Физическая сущность теплового излучения и его законы

Радиотеплолокаторы могут быть также использованы для обзора Земли с космических летательных аппаратов. Здесь на первый план выдвигаются такие положительные качества радиотеплолокаторов, как экономичность и надежность. Недостаток радиотеплолокации — плохая разрешающая способность — становится преодолимым за счет применения антенн увеличенной площади, в том числе складных и надувных.

Немаловажное место занимает радиотеплолокация и в американских планах создания систем разведки из космоса. В зарубежной печати указывалось, что в таких системах будут использоваться активные и пассивные приборы, перекрывающие весь диапазон электромагнитного излучения от радио- до ультрафиолетовых волн.

Большое значение за рубежом придают использованию бортовых и корабельных РТЛ для обзора морской поверхности. Так как участки суши на фоне воды обладают значительным радиотепловым контрастом (100—150°К), то обнаружение берега, островов и т. п. на фоне моря осуществимо на довольно больших дальностях.

Хорошо обнаруживаются на фоне моря и корабли. Экспериментально установлено, что при наблюдении кораблей на малых дальностях, когда угловые размеры корабля превышают угловые размеры диаграммы направленности антенны РТЛ, контрасты различных участков корабля могут быть и положительными и отрицательными. Это явление, по-видимому, связано с разнородностью материала корабельных надстроек и, возможно, позволит судить о типе наблюдаемых кораблей. С помощью РТЛ могут обнаруживаться не только сами корабли, но и их кильватерные струи, температура которых на несколько градусов выше температуры окружающей воды. Наблюдение кильватерных струй, в свою очередь, даст возможность судить о курсе и скорости корабля. Кильватерную струю оставляют не только надводные суда. Погруженные подводные лодки также оставляют за собой на поверхности слабый термический след.

В ноябре - декабре 1964 г. группой советских ученых проведены успешные экспериментальные измерения температуры поверхности Каспийского моря с помощью РТЛ сантиметрового диапазона. Благодаря применению оригинальной методики полученные результаты имели высокую точность: измеренные значения температур отличались от истинных всего на 1,5—2,5° С.

По мнению иностранных специалистов, радиотеплолокация может служить эффективным средством морской и воздушной навигации. Так, радиотеплолокаторы могут применяться для определения координат судов и летательных аппаратов, для измерения путевой скорости и счисления пути, предотвращения столкновений с препятствиями, обеспечения посадки летательных аппаратов в сложных метеорологических условиях и т. п.

Уже много лет радиотеплолокация применяется при физических исследованиях атмосферы. Изучение радиотеплового излучения атмосферы и поглощения в атмосфере внеземных излучений позволяет получать сведения о распределении температур в воздушных массах, о характере турбулентности атмосферы, о концентрации водяных паров и т. п. Применение радиотеплолокации в метеорологии позволяет лучше исследовать структуру облачности, грозовых фронтов, различных видов осадков.

Эффективность РТЛ как геофизического прибора объясняется тем, что радиотепловая картина земной поверхности способна «рассказать» ученым не только о физической температуре земной поверхности, но и о множестве других ее особенностей, в том числе о свойствах земных почв, их влажности и т. д. Очень важно и то, что радиотеплолокационными методами можно исследовать поверхность Земли в зимнее время и, в частности, определять толщину снежного и ледового покрытия различных участков земной и водной поверхности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В проделанной работе были рассмотрены основные отличая и особенности радиотеплолокации (радиометрии) по сравнению с радиолокацией. А также сущность и характеристики теплового радиоизлучения, методы его обнаружения, и измерение координат источников излучения.

Подводя итоги можно сказать, что радиотеплолокация — молодая отрасль радиоэлектроники, поэтому естественно, что ее практические достижения пока отстают от теоретически возможных.

Тем не менее процесс быстрого внедрения радиотеплолокационных средств в различные области военного дела и народного хозяйства уже давно начался.

Радиотеплолокация призвана и к удовлетворению потребностей быстро развивающейся космонавтики, где применение радиотеплолокации во многих случаях окажется более выгодным по сравнению с радиолокацией из-за выигрыша в габаритах, весе аппаратуры и расходе электроэнергии.

Неплохие результаты получены в ряде мирных применений радиотеплолокации— в частности, в геофизике, гидрологии, метеорологии.

Наконец, нельзя не упомянуть еще об одной заманчивой перспективе радиотеплолокации — возможности ее использования для неконтактного измерения внутренних температур различных тел и объектов, что очень важно для многих областей производства, медицины и ряда прикладных наук.

Конечно, непременным условием широкого распространения радиотеплолокации является ее дальнейший технический прогресс.

Здесь чрезвычайно актуальна задача освоения новых более коротких диапазонов, разработка новых образцов широкополосных малошумящих усилителей высокой частоты, а также изыскание путей наиболее рационального построения РТЛ, новых методов обработки сигналов и измерения координат.

Все это дает возможность приблизить тактико-технические показатели РТЛ к потенциально достижимым.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы / Ю.М. Казаринов, Ю.П.Гришин, В.П. Ипатов и др; под ред. Ю.М. Казаринова. - М.: Высш. Школа, 1990. - 496с.

2. Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы / Ю.М. Казаринов,       Ю.А. Коломенсекий, В.М. Кутузов и др; под ред. Ю.М. Казаринова. - М.: Академия, 2008. - 592с.

3. Куликов Е.И. Методы измерений  случайных процессов / Е.И. Куликов. - М.: Радио и связь, 1986. - 272 с.

4.Николаев А.Г. Радиотеплолокация / А.Г. Николаев, С.В. Перцов. - М.: Воениздат, 1970. - 132 с.

5. Николаев А.Г. Радиотеплолокация : (пассивная радиолокация) /        А.Г. Николаев, С.В. Перцов; под ред. А.А. Красовского. - М.: Сов. радио, 1964. - 336 с.

6. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации / М.И. Финкельштейн. - М.: Радио и связь, 1983. - 536 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………...…….…...2

1. Сущность и характеристики теплового радиоизлучения. Примеры источников теплового радиоизлучения………………………………………...5

     1.1 Физическая сущность теплового излучения и его законы…….……5

    1.2 Особенности теплового излучения в радиодиапазоне. Радиотепловое       излучение, как поле шумовых токов…………………………………………..7

    1.3 Количественные характеристики радиотеплового излучения….......11

    1.4 Радиотепловое излучение естественных и искусственных объектов………………………………………………………………………………14

2. Методы обнаружения и измерения  интенсивности теплового радиоизлучения. Радиометры и их функциональные схемы…………………….……..19

    2.1 Радиотепловые сигналы……………………………………….….......19

    2.2 Особенности приема радиотепловых сигналов. Принцип действия радиометра………………………………………………………………..........21

    2.3 Функциональные схемы современных радиометров…………....….25

3. Методы измерения координат источников теплового радиоизлучения………………………………………………………………………........…31

4. Применение радиотеплолокации…………………………………........…..36

Заключение………………………………………………………….............…40

Литература…………………………………………………………........……..42