آخرین اخبار

رادار‌ها از جمله تجهیزاتی هستند که کاربرد‌های متنوع و مختلفی دارند. مثلا کاربران نظامی یا کاربران کنترل ترافیک هوایی از آن برای کنترل و هدایت مسیر هواپیما‌ها روی زمین و یا در آسمان استفاده می‌کنند، ایستگاه‌های هواشناسی از رادار‌ها جهت پیگرد و شناسایی مسیر حرکت ابر‌ها و توفان‌ها یا گردباد‌های مختلف استفاده می‌کنند.

رادار‌ها چگونه کار می‌کنند؟

حتی انواع ساده‌تری نیز وجود دارند که شاید تا به حال به آن‌ها توجهی نکرده‌ایم، برای مثال در بازکن‌های خودکار (با نزدیک شدن انسان یا اجسام به در، آن‌ها خود به خود گشوده می‌شوند) از این جمله و نوعی از رادار‌ها هستند، بنابراین امروزه رادار‌ها یک فناوری بسیار کارآمد محسوب می‌شوند. این تجهیزات معمولا برای سه منظور به کار می‌روند که عبارتند از:

– تعیین فاصله نسبت به یک جسم یا اجسام: معمولا برای اجسامی که در حرکت هستند مانند هواپیماها، کشتی‌ها، قایق‌ها و… این نوع از رادار‌ها می‌توانند ساده یا بسیار پیشرفته باشند که انواع پیشرفته حتی می‌توانند برای مثال، نوع و مدل هواپیما را نیز شناسایی کنند.

– تعیین سرعت یک جسم متحرک

– جهت تهیه نقشه: سفینه‌های فضایی و ماهواره‌ها معمولا از این نوع رادار‌ها جهت تهیه نقشه‌های سه بعدی از سطح سیارات و کرات دیگر استفاده می‌کنند.

رادار‌ها برای انجام موارد یاد شده از فنون مربوط به انتشار و انعکاس امواج رادیویی بهره می‌برند.

پژواک یا انعکاس صدا:

این ویژگی است که همه شما تا به حال آن را آزموده‌اید، بر این اساس اگر کسی در یک دالان و یا یک چاه فریاد بکشد طنین صدای خود را با تاخیر چند لحظه‌ای دوباره خواهد شنید. پژواک صدا هنگامی روی می‌دهد که امواج صوت پس از برخورد به سطوح مختلف دوباره انعکاس می‌یابند و به سمت فرستنده بازمی‌گردند. فاصله زمانی میان ارسال صدا و دریافت مجدد آن، وابسته به میزان مسافت بین فرستنده امواج و سطح منعکس کننده آن‌ها است. رادار‌ها نیز به کمک ارسال امواج رادیویی و دریافت امواج بازتابیده یا منعکس شده از طرف اجسام قادرند تا فاصله و سرعت حرکت اجسام را برآورد و تعیین کنند.

این شیوه در زیر آب برای زیردریایی‌ها و خارج از آب و در هوا برای دیگر تجهیزات کاربرد دارد که البته رادار‌های صوتی که خارج از آب به کار می‌روند چند مشکل دارند که به شرح زیر است:

– امواج صوتی، از آنجا که قابلیت شنیده شدن را دارند، ممکن است صدا‌های ناشی از یک رادار صوتی، برای شما و یا همسایگان اطراف، آزاردهنده و نامطلوب باشند.
– امواج صوتی بازتابیده شده بسیار ضعیف هستند و تشخیص آن‌ها به سختی صورت می‌گیرد.
– عدم توانایی در ارسال امواج صوتی تا مسافت‌های دور.

البته بسیار یا بهتر بگوییم که تمامی مشکل‌های یاد شده با استفاده از رادار‌های فراصوتی به جای رادار‌های صوتی قابل برطرف شدن است. بر این اساس رادار‌ها از امواج رادیویی به جای امواج صوتی استفاده می‌کنند. این امواج تا مسافت‌های بیشتری ارسال می‌شوند، نامرئی بوده و حتی در صورتی که ضعیف باشند نیز به راحتی قابل تشخیص و دریافت خواهند بود.

با نگاهی به عملکرد یک رادار کنترل هوایی با ساختار این تجهیزات بیشتر آشنا می‌شویم. راداری که برای کنترل هواپیما‌ها در هوا به کار گرفته می‌شود، قادر است تا امواج رادیویی با فرکانس بالا را با توان زیاد به صورت هر یک میلیونیم ثانیه یک بار، ارسال کند. به بیان دیگر هر فرستنده و گیرنده رادار، هر ثانیه را به یک میلیون بخش تقسیم کرده و در هر بخش به طور متناوب یک قسمت ارسال و یک قسمت دریافت انجام می‌دهند. به طوری که در زمان قطع ارسال (هنگام دریافت) منتظر شنیدن امواج برگشتی می‌ماند. با توجه به سرعت انتشار امواج رادیویی که برابر سرعت انتشار نور است، رادار‌ها قادرند تا براساس اختلاف زمان میان ارسال و دریافت مجدد انعکاس امواج، فاصله و سرعت هواپیما‌ها را دقیقا برآورد کنند. جالب توجه است که در رادار‌های مخصوص کنترل زمینی، تداخل بیشتری نسبت به رادار‌های هوایی به وجود می‌آید چرا که در مسیر امواج این نوع از رادار‌ها اجسام بیشتری از قبیل: کوه‌ها، درختان، ساختمان‌ها و پل‌ها و… وجود دارند.

رادار‌های ردیابی سرعت چگونه کار می‌کنند؟

این روز‌ها همه ما شاهد تخلفات مختلف رانندگی و از جمله سرعت غیرمجاز و بسیار زیاد در بزرگراه‌های شهر هستیم به طوری که “سرعت غیرمجاز” دیگر به شکل یک قانون‌شکنی عادی و روزمره درآمده است. در این حال نیرو‌های پلیس و کنترل ترافیک در سراسر دنیا، برای مقابله و برخورد با تخلفات سرعت غیرمجاز خودروها، از نوعی از رادار‌ها که به آن‌ها رادار‌های ردیابی گفته می‌شود استفاده می‌کنند:‌

برای آشنایی با چگونگی کارکرد رادار‌های ردیاب، ابتدا باید بدانیم که آن‌ها قرار است چه چیزی را ردیابی کنند؟

این تجهیزات بیشتر جهت کشف و اندازه‌گیری مقدار سرعت وسایل نقلیه به کار می‌روند، که به اصطلاح “اسلحه سرعت” نیز نامیده می‌شوند. این وسایل چیزی نیستند جز یک فرستنده و گیرنده رادیویی که در قالب یک دستگاه واحد عرضه شده‌اند. فرستنده رادیویی موجود در این تجهیزات، با ایجاد نوسان، امواج الکترومغناطیسی را روی بسامد‌های مشخصی منتشر می‌کند. همچنین در مدار فرستنده یک تقویت کننده امواج نیز تعبین شده است تا قدرت ارسال دستگاه بیشتر شود. اما بخش گیرنده این دستگاه درست معکوس قسمت فرستنده عمل می‌کند، یعنی امواج الکترومغناطیسی را پس از دریافت از طریق آنتن، به جریان الکتریسیته تبدیل می‌کند. همان طور که اشاره شد، رادار‌ها از امواج رادیویی برای شناسایی و تغییر حالت‌های اجسام گوناگون استفاده می‌کنند به طوری که در زمانی که امواج رادیویی را در جهت یا جهاتی منتشر می‌کنند، گیرنده آن‌ها منتظر دریافت امواج بازتابیده (منعکس شده) از طرف اجسامی است که در مسیر سیگنال‌های ارسالی قرار دارند. امواج رادیویی در هوا با سرعت مشخصی حرکت می‌کنند، بنابراین دستگاه‌های رادار با محاسبه فاصله زمانی میان ارسال تا دریافت امواج بازتابیده قادرند تا فاصله جسم و سرعت و حتی جهت حرکت آن را آشکار سازند. فرآیند محاسبه سرعت اجسام بر این اساس انجام می‌گیرد که اگر جسمی نسبت به رادار ثابت باشد، امواج ارسالی از رادار پس از برخورد به آن با حفظ مشخصات سیگنال ارسالی به رادار منعکس و منتقل می‌شوند، ولی اگر جسم یا مثلا اتومبیل در حال حرکت باشد، سگینال رادیویی ارسال شده از رادار، بعد از برخورد با آن دچار دگرگونی و تغییر (پراکندگی) شده و هر قسمت از آن از جهت متفاوتی به سوی رادار بازخواهد گشت نه به صورت متمرکز. حال بر مبنای جهت حرکت خودرو نسبت به موقعیت استقرار رادار، قسمت‌های مختلف سیگنال‌های بازتابیده به مرور ممکن است دیرتر و یا زودتر از قسمت‌های قبلی به رادار برگردند. برای مثال، در صورتی که یک خودرو در حال حرکت بوده و جهت حرکت آن طوری است که هرچه پیش می‌رود از رادار دورتر می‌شود، در این حالت رادار سیگنال‌ها را در هر لحظه با تاخیر بیشتری نسبت به قبل دریافت می‌کند و بالعکس در صورتی که خودرو به سمت رادار حرکت کند و به آن نزدیک شود سگینال‌ها به مرور با تاخیر کمتری به گیرنده منعکس می‌شوند، زیرا در هر لحظه از فاصله میان خودرو و رادار کاسته می‌شود. در نتیجه دستگاه‌های “اسلحه سرعت” با محاسبه و بررسی تغییرات سگینال‌های دریافتی قادرند تا میزان سرعت و جهت اجسام متحرک و خودرو‌ها را تخمین زده و تعیین کنند. نکته مهم آن که اگر یک “اسلحه راداری” از درون یک خودرو که خود در حال حرکت بوده و برای مثال سرعت آن ۵۰ کیلومتر در ساعت است، مورد استفاده قرار گیرد، هنگامی که بخواهیم سرعت یک خودرو را که در جهت مخالف حرکت می‌کند محاسبه کنیم، آشکار ساز رادار پس از هدف‌گیری سرعت آن را ۲۰ کیلومتر در ساعت تعیین می‌کند، اما حقیقت آن است که در چنین شرایطی سرعت خودروی مقابل ۷۰ کیلومتر در ساعت است. اخیرا نوع جدیدی از این نوع رادار‌ها توسط پلیس به کار می‌روند که با امواج نوری کار می‌کنند، این گونه وسایل که به نام “اسلحه سرعت لیزری” شناخته می‌شوند امروزه کاربرد وسیعی دارند.

اساس کار در رادار‌های لیزری به این‌گونه است که دستگاه با ارسال پرتوی لیزری مادون قرمز هنگام عبور یک وسیله نقلیه از جاده فاصله زمانی قطع و وصل شدن مسیر پرتو که به علت عبور خودرو انجام می‌گیرد را سنجیده و سرعت آن را تخمین می‌زند. این تجهیزات هم به صورت دستی می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند و هم به طور ثابت نصب و سرعت خودرو‌های عبوری را به صورت خودکار ثبت و ضبط کنند. در این حالت دستگاه براساس برنامه‌ریزی قبلی، می‌تواند طوری تنظیم شود که هنگام عبور خودرو‌هایی با سرعت بیش از حد مجاز تعیین شده، دوربین تعبیه شده در سیستم از آن (شماره پلاک و چهره راننده) یک عکس تهیه کرده و آن را به مرکز کنترل پلیس ارسال کند.