Radar de banda ultra ancha: ¿ayer o mañana?

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Radar de banda ultra ancha: ¿ayer o mañana?

Los conflictos locales modernos, incluso en los países con el nivel más bajo de desarrollo de las fuerzas armadas (Siria, Ucrania), muestran cuán importante es el papel de los equipos electrónicos de reconocimiento y detección. ¿Y qué ventajas puede recibir una parte, utilizando, por ejemplo, sistemas de contrabatería frente a una parte que no tiene tales sistemas?

Actualmente, el desarrollo de todos los sistemas radioelectrónicos va en dos direcciones: por un lado, para maximizar sus sistemas de control y comunicación, sistemas de recolección de inteligencia, sistemas de control de alta precisión armas junto con todos los sistemas y complejos enumerados anteriormente.



La segunda línea es el desarrollo de sistemas que pueden hacer que sea de la más alta calidad posible para obstaculizar la operación de todos los medios anteriores del enemigo con el objetivo más simple de no permitir que el enemigo inflija daño y daño a sus tropas.

También cabe destacar el trabajo sobre las posibilidades y métodos de enmascarar objetos reduciendo su firma de radar mediante el uso de los últimos materiales radioabsorbentes y revestimientos con propiedades reflectantes variables.

Probablemente valga la pena traducirlo: no podremos invisibilizar el tanque en el espectro radioeléctrico, pero sí podemos minimizar al máximo su visibilidad, por ejemplo, cubriéndolo con materiales que darán una señal tan distorsionada que hará que la identificación ser muy dificil.

Y sí, seguimos partiendo del hecho de que aviones, barcos y aviones absolutamente invisibles tanques simplemente no sucede. Por ahora al menos. Si es un objetivo sutil y difícil de ver.


Pero, como dicen, cada objetivo tiene su propio radar. Una cuestión de frecuencia e intensidad de la señal. Pero aquí es donde radica el problema.

Nuevos materiales, especialmente revestimientos radioabsorbentes, nuevas formas de calcular superficies reflectantes, todo ello hace que los niveles de contraste de fondo de los objetos protegidos sean mínimos. Es decir, el nivel de diferencia entre las propiedades eléctricas del objeto de control o los defectos en él de las propiedades del entorno se vuelve difícil de distinguir, el objeto en realidad se fusiona con el entorno, lo que hace que su detección sea problemática.

En nuestro tiempo, los niveles mínimos de contraste de fondo están realmente cerca de los valores extremos. De ahí que quede claro que para los radares (especialmente para una vista circular), que funcionan precisamente sobre el contraste, simplemente es necesario proporcionar un aumento, en primer lugar, en la calidad de la información recibida. Y no es del todo posible hacerlo mediante el aumento habitual de la cantidad de información.

Más precisamente, es posible aumentar la eficiencia / calidad del reconocimiento de radar, la única pregunta es a qué costo.

Si toma un radar hipotético, sin importar cuál sea su propósito, solo un radar circular con un alcance de, por ejemplo, 300 km (como "Sky-SV") y establece la tarea de duplicar su alcance, entonces tendrá que resolver tareas muy difíciles. No daré aquí las fórmulas de cálculo, esto es física del agua más pura, no secreta.


Entonces, para duplicar el rango de detección del radar, necesita:
- aumentar la energía de radiación de 10 a 12 veces. Pero la física nuevamente no se ha cancelado, la radiación se puede aumentar tanto solo aumentando la energía consumida. Y esto conlleva la aparición de equipos adicionales para la generación de electricidad en la estación. Y luego hay todo tipo de problemas con el mismo disfraz.

- aumentar la sensibilidad del dispositivo receptor 16 veces. Menos costoso. Pero, ¿es realizable en absoluto? Ésta ya es una cuestión de tecnología y desarrollo. Pero cuanto más sensible es el receptor, más problemas con la interferencia natural surgen inevitablemente durante el funcionamiento. Vale la pena hablar de la interferencia de la guerra electrónica del enemigo por separado.

- aumentar 4 veces el tamaño lineal de la antena. El más fácil, pero también agrega complejidad. Más difícil de transportar, más perceptible ...

Aunque, sinceramente admitimos que cuanto más potente es el radar, más fácil es detectarlo, clasificarlo, generarle una interferencia calculada personalmente con las características más racionales y enviarla. Y el aumento del tamaño de la antena del radar juega en manos de quienes deben detectarlo a tiempo.

En principio, resulta un círculo vicioso. Donde los desarrolladores tienen que mantener el equilibrio al filo de un cuchillo, teniendo en cuenta decenas, si no cientos, de matices.

Nuestros oponentes potenciales del otro lado del océano están tan preocupados por este problema como nosotros. En la estructura del Departamento de Defensa de los EE. UU. Hay un departamento como DARPA - Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, que se dedica a una investigación prometedora. Recientemente, los especialistas de DARPA han centrado sus esfuerzos en el desarrollo de radares que utilizan señales de banda ultraancha (UWB).

¿Qué es UWB? Se trata de pulsos ultracortos, con una duración de un nanosegundo o menos, con un ancho de espectro de al menos 500 MHz, es decir, mucho más que el de un radar convencional. El poder de la señal emitida según las transformadas de Fourier (naturalmente, no Charles, un utópico que se pasa por historias en la escuela, y Jean Baptiste Joseph Fourier, el creador de la serie Fourier, que da nombre a los principios de la transformación de señales) se distribuye en todo el ancho del espectro utilizado. Esto conduce a una disminución de la potencia de radiación en una parte separada del espectro.

Es mucho más difícil detectar un radar operando en UWB durante la operación que uno ordinario precisamente por esto: es como si no funcionara un potente haz de señal, sino como si muchos más débiles, desplegados a semejanza de un cepillo. Sí, los expertos me perdonarán por tal simplificación, pero esto es únicamente para "transferir" a un nivel de percepción más simple.

Es decir, el radar "dispara" no con un pulso, sino con la llamada "ráfaga de señales ultracortas". Esto proporciona beneficios adicionales, que se analizarán a continuación.

El procesamiento de la señal UWB, a diferencia de la banda estrecha, se basa en los principios de la recepción sin detector, de modo que el número de ráfagas en la señal no está limitado en absoluto. Por consiguiente, prácticamente no hay limitación en el ancho de banda de la señal.

Aquí surge una pregunta de larga data: ¿qué aporta toda esta física, cuáles son las ventajas?

Naturalmente, lo son. Los radares basados ​​en UWB se están desarrollando y desarrollando precisamente porque la señal UWB permite mucho más que una señal convencional.

Los radares basados ​​en señales UWB tienen las mejores capacidades de detección, reconocimiento, posicionamiento y seguimiento de objetos. Esto es especialmente cierto en el caso de los objetos equipados con camuflaje anti-radar y reducción de la firma del radar.

Es decir, a la señal UWB no le importa si el objeto observado pertenece a los llamados "objetos furtivos" o no. Las cubiertas contra el radar también se vuelven condicionales, ya que no pueden reflejar / absorber toda la señal, alguna parte del paquete "atrapará" el objeto.

Los radares en UWB identifican mejor los objetivos, tanto individuales como grupales. Las dimensiones lineales de los objetivos se determinan con mayor precisión. Les resulta más fácil trabajar con objetivos de pequeño tamaño capaces de volar a altitudes bajas y ultrabajas, es decir, UAV. Estos radares tendrán una inmunidad al ruido significativamente mayor.

Por separado, se cree que UWB permitirá un mejor reconocimiento de objetivos falsos. Esta es una opción muy útil cuando se trabaja, por ejemplo, con ojivas de misiles balísticos intercontinentales.

Pero no se quede colgado de los radares de vigilancia aérea, hay otras opciones para usar radares en UWB, nada menos, y posiblemente incluso más efectivas.

Puede parecer que la señal de banda ultraancha es una panacea para todo. De droneless, desde aviones y barcos furtivos, desde misiles de crucero.

De hecho, por supuesto que no. La tecnología UWB tiene algunas desventajas obvias, pero también tiene suficientes ventajas.

La fuerza del radar UWB es la mayor precisión y velocidad de detección y reconocimiento de objetivos, determinación de coordenadas debido al hecho de que el funcionamiento del radar se basa en múltiples frecuencias del rango operativo.

Aquí el "entusiasmo" de UWB generalmente está oculto. Y radica precisamente en el hecho de que el rango operativo de dicho radar tiene muchas frecuencias. Y este amplio rango le permite seleccionar aquellos subrangos en cuyas frecuencias se manifiestan de la mejor manera posible las capacidades de reflexión de los objetos de observación. O, como opción, esto puede anular, por ejemplo, los recubrimientos anti-radar, que tampoco pueden funcionar en todo el rango de frecuencia debido al hecho de que los recubrimientos para aviones tienen restricciones de peso.

Sí, hoy en día los medios para reducir la firma del radar se utilizan mucho, pero la palabra clave aquí es "reducción". Ni un solo revestimiento, ni una sola forma astuta del casco puede proteger contra el radar. Reducir la visibilidad, dar una oportunidad, sí. No más. Las historias de aviones furtivos fueron desacreditadas en Yugoslavia en el siglo pasado.

El cálculo del radar UWB podrá seleccionar (y, rápidamente, basándose en datos similares) ese paquete de subfrecuencia que "resaltará" más claramente el objeto de observación en todo su esplendor. Aquí no hablaremos de relojes, la tecnología digital moderna hace posible la gestión en minutos.

Y, por supuesto, análisis. Dicho radar debe tener un buen complejo analítico que permita procesar los datos obtenidos de la irradiación de un objeto en una variedad de frecuencias y compararlos con los valores de referencia en la base de datos. Compare con ellos y dé el resultado final, qué tipo de objeto entró en el campo de visión del radar.

El hecho de que el objeto sea irradiado en una multitud de frecuencias jugará un papel positivo en la reducción del error de reconocimiento, y hay menos probabilidad de que se interrumpa la observación o se contrarreste por medio del objeto.

Un aumento en la inmunidad al ruido de tales radares se logra detectando y seleccionando radiación que puede interferir con el funcionamiento preciso del radar. Y, en consecuencia, la reestructuración de los complejos receptores a otras frecuencias para asegurar el mínimo impacto de interferencia.

Todo es muy hermoso. Por supuesto, también hay desventajas. Por ejemplo, la masa y las dimensiones de dicho radar superan significativamente a las estaciones convencionales. Esto todavía complica enormemente el desarrollo de radares UWB. Casi lo mismo que el precio. Ella es más que trascendental para los prototipos.

Sin embargo, los desarrolladores de tales sistemas son muy optimistas sobre el futuro. Por un lado, cuando un producto comienza a producirse en masa, siempre se reduce el costo. Y en términos de masa, los ingenieros cuentan con componentes electrónicos basados ​​en nitruro de galio que pueden reducir significativamente tanto el peso como el tamaño de dichos radares.

Y seguro que sucederá. Para cada una de las direcciones. Y como resultado, la salida será un radar con pulsos potentes y ultracortos en un amplio rango de frecuencia, con una alta tasa de repetición. Y, muy importante, procesamiento de datos digitales de alta velocidad, capaz de "digerir" grandes cantidades de información recibida de los receptores.

Sí, realmente necesitamos tecnologías con una letra mayúscula aquí. Transistores de avalancha, diodos de almacenamiento de carga, semiconductores de nitruro de galio. Los transistores de avalancha generalmente no son dispositivos subestimados, son dispositivos que aún se mostrarán. A la luz de las tecnologías modernas, el futuro les pertenece.

Los radares que utilizan pulsos ultracortos de nanosegundos tendrán las siguientes ventajas sobre los radares convencionales:

- la capacidad de atravesar obstáculos y reflejarse en objetivos ubicados fuera de la línea de visión. Por ejemplo, se puede utilizar para detectar personas y equipos detrás de un obstáculo o en el suelo;
- alto secreto debido a la baja densidad espectral de la señal UWB;
- la precisión de la determinación de la distancia hasta varios centímetros debido a la pequeña extensión espacial de la señal;
- la capacidad de reconocer y clasificar instantáneamente los objetivos por la señal reflejada y el alto detalle del objetivo;
- aumentar la eficiencia en términos de protección contra todo tipo de interferencias pasivas causadas por fenómenos naturales: niebla, lluvia, nieve;

Y estas están lejos de todas las ventajas que puede tener un radar UWB en comparación con un radar convencional. Hay momentos que solo los especialistas y las personas bien versadas en estos temas pueden apreciar.

Estas propiedades hacen que el radar UWB sea prometedor, pero hay una serie de problemas que la investigación y el desarrollo están abordando.

Ahora vale la pena hablar de las desventajas.

Además del costo y el tamaño, el radar UWB es inferior al radar de banda estrecha convencional. Y significativamente inferior. Un radar convencional con una potencia de pulso de 0,5 GW es capaz de detectar un objetivo a una distancia de 550 km, luego un radar UWB a 260 km. Con una potencia de pulso de 1 GW, un radar de banda estrecha detecta un objetivo a una distancia de 655 km, un radar UWB a una distancia de 310 km. Como puede ver, casi se duplicó.

Pero hay otro problema. Ésta es la imprevisibilidad de la forma de la señal reflejada. El radar de banda estrecha funciona como una señal sinusoidal que no cambia a medida que viaja por el espacio. La amplitud y la fase cambian, pero cambian de manera predecible y de acuerdo con las leyes de la física. La señal UWB cambia tanto en el espectro, en su dominio de frecuencia y en el tiempo.

Hoy, los líderes reconocidos en el desarrollo de radares UWB son Estados Unidos, Alemania e Israel.

En los Estados Unidos, el ejército ya tiene un detector de minas portátil AN / PSS-14 para detectar varios tipos de minas y otros objetos metálicos en el suelo.


Los Estados también ofrecen este detector de minas a sus aliados de la OTAN. AN / PSS-14 le permite ver y examinar en detalle objetos a través de obstáculos y el suelo.

Los alemanes están trabajando en un proyecto para un radar "Pamir" de banda Ka UWB con un ancho de banda de señal de 8 GHz.

Los israelíes han creado sobre los principios de UWB "stenovisor", un dispositivo compacto "Haver-400", capaz de "mirar" a través de las paredes o el suelo.


El dispositivo fue creado para unidades antiterroristas. Este es generalmente un tipo separado de radar UWB, implementado muy bien por los israelíes. El dispositivo es realmente capaz de estudiar la situación operativo-táctica a través de una variedad de obstáculos.

Y un mayor desarrollo, "Haver-800", que se distingue por la presencia de varios radares separados con antenas, permite no solo estudiar el espacio detrás del obstáculo, sino también formar una imagen tridimensional.


Resumiendo, me gustaría decir que el desarrollo de radares UWB en varias direcciones (tierra, mar, defensa aérea) permitirá a aquellos países que pueden dominar la tecnología para el diseño y producción de tales sistemas mejorar significativamente sus capacidades de inteligencia.

Después de todo, el número de capturados, correctamente identificados y tomados para escolta con la posterior destrucción de objetivos es garantía de victoria en cualquier enfrentamiento.

Y si consideramos que los radares UWB son menos susceptibles a la interferencia de varias propiedades ...

El uso de señales UWB aumentará significativamente la eficiencia de detección y seguimiento de objetos aerodinámicos y balísticos al monitorear el espacio aéreo, visualizar y mapear la superficie de la tierra. El radar UWB puede resolver muchos problemas de vuelo y aterrizaje de aeronaves.

El radar UWB es una oportunidad real para mirar el mañana. No en vano, Occidente está tan comprometido con los desarrollos en esta dirección.
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52 comentarios
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  1. +9
    1 julio 2021 04: 16
    Aún se están decidiendo el costo, el tamaño y el alcance. Para Rusia, el primer factor es decisivo. triste

    naturalmente, no Charles, el utópico que pasa por la historia en la escuela, sino Jean Baptiste Joseph Fourier, el creador de la serie de Fourier, que da nombre a los principios de la transformación de señales.
    ¡VO expande horizontes! ¿Cómo iba a saber sobre un tal Charles Fourier, un utópico? riendo riendo
    1. +7
      1 julio 2021 04: 42
      Cita: Vladimir_2U
      ¡VO expande horizontes!

    2. +3
      1 julio 2021 06: 02
      Cita: Vladimir_2U
      Costo ...
      para Rusia, el primer factor es decisivo.

      No lo creo.
      Más bien, capacidades tecnológicas.
      Aquí necesitamos una base de elementos muy diferente. Y con nosotros, incluso con el tradicional, el orden no está en todas partes.
      1. -1
        1 julio 2021 06: 04
        Cita: Chaqueta en stock
        Estados Unidos necesita una base de elementos muy diferente.

        Así que esta es una oportunidad, no para torturar a los viejos, sino para comenzar uno nuevo. ¡Pero fondos, fondos!
        1. +3
          1 julio 2021 08: 27
          La tarea no se limita a los receptores y transmisores, los datos deben ser procesados ​​por computadoras potentes (y se requieren muchos cálculos en un ancho de banda amplio), y estos son los mismos buenos procesadores de señal y FPGA.
          1. -2
            1 julio 2021 08: 28
            Cita: military_cat
            La tarea no se limita a receptores y transmisores

            Por sí mismo. Pero los medios, los medios ... riendo
            1. +4
              1 julio 2021 10: 38
              Cita: Vladimir_2U
              Pero fondos, fondos ...

              Los fondos son kanesh.
              Sin embargo, el problema no se resuelve solo con dinero, se trata de altas tecnologías.
              Los chinos gastan un orden de magnitud más de dinero, pero en algunos lugares no nos alcanzarán pronto.
              Se necesita la base: el nivel general de ciencia y tecnología.
  2. El comentario ha sido eliminado.
  3. +2
    1 julio 2021 06: 02
    Hmmm ... ¡No pensé que hoy aparecería un artículo que me recordara a mi NEIS "nativo" (Instituto de Comunicaciones Eléctricas de Novosibirsk que lleva el nombre de Psurtsev ...)! ¡Cuántos nervios han estropeado a nuestros estudiantes (y a mí incluido) el TPP y el TPP! Aquí es del libro de texto sobre el TPP y se quedó en la memoria en forma de una "memoria" vaga ... (Aún así, soy un "conductor" (ingeniero de NPP), la expresión "señales de banda ancha y de banda ultraancha". .y que hay fórmulas que expresan la relación de potencia, rango de frecuencia y duración del pulso! Fórmula de Chenon ... Curva de Gauss ..."el modelo de la señal de radio está determinado por una oscilación cuasi-armónica de duración infinita con una amplitud y una fase que varían lentamente de la envolvente compleja del U PS ..." ¡CANCIÓN! Así que creo ... si hace 30 años los estudiantes se vieron obligados a "disfrutar" de las señales de Estados Unidos, ¿qué problemas podría haber ahora? qué ¿No te has decidido en 30 años? solicita Por cierto, un artículo que describe las características de rendimiento de los misiles antibuque Kh-35 contenía "pistas" (enmascarando la señal ARL.GSN bajo "ruido blanco" y así sucesivamente ...) para usar una señal de banda ancha (EE. UU.) ...
  4. +2
    1 julio 2021 06: 05
    ... alto secreto debido a la baja densidad espectral de la señal de EE. UU.;

    La novela describió el modo de operación del radar con una baja probabilidad de detección, el modo LPI, que, como dicen, se puede usar en los cazas F-22, cuántas copias alrededor de esto se rompieron a su debido tiempo :)))
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  5. +2
    1 julio 2021 06: 21
    Resumiendo, me gustaría decir que el desarrollo de radares estadounidenses en varias direcciones (tierra, mar, defensa aérea) permitirá a aquellos países que pueden dominar la tecnología para el diseño y producción de tales sistemas mejorar significativamente sus capacidades de inteligencia.
    ... En resumen, ¡el sueño de cualquier operador de inteligencia / control electrónico!
    Sin embargo, volvemos a recordar el problema ... ¿y cómo le va a nuestra industria electrónica allí ??? En un sentido amplio, ¿problemas, desde el Examen Estatal Unificado hasta el desarrollo de un complejo científico e industrial?
    ¡Cualquier invención nace muerta o fluirá al exterior si no podemos realizarla nosotros mismos! con el rendimiento y la calidad adecuados ... a un precio asequible / óptimo.
  6. +2
    1 julio 2021 06: 52
    "Las historias de aviones furtivos fueron desacreditadas en Yugoslavia en el siglo pasado". - para no disipar el idilio - ni siquiera quiero recordar la relación entre pérdidas y misiones de combate.
    1. -2
      2 julio 2021 01: 40
      y que la proporción de invisibles y no invisibles era muy diferente?
      1. +1
        2 julio 2021 06: 20
        Entonces depende de qué comparar. Pero, en principio, sí, especialmente considerando que el sigilo se usó para suprimir la defensa aérea, y solo entonces, en el despejado, el resto fue retirado. El hecho de que el F-117 fuera derribado en Yugoslavia es consecuencia, en primer lugar, de la excesiva confianza en sí mismos de los estadounidenses, que marcaron un cambio de ruta a la hora de planificar los vuelos.
        1. 0
          2 julio 2021 13: 01
          Debe tenerse en cuenta que había defensa aérea 1) desactualizado 2) no había un sistema de defensa aérea centralizado normal. En realidad, no es un indicador.
          1. +1
            2 julio 2021 17: 52
            Bueno, ¿qué fue? Para luchar con la Federación de Rusia simplemente por recopilar estadísticas: se necesita un presupuesto demasiado costoso, el Senado no lo aprobará)
            Nuevamente, en Irak en 1991, una gran defensa aérea. Basándonos en el total de Irak y Yugoslavia, ya podemos concluir que el sigilo se derriba con menos frecuencia que los aviones no furtivos.
            También puede comparar con las estadísticas sobre 080808: ¿cómo fue la situación con las pérdidas allí (la defensa aérea era moderna y normal centralizada allí)?
  7. +2
    1 julio 2021 07: 36
    Desafortunadamente, el alcance del radar depende de la energía del pulso.
    Esos. si convencionalmente, con una duración de pulso de 100 μs y una potencia de 100 kW, tenemos un rango de 100 km, entonces al cambiar a una duración de pulso de 1 ns, para mantener el mismo rango, necesitamos aumentar el pulso potencia por 100 veces.
  8. +6
    1 julio 2021 08: 00
    El poder de la señal emitida según las transformaciones de Fourier (naturalmente, no Charles, el utópico que pasa por la historia en la escuela, sino Jean Baptiste Joseph Fourier, el creador de la serie Fourier, de quien se nombraron los principios de la transformación de señales) se distribuye en todo el ancho del espectro utilizado. Esto conduce a una disminución de la potencia de radiación en una parte separada del espectro.

    El pobre Fourier se revolcaría en su tumba si pudiera familiarizarse con tal interpretación de su transformación.
    Si alguien está interesado en el tema en una presentación normal y competente, abra la revista "Fuerzas aeroespaciales. Teoría y práctica" No. 11 de septiembre de 2019 en la página 38.
    1. -1
      1 julio 2021 09: 44
      Para trabajar con SHPS, se requiere una antena multielemento muy pequeña del tipo AFAR como en el F-35, más algoritmos de procesamiento de señal, en una computadora de relativamente baja potencia (la señal de radio no es óptica), en lugar de una real AFAR, puedes usar antenas con un número más simple y más instaladas en un cuadrado por ejemplo 200x200m, conectadas por cable óptico con procesamiento de señal en un solo lugar, el resultado superará todas las expectativas.
    2. +2
      1 julio 2021 09: 51
      Cita: Undecim
      La potencia de la señal emitida según las transformadas de Fourier (...) se distribuye por todo el ancho del espectro utilizado. Esto conduce a una disminución de la potencia de radiación en una parte separada del espectro.

      El pobre Fourier se revolcaría en su tumba si pudiera familiarizarse con tal interpretación de su transformación.

      Esta es una declaración completamente correcta (cuando se trata de pulsos ultracortos, que se dijo en la oración que va directamente antes del fragmento citado).

      Pero en la revista "Fuerzas aeroespaciales. Teoría y práctica" No. 11 de septiembre de 2019, en la página 38, ya se escribieron tonterías en la introducción:

      La alta velocidad del intercambio de mensajes en las redes de radio de EE. UU. (P) se debe al hecho de que se usa un pulso para transmitir un poco de información, mientras que en los sistemas de banda estrecha, se requieren más de 10 períodos de la onda portadora para obtener una frecuencia similar. resultado [2]. Según el teorema de Shannon, el ancho de banda de un canal de comunicación aumenta con un aumento en su ancho de banda y la relación señal-ruido en la entrada del dispositivo receptor [1]; por tanto, con un canal de ancho de banda de 1 GHz, su valor potencial puede llegar a 1 Gbit / s [3].


      Una persona no comprende cómo se relacionan la frecuencia, el ancho de banda ocupado y la capacidad del canal. Probablemente se sorprendería mucho si descubriera que las redes de comunicación LTE a través de un canal de 20 MHz pueden transmitir 100 Mbit / s (y en condiciones de laboratorio, hasta 300 Mbit / s).
      1. +3
        1 julio 2021 10: 04
        Me disculpará, por supuesto, pero declara que el profesor y doctor en ciencias técnicas Vladimir Mironovich Vishnevsky, académico de la Academia Internacional de Comunicaciones y la Academia de Ciencias de Nueva York, miembro de pleno derecho de la Sociedad de Comunicación IEEE, Director General de Investigación y la empresa de producción "Tecnologías de la información y la red" está escribiendo tonterías, y S.N. Razinkov, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, Investigador Principal del Centro Científico de toda Rusia de la Fuerza Aérea “Academia Militar Aérea que lleva el nombre del profesor N.Ye. Zhukovsky y Yu.A. Gagarin ”cita esta tontería en su artículo.
        ¿Podrías contarnos más sobre ti? Obras, títulos, etc. Y luego, de alguna manera, surgen dudas.
        1. +2
          1 julio 2021 11: 03
          Miré la monografía del académico Vishnevsky, a la que se refiere Razinkov, y no encontré allí una declaración de que la velocidad de transmisión de un bit en un sistema de banda estrecha esté limitada por el número de períodos de portadora. Pero en la página 65 encontré una declaración de que a través de la banda de 20 MHz se pueden transferir datos a una velocidad de 54 Mbps. Puede comprobarlo usted mismo: https://de1lib.org/book/2391204/93631a?id=2391204

          1. +2
            1 julio 2021 12: 10
            Si no puede comprender lo que ha leído, entonces el problema está en usted y no en Vishnevsky y Razinkov.
            ¿Tiene un canal LTE con un ancho de banda de 20 MHz - banda estrecha?
            1. +2
              1 julio 2021 12: 22
              Aquí puede ver la definición de una señal de banda estrecha: https://ru.wikipedia.org/wiki/Broadband_signals

              Un canal de 20 MHz a una frecuencia portadora de varios GHz es, por definición, banda estrecha.
              1. +1
                1 julio 2021 14: 02
                No notaste la palabra "A veces" en la wiki. ¿Crees que el tramo va en un 10%? Estoy por debajo del 1%. Y llamar sin sentido la opinión de otra persona, que contradice la práctica de algunos especialistas, es al menos incorrecto.
          2. Oso
            0
            1 julio 2021 14: 11
            Sobre el ancho del espectro de la señal transmitida y la velocidad de transmisión.
            En la practica
            En condiciones de interferencia favorables, a tasas de codificación de 7/8 o 3/4, el ancho del espectro para transmitir un flujo E1 de 2048 Kbit / s es de aproximadamente 1,7 - 2 MHz. Es decir, aproximadamente 1 MHz a 1 MGbit / s. Si el trabajo se realiza en condiciones de deterioro del entorno de interferencia o visibilidad limitada, entonces es necesario cambiar a una tasa de codificación de 1/2, y esto implica un aumento en el ancho del espectro de la señal transmitida, al menos dos veces. Es decir, para transmitir el flujo E1 de 2048 Kbit / s, se necesitarán unos 4 MHz. Este ejemplo es para comunicaciones por satélite en banda C (3-7 GHz). Pero las leyes de propagación de ondas de radio y conversión de señales son las mismas para la comunicación y para el radar.
          3. +2
            1 julio 2021 15: 02
            Miré en la monografía

            No convencido. Además, no ha indicado su nivel en el tema en discusión.
        2. +5
          1 julio 2021 17: 11
          El camarada, aparentemente, quiere que cites libremente el teorema de Shannon.
          Según él, el ancho de banda del canal de comunicación está determinado en gran medida por la intensidad de la señal. Un ejemplo cotidiano: a través de una tubería de una pulgada a una presión de D, puede bombear M agua, y a una presión de 100 D, condicionalmente 50 M de agua (no 100 veces más). La tubería (canal de comunicación) es la misma, pero hay más agua (información). ¡Pero el precio es un problema! En el radar, todavía hay un problema muy grande: esta es la relación señal / ruido, en la que el sistema puede reconocer una señal útil ... y así sucesivamente. etc.
          LTE es un mal ejemplo porque utiliza múltiples bandas de frecuencia.
          En los institutos de comunicación de la facultad de RS, RV y T hay un tema maravilloso, furioso y cerebral: la teoría de la transmisión de señales. Tome libros y discuta sobre 100 MB en 20 MHz hasta que el último crujido se arrastre entre los dedos de Hertz.
          Si bien el Sr. Skomorokhov era libre de ocuparse del tema naval y de los aviones, en algunos lugares fue divertido. Pero en vano toqué la radio; antes de esto, después de todo, sería necesario aprender. En este campo, mucha gente le limpiará los pies.
  9. MVA
    -1
    1 julio 2021 09: 36
    ¿Por qué no mencionó radares de aviación como AN / APG-77?
    o AN / APG-81? También son de banda ancha y como podemos ver no hay problemas de masa y tamaño, aunque son algo inferiores en alcance a los nuestros. Y se olvidaron de señalar la ventaja más importante, en mi opinión, el secreto del trabajo de dicho radar.
  10. +3
    1 julio 2021 09: 46
    el creador de la serie Fourier, en cuyo honor se nombraron los principios de la transformación de señales
    El autor parece haber comenzado correctamente, comenzó a hablar de energía. Acerca de Fourier generalmente doblado, las matemáticas de la serie de Fourier aparecieron mucho antes que cualquier procesamiento electrónico, de radar y de señales digitales, simplemente lo usaron. ¡Pero luego se fue la locura! El autor debe comprender que en el radar, y no solo en él, las señales generalmente se dividen en simples y complejas, y solo en señales complejas se puede obtener una ganancia, por ejemplo, en el mismo secreto del radar. Puede emitir un pulso de incluso 0,1 ns, habrá un ancho de espectro impresionante, ¡pero la señal seguirá siendo simple! Y para ello se introdujo el concepto de "señal base", que es igual al producto del ancho de banda de la señal por su duración. Para señales complejas, la base es más de uno, las señales complejas se han utilizado durante mucho tiempo en el radar, en los días del Tsar Pea, el radar de uno de los cazas estadounidenses usaba una señal compleja con una base igual a 13. Métodos modernos de "síntesis" de señales complejas son aún más eficaces, e incluso utilizando una "sinusoide", puede "manchar" seriamente el espectro de la señal, sin ninguna radiación de "banda ancha".
    1. +1
      1 julio 2021 11: 41
      Cita: Hexenmeister
      El autor debe comprender que en el radar, y no solo en él, las señales generalmente se dividen en simples y complejas, y solo en señales complejas se puede obtener una ganancia, por ejemplo, en el mismo secreto del radar. Puede emitir un pulso de incluso 0,1 ns, habrá un ancho de espectro impresionante, ¡pero la señal seguirá siendo simple!

      Estamos hablando de ganar a través de la incapacidad de hacer un recubrimiento discreto que se absorba igualmente bien en toda la región del espectro. Y para ello, no se necesitan señales complejas. Pero yendo más allá, puede emitir una secuencia coherente de pulsos y procesarla como una sola señal con una base grande.
      1. 0
        1 julio 2021 12: 27
        Estamos hablando de ganar a través de la incapacidad de hacer un recubrimiento discreto que se absorba igualmente bien en toda la región del espectro. Y para ello, no se necesitan señales complejas.
        Bueno, en realidad, la banda X de 8 a 12 GHz está especificada para AFAR, que es mucho más amplia que la del autor en el artículo. En segundo lugar, para toda la banda X, todo el mundo dice que las medidas de "sigilo" funcionan con absoluta claridad. Es decir, el ancho de banda de la señal debe ampliarse mucho más, y luego te encontrarás con la "opacidad" de la atmósfera y, habiéndola emitido, perderás "la mayor parte" en la absorción, y no lograrás nada útil. .
        Pero yendo más allá, puede emitir una secuencia coherente de pulsos y procesarla como una sola señal con una base grande.
        ¿Qué es "base"? Si este concepto es de la teoría de las señales, que describí anteriormente, entonces todo lo que escribiste es una locura. Por favor aclare La base de una secuencia coherente simple de pulsos es igual a uno, es decir, es una señal simple con todas las consecuencias consiguientes.
        1. 0
          1 julio 2021 13: 52
          Cita: Hexenmeister
          Bueno, en realidad, la banda X de 8 a 12 GHz está especificada para AFAR, que es mucho más amplia que la del autor en el artículo.

          En el artículo, el autor no indica qué ancho de banda se logró con el método descrito.

          Cita: Hexenmeister
          La base de una secuencia coherente simple de pulsos es igual a uno

          Este, por supuesto, no es el caso (o está discutiendo consigo mismo insertando la palabra "simple", que no estaba en mi comentario). Si se utiliza la codificación por desplazamiento de fase basada en códigos de Barker para generar la secuencia, por ejemplo, entonces la base se puede aumentar a 13.
          1. 0
            1 julio 2021 14: 10
            En el artículo, el autor no indica qué ancho de banda se logró con el método descrito.
            Todavía como se dijo:
            ¿Qué es Estados Unidos? Se trata de pulsos ultracortos, con una duración de un nanosegundo o menos, con un ancho de espectro de al menos 500 MHz, es decir, mucho más que el de un radar convencional.
            Los radares con base en los EE. UU. Tienen las mejores capacidades de detección, reconocimiento, posicionamiento y seguimiento de trayectoria. Esto es especialmente cierto para los objetos que están equipados con camuflaje anti-radar y reducción de la firma del radar.
            Y la banda X es de 4GHz, y esto no es suficiente.
            Esto, por supuesto, no es el caso.
            Este es el caso de un tren de impulsos coherente simple. Con la codificación por desplazamiento de fase, esta ya no es una secuencia "simple", y su presencia debe indicarse inmediatamente en las "características" de la señal y, en consecuencia, nadie discutirá sobre el código Barker.
            1. 0
              1 julio 2021 14: 29
              Cita: Hexenmeister
              Todavía como se dijo:
              ¿Qué es UWP? Estos son pulsos ultracortos, con una duración de un nanosegundo o menos, con un ancho de espectro de al menos 500 MHz.

              Ésta es la definición de lo que se denomina señal UWP, no el ancho de pulso alcanzado.

              Cita: Hexenmeister
              Este es el caso de un tren de impulsos coherente simple. La codificación por desplazamiento de fase ya no es una secuencia "simple".

              "Coherente" significa "diferencia de fase emparejada". Y tú mismo agregaste "simple".
              1. 0
                1 julio 2021 15: 00
                Y agregaste "simple" tú mismo.
                "Simple" significa sin modulación, que puede estar tanto dentro de un pulso (por ejemplo, el código Barker), como a lo largo de toda la secuencia de pulsos, un ejemplo se puede encontrar fácilmente en el radar de nuestros cazas.
              2. +1
                2 julio 2021 14: 14
                No es cierto :) En el radar ShP ZS, con un cambio en la frecuencia portadora de acuerdo con una ley lineal, digamos, dentro de un pulso de sondeo rectangular, hasta 500 MHz., Con una duración de, digamos, 10 μs. Si la desviación es superior a 500, consulte UWB.
                1956, Shirman construyó un localizador de este tipo, con un chirrido, con una desviación de 300 y recibió una resolución de 1 m de alcance. Dejándolos salir. Esta precisión resultó ser excesiva para los consumidores, ZRV e IA. Acerca de la compatibilidad electromagnética con otros
                significa simplemente que no tengo que decir, si late en la banda de 300 MHz, qué tipo de UWB.
  11. +2
    1 julio 2021 15: 29
    El radar de banda estrecha funciona como una señal sinusoidal que no cambia a medida que viaja por el espacio. La amplitud y la fase cambian, pero cambian de manera predecible y de acuerdo con las leyes de la física. La señal UWB cambia tanto en el espectro, en su dominio de frecuencia y en el tiempo.

    Mi madre es una mujer ... Estimado autor sobre este mismo Fourier, ¿ha leído algo además de su biografía? Después de leer el artículo, tuve la impresión de que la Sra. Vasilieva ha estado al frente de la RAO durante 30 años. De lo contrario, la aparición de tales artículos es difícil de explicar ...
    Sinceramente
    1. +1
      1 julio 2021 17: 43
      El hecho es que una señal puede "propagarse" a lo largo de una sinusoide sólo en un caso general ... ¡Cuando la señal de radar se refleja desde la Celestial Firm! En este caso, se forma la llamada "onda estacionaria". Es obvio que los misiles balísticos y las naves espaciales penetran fácilmente en el Celestial Solid únicamente por su "sigilo".
      Sinceramente
    2. +1
      1 julio 2021 20: 14
      ¿Cómo puedo intentar contarles sobre la serie de Fourier y su importancia práctica para la Rusia moderna?
      Entonces, digamos un sistema de coordenadas cartesianas en un plano, como se muestra en la figura siguiente.

      Denotemos el vector de dirección unitaria del eje Ox como n1, y el vector unitario de dirección Oy - n2. El vector v se puede representar como v = a * n1 + b * n2. Si multiplicamos v por n1 y luego por n2, obtenemos c1 = (v, n1) y c2 = (v, n2). Dicen que con la ayuda de c1 y c2 se da la serie de Fourier c1 * n1 + c2 * n2, mientras que c1 y c2 se llaman sus coeficientes. Es fácil ver que en nuestro caso más simple, la serie de Fourier converge av, ya que c1 = ay c2 = b. La serie de Fourier representa un significado práctico para un espacio lineal de dimensión infinita con un producto escalar definido en él y una norma basada en él. El sistema de funciones con valores complejos {exp (inx)} forma una base ortogonal en el espacio funcional.
      Es precisamente la explicación intuitiva de este hecho a lo que se dedica el libro de texto escolar moderno de geometría. En el ejemplo del Sr. Skomorokhov, vemos qué resultados han logrado los autores del libro de texto. Propongo llevar a cabo la "desalgebraización" del libro de texto y devolverle imágenes divertidas.
      Sinceramente
      1. +2
        2 julio 2021 10: 55
        Encuentra fallas, creo. El autor es torcido, oblicuamente, no del todo apropiado, con formulaciones torpes, pero aún cercano en significado al proceso existente, y uno puede adivinar lo que quiere decir (cambio en la forma de una señal no sinusoidal al pasar por un medio descrito por un sistema estacionario lineal). Puede condenarlo por no ser lo suficientemente preciso, inteligente, educado, etc., sí, pero ¿por qué? ¿Para alabarte mentalmente?
        1. 0
          2 julio 2021 11: 35
          Puede condenarlo por no ser lo suficientemente preciso, inteligente, educado, etc., sí, pero ¿por qué? ¿Para alabarte mentalmente?

          Escribí arriba por qué:
          Propongo llevar a cabo la "desalgebraización" del libro de texto y devolverle imágenes divertidas.

          Verá ... bajo el pretexto de "modernizar" los programas educativos a mediados de los años 80 del siglo pasado, los libros de texto universitarios y escolares se desarrollaron y posteriormente se reescribieron varias veces. Ahora, según los resultados de USE, el "equipo de autores" se ha dado cuenta de lo que han hecho. Es por eso que usted y yo hemos sido testigos de la "actividad tormentosa" sobre el ingreso de la Sra. Vasilyeva a la Academia de Educación de Rusia, porque es una "humanista ortodoxa esférica" ​​y no entiende nada sobre "sobras de salchicha" ...
          Sinceramente
          1. 0
            2 julio 2021 11: 50
            bajo el pretexto de la "modernización" de los programas educativos a mediados de los 80
            ¿Y qué había a mediados de los 80? Sé que el término "congruencia" se me ha pasado de largo, pero ¿qué más? Y exactamente de aquellos tiempos, 80 riendo
            1. 0
              2 julio 2021 13: 28
              Sé que el término "congruencia" me ha pasado de largo
              ¡Tienes toda la razón! El hecho es que para los físicos y matemáticos la "geometría" es, como dicen en Odessa, "dos grandes diferencias". Considere, por ejemplo, esta misma "congruencia" de triángulos.
              1 Para los matemáticos, la congruencia es la igualdad geométrica. Y se da en forma de axioma. Los triángulos congruentes tienen lados y ángulos iguales.
              2 Para los físicos, dos triángulos son congruentes si pueden combinarse mediante transformaciones de movimiento y simetrías. Estos últimos son especialmente importantes porque el "Modelo Estándar" se basa en ellos.
              ¿Adivina quién ganó a mediados de los 80 en la lucha por "acelerar el progreso científico y tecnológico"?
              Sinceramente
              1. +1
                2 julio 2021 14: 04
                Esto es comprensible, pero no obstante, las matemáticas y la física son para los técnicos, y ellos descubrirán dónde y dónde. Parecía que al menos en la primera mitad de la década de 80, con seguridad, tal vez al comienzo de la segunda, funcionaban según el "esquema soviético clásico". Hubo exámenes en la escuela, en los exámenes de ingreso a una universidad técnica "normal" lucharon por un alma dulce, los estudiantes tuvieron tiempo para beber cerveza y pasar sesiones, bueno, dónde estaría sin mítines turísticos, prácticas y equipos de construcción. Al parecer, los procesos "negativos" todavía comenzaron a finales de los 80 ...
                1. 0
                  2 julio 2021 14: 54
                  Esto es comprensible, pero no obstante, las matemáticas y la física son para los técnicos, y ellos descubrirán dónde y dónde. Simplemente parecía que al menos en la primera mitad de los 80, seguro, tal vez a principios de la segunda, funcionaban según el "esquema soviético clásico".

                  Fue a mediados de la década de 80 cuando nació una idea brillante en las "grandes mentes": preparar a la sociedad para un nuevo orden tecnológico. Primero, reescribieron los libros de texto, luego, asustados, pusieron a la cabeza de educación tías "pedagógicas", cuyos tres cabellos restantes fueron peinados en la Torre de Babel ... Y como resultado, consiguieron "gente educada" cuyas ondas de radio extendido al nivel del pedestal ... "El camino al infierno está empedrado de buenas intenciones".
                  Sinceramente
  12. +1
    1 julio 2021 23: 39
    De nuevo, arrastrándose ante Occidente.
    Tanto los detectores de minas UWB como los "visores de pared" se producen en masa en Rusia.
    Y además. El radar UWB no tiene que emitir un pulso corto, pero muy potente. Es mucho más prometedor emitir y recibir consistentemente un conjunto de frecuencias de baja potencia y luego sintetizar ese pulso ultracorto en el posprocesamiento.
  13. +1
    2 julio 2021 14: 20
    El autor, explicando con el ejemplo de Sky-SV, pegó una foto del Zoo am
    Sonrió cuando llegó
    para aumentar 4 veces el tamaño lineal de la antena. El más fácil, pero también agrega complejidad. Más difícil de transportar, más perceptible ...
    - longitud de 8 zoológicos riendo
    Escrito de forma demasiado casual y improvisado a partir de piezas recogidas
  14. 0
    5 julio 2021 11: 31
    "Es decir, a la señal UWB no le importa si el objeto observado pertenece a los llamados" objetos furtivos ""
    Por supuesto "todos iguales". La señal reflejada puede simplemente "desmoronarse". Los pulsos de "nanosegundos", cuya energía media será escasa incluso en un radar con radiación cuasi continua, son de poca utilidad en la práctica. (No consideramos municiones de impulso) Bajo UWB, en primer lugar, nos referimos a señales complejas, cuya "base", igual al producto del ancho de banda de la señal y su duración, es significativamente mayor que uno. El principal problema del radar UWB son las diferencias en la propagación en el espacio de "fragmentos" de la señal de diferentes frecuencias. Esto se debe a la diferencia en la atenuación de frecuencias en la atmósfera, su re-reflexión, interferencia, etc. Por separado, existe el problema de los diferentes desplazamientos Doppler de partes del espectro de la señal UWB cuando se reflejan en objetos en movimiento.
    ¿Por qué, entonces, es todo este alboroto? La señal UWB permite lograr una superresolución en el rango. Parecería, ¿por qué necesitamos una resolución centimétrica? El hecho es que en condiciones de interferencia pasiva distribuida como nieve, lluvia, etc. su RCS es proporcional al volumen limitado por el sector del patrón direccional de la antena y la resolución de alcance. El RCS de la interferencia pasiva de la superficie subyacente se calcula de manera similar, solo que no tiene en cuenta el volumen, sino el área del "punto" de la imagen del radar. Es obvio que la búsqueda de una "aguja" (objetivo de radar) en un "pajar" (interferencia pasiva) será más exitosa, cuanto más EPR de la "aguja" y menos - cerca del "pajar". Porque Las "agujas" son hechas por el "enemigo probable", todo lo que queda para el otro lado es sólo minimizar el "pajar". Disminuir el patrón de radiación requiere un aumento inaceptable en el tamaño de las antenas, por lo que solo queda la "compresión de rango". Como ejemplo, puedo decir que para un hipotético radar de inspección de aeródromos con un ancho de banda de señal de 200 MHz y un APD del orden de 1x12 grados con 8 mm / h de lluvia a una distancia de 5 km, el RCS de hidrometeoros en volumen "será comparable al RCS de una persona.

    "El radar de banda estrecha funciona como una señal sinusoidal que no cambia a medida que viaja por el espacio. La amplitud y la fase cambian, pero cambian de manera predecible y de acuerdo con las leyes de la física".
    Esto no es verdad. La señal reflejada recibida por el receptor siempre tiene valores aleatorios de amplitud y fase. Y si el objetivo se movía, entonces un cambio aleatorio de la frecuencia portadora. Por regla general, estos parámetros no se conocen a priori.

    La reducción del alcance del radar UWB se deriva directamente de la ecuación básica del radar, tk. La potencia mínima de la señal de entrada que el receptor puede aislar del ruido de fondo es directamente proporcional al ancho de banda de la señal.

    Y, finalmente, no se deben mezclar radares UWB y multibanda que tienen transceptores y sistemas de antenas independientes que operan simultáneamente en diferentes bandas, pero que forman una imagen de radar común.
    1. 0
      5 julio 2021 20: 51
      En las imágenes, vemos FAROS convencionales, todos ellos ubicados frontalmente a la señal, si el FARO DELANTERO se "pone de lado", hacerlo horizontal y al mismo tiempo distribuir los elementos receptores en una gran superficie, por ejemplo en una sección de 100x100 mo 200x200m, los elementos funcionan en modo de recepción, idealmente cada uno acepta señales en una fila (ruido, re-reflejos, lo que sea) solo en una dirección específica y en un momento determinado, luego después del procesamiento de triangulación conjunta ( simplificado) de las direcciones recibidas, se forma una imagen plana de la ubicación de las fuentes de señal.
  15. -1
    12 julio 2021 13: 34
    Banda ancha: ¿ayer o mañana? Generalmente el año pasado. La lucha es simple: dipolos simples de diferentes tamaños, desde metros hasta centímetros. La iluminación de la pantalla completa está asegurada. No es posible seleccionar una marca de destino en tal interferencia. A diferencia de nuestra docrina, diferentes bandas, diferentes estaciones. En 1991 se demostró que la interferencia de la Fuerza Aérea de EE. UU. No afectó al sistema de defensa aérea iraquí. Solo la traición en relación con nuestro aliado ayudó a destruir el sistema de defensa aérea iraquí. La guerra en Yugoslavia demostró una vez más que sus aviones son invisibles, mientras que al mismo tiempo contrarrestan los sistemas de defensa aérea, no son invisibles para nuestra tecnología.
    El anuncio del S-500, que es solo un complejo que conecta "sistemas incoherentes" en un todo, es un prototipo del último sistema de defensa aérea, el cual, recibiendo información sobre el espacio aéreo de diversas fuentes, gracias a esto, tiene un Entorno 3D libre de interferencias y pudiendo utilizar armas en cualquier objetivo que se encuentre en la zona afectada.
    Si los estadounidenses y los europeos quieren desarrollar aún más sus miserables radares de banda ancha, que desarrollen nuestra felicidad.
    Como se describe en el artículo sobre el uso adicional de radiación de banda ancha: dispositivos de observación. Este es el futuro. Ver coches, carga, etc., etc., en nuestro tiempo es cada vez más relevante.
    Actualmente, solo la óptica basada en nuevos materiales puede conducir a un gran avance en el radar.
    1. 0
      3 Agosto 2021 19: 51
      De alguna manera, haciendo acústica amateur, me di cuenta de que si también hay una fuente de ruido entre el receptor de la señal y la fuente de la señal, entonces la señal útil aún se puede aislar "mecánicamente", para esto es necesario tener un receptor que reciba ondas con un radio de frente de onda más grande que la fuente de ruido, y en el radar, es posible ensamblar FAROS horizontales de gran tamaño (para aumentar el intervalo de tiempo de llegada de la señal a los elementos receptores) e identificar objetivos a una distancia predeterminada
  16. 0
    5 Agosto 2021 19: 39
    Para el autor: ¿el radar UWB es real para las naves espaciales y qué tan "beneficioso" es?

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