu xạ
Trạm Radar
Hình 1.1. Nguyên lý Radar
1.2. MỤC TIÊU RADAR
1.2.1. Khái niệm
Mục tiêu cùa Radar bao gồm tất cả các đối tượng có khả năng phản xạ sóng
điện từ nam trong vùng không gian quan sát của hệ thống Radar. Mục tiêu Radar rất đa
dạng và có thể được phân thành hai loại tổng quát là mục tiêu nhân tạo: mục tiêu trên
không (như máy bay, tên lừa...), mục tiêu trên mặt đất (như xe ôtô, xe tăng), trẽn mặt
nước (như các loại tàu, thuyền...) và mục tiêu có nguồn gốc từ thiên nhiên (như đám
mây, đàn chim, các hành tinh...). Hình 1.2 minh họa mục tiêu Radar trên không được
phát hiện trong vùng không 2Ìan quan sát của hệ thống Radar lẳp đặt trên tàu thủy.
Mục tiêu
Radar
.Ó1-
Hướng
chinh Bắc
Hình 1.2. Minh họa mục tiêu Radar
8
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi1.2.2. Tham số mục tiêu Radar trong hệ tọa độ hai chiều
Xét mặt phàng phương vị là mặt phang nằm ngang tiếp xúc với bề mặt trái đât
nơi đặt Radar. Mặt phẳng phương vị chúa bốn phương Đông, Tây, Nam, Bắc tương
ứng với bốn chữ cái viết tắt là E (East), w (West), s (South), N (North).
Vị trí toạ độ của mục tiêu M trên mặt phang phương vị, được xác định bời các
thông số:
N
- Cự ly R: là khoàng cách giữa mục tiêu và trạm Radar theo tầm nhìn thẳng
LOS (Light Of Sight);
- Góc phương vị cpM: là góc tạo bỡi hướng mục tiêu và hướng chuẩn là hướng
chính Bấc.
Tọa độ mục tiêu Radar M tham chiếu với gốc o tương ứng với vị trí đặt trạm
Radar được xác định như sau:
A R = Õ M
M ^R- ^ [ (p l = NOM (1.1)
Sau khi đo đạc hai thông số trên ta xác định được vị trí của M trong mặt phang
phương vị. Mục tiêu M được xác định trong các hệ thống Radar Đất - Đất, Biển - Biển
sử dụng hệ toạ độ Decartes hai chiều. Bộ tham số (R, Ọm) là bộ tham số toạ độ chưa
xác định tính động của mục tiêu. Đe xác định tính động của mục tiêu cần bổ sung thêm
thông số chuyển động là vận tốc xuyên tâm Vxt .
1.2.3. Tham số mục tiêu Radar trong hệ tọa độ ba chiều
Mặt phẳng nằm ngang tiếp xúc với bề mặt đất chứa đài Radar gọi là mặt phẳng
phương vị, •ơên mặt phẳns phương vị trạm Radar đặt tại gốc o . hướng chuẩn là hướng
Bắc (N). Các mặt phẳng vuông góc với mặt phang phương vị gọi là mặt phẳng tà (hay
mặt phẳng đứng).
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links