?

Log in

No account? Create an account

Предыдущий пост | Следующий пост

Дарю желающим идею.

.






Всем известно, что Земля окружена ионосферой, отлично отражающей радиоволны не слишком высоких частот, условно, длиннее чем 10 метров. Менее известен широкой публике другой факт: эффекты отражения радиоволн от ионосферы и поверхности Земли (или моря) или других слоев ионосферы, обеспечивают так называемое "многоскачковое распространение радиоволн":
Этот эффект давно используется для наблюдения за очччень далекими участками земли: если послать радиоимпульс, то по времени прихода отраженных сигналов можно без труда определить, откуда они пришли - то есть обеспечить очень приличное разрешение по дальности. А вот разрешение по углу простыми способами обеспечить невозможно в силу  того, что ширина главного лепестка диаграммы направленности пропорциональна отношению длины волны к длине антенны.. Если у вас длина волны 10 метров, а длина антенны  - километр, то ширина диаграммы направленности будет, грубо 0.576 градуса - одна сотая радиана. Это, чтобы ощутить, примерно видимый размер Луны или Солнца. Проблема в том, что на расстоянии, скажем в 5000 км, эта несчастная одна сотая радиана превращается элемент в 50 километров длиной. Не очень-то здорово, однако.


С этим можно бороться с помощью метода синтезированной апертуры. Идея в следующем: если антенна движется, а ее положение запоминается с точностью лучше половины длины воны (правильнее - четверти или даже одной восьмой) так что можно суммировать когерентно сигналы испущенные и полученные в разных положениях в течение достаточного большого времени, то можно добиться колоссального улучшения разрешения - в пределе бесконечного пути- до половины длины антенны - то есть, в нашем случае, до 5 метров...

К слову сказать, аналогичный метод в сейсморазведке называется методом общей глубинной точки (ОГТ). Да и разрабатывались они одной командой параллельно в середине 50-х. А вот на самолет первый локатор с синтезированной апертурой был установлен в СССР лет на десять раньше американцев.

... Вообще, состояние ионосферы само по себе представляет немалый научный и практический интерес. Для его определения как правило, используется метод вертикального зондирования ионосферы. Оборудование таких станций достаточно простенькое и недорогое. Так вот в 70-е годы я предлагал установиться такие станции на поезда, прежде всего, на транссибирской магистрали. Это дало бы практически одновременный широтный разрез ионосферы. А если использовать синтезирование апертуры, то с фантастическим разрешением, ибо для зондирования используются более коротки волны. Увы, идея так и не была востребована... Бывает.

О чем это я и в чем связь? А связь в том, что примерно такая же идея может быть использована и для колоссального увеличения разрешения в случае загоризонтной локации. Для этого какую-нибудь из подходящих железнодорожных магистралей можно достаточно дешево превратить в гигантский, тысячекилометровый радиолокатор, способный видеть практически весь земной шар безо всяких спутников с очень приличным разрешением. Просто нужно оснастить некоторое количество поездов надлежащей приемной (или даже приемно-передающей) аппаратурой, фиксирующий сигналы источника (источников) при многоскачковом распространении.

Ну а детали - сколько нужно оборудованных поездов, какое оборудование, что за алгоритмы обработки (например, как учесть флюктуации сигнала на трассе распространения), и т.д. Это отдельный вопрос не для ЖЖ...

Комментарии

( 27 комментариев — Оставить комментарий )
werwolf_tamboff
7 май, 2017 14:38 (UTC)
Ну вот эта ваша идея- на же инновационная же!
sl_lopatnikov
7 май, 2017 14:48 (UTC)
И чо? - Я это могу реализовать практически? - Нет. Свободен.

Идея само по себе стоит мало. А чтобы практически реализовать эту идею нужен институт и сотник людей - разработчиков, программистов, создателей аппаратуры, железнодорожники и т д. Вещь становится инновацией, когда она обретает реальную жизнь.

Я могу генерировать полезные идей по штуке в день легко. Большие и маленькие. Но я НЕ МОГУ ИХ РЕАЛИЗОВАТЬ. Здесь затык. И продать не могу - их, как показывает опыт, просто крадут. Даже если они запатентованы, так как мне денег на адвокатов не хватит, чтобы их отстаивать в суде.

Edited at 2017-05-07 14:53 (UTC)
werwolf_tamboff
7 май, 2017 14:57 (UTC)
--Вещь становится инновацией, когда она обретает реальную жизнь.--

Теперь понятно.

Но кто в крупных фирмах генерирует идеи?
Вряд ли там есть отдел "генераторов".
Получается, большинство идей для инноваций украдено? Т.е там есть отдел разведки, который отслеживает все новые идеи и оценивает их перспективность?



Edited at 2017-05-07 14:58 (UTC)
sl_lopatnikov
7 май, 2017 15:04 (UTC)
Обязательно есть.

В народе это называется "мудрый еврей императора". Типа Аристотеля при Александре Македонском.

Edited at 2017-05-07 15:06 (UTC)
werwolf_tamboff
7 май, 2017 15:10 (UTC)
Тогда выходит, что именно крупному бизнесу выгоден миф об "инновациях в гаражах".
Чем больше народу генерирует идеи, наивно полагая, что сказочно обогатятся, тем больше будет удой у корпораций.
Типа, "пилите, Шура, пилите".
sl_lopatnikov
7 май, 2017 15:21 (UTC)
Естественно.
Я же писал: цель "малого бизнеса" очень проста: - с точки зрения крупных корпораций сократить риски, связанные с содержанием собственных подразделений и сократить собственные издержки, а для государства - это сокращение затрат на поддержку безработных.
Даже магазины и рестораны продуктивнее. Сегодня работают крупные сети. Волмарт, МакДональдс, ОливГарден, и т.д. Мелкие частные рестораны и магазинчики - и те подыхают под их давлением.

В США реальный мелкий бизнес - это стрижка газонов, травля тараканов, изготовление простеньких сайтов-визиток. Сколько-нибудь крупные корпоративные сайты уже разрабатывают крупные IT компании.
lastrick88
7 май, 2017 15:47 (UTC)
Идея сама по себе не стоит ничего. Вот от слова совсем. Прототип стоит денег. Макет стоит денег. Да даже чертеж, а вот идея - нет.
Потому что может оказаться, что вложишь ты деньги в конкорд, а он не взлетит и что дальше? А ведь идея была отличная, только не очень экономичная, из-за чего судьба проекта вышла трагичная, унесшая немало жизней.
Вот так же и с идеей автора, пока кто-то на практике не покажет рабочий прототип - ну не будут мешки с деньгами вкладываться.
А сделать прототип могут только те у кого есть ресурсы, угадай - кто они?
sl_lopatnikov
7 май, 2017 16:23 (UTC)
Ну, в данном случае как раз прототипов летает и по земле ползает хоть клювом ешь. Но это не отменяет...
satbugger
7 май, 2017 18:31 (UTC)
"...видеть практически весь земной шар..." - В пределах "скачка" однако. Между "скачками" фиг вы чего увидите.
sl_lopatnikov
7 май, 2017 18:38 (UTC)
Это неверно. Это как артиллерии, при данном угле стрельбы вы попадете только на определенную дистанцию. Ну так помашите стволом.

Поскольку шаг скачка определяется "углом стрельбы", ну, точнее углом наклона луча при излучения, всегда можно отсканировать точку отражения от поверхности чисто электронными методами. Поэтому просмотреть можно абсолютно всё.



Edited at 2017-05-07 18:41 (UTC)
satbugger
7 май, 2017 19:32 (UTC)
В данное время, в данной местности, на данной частоте, при данном состоянии ионосферы, etc, возможен только один угол, при которых возможен скачок, при другом угле, соответственно два или несколько скачков. Приходится еще учитывать направление прохода, при котором скачок возможен. Между скачками существуют "мёртвые зоны". Далее, как ионосфера, так и поверхность, при отражении непредсказуемо влияют на фазу отраженного сигнала, поэтому просто "размазать" по длине излучение, а затем сложить не получится. Еще есть эффект избирательного замирания, проявление которого можно наблюдать при приёме многоскачкового сигнала кв на АМ.

Если бы всё было так просто, как Вы говорите - "помотай", то не было бы "мёртвых зон" при проходе. А они есть. И это не только теория, но и практика, которую, знают как профессионалы, так и любители (причём, в последнее время, в силу отмирания профессиональной КВ радиосвязи, любители разбираются в этом лучше)

Edited at 2017-05-07 19:38 (UTC)
sl_lopatnikov
7 май, 2017 20:11 (UTC)
Чаво?? ... У вас кашка в голове полнейшая. У радиолюбителей это бывает. Возьмите ручку, листок бума, нарисуйте две концентрических концентрических окружности, выберите на внутренней окружности точку, а затем заполните проведите все лучи от горизонтального до вертикального и постройте для каждого картину отражений от внешней окружности.

Вы хотите сказать, вероятно, нечто иное: что для минимальное число скачков - когда излучение направлено по касательной земле - это обеспечивает максимальную дальность, зависящую от высоты ионосферного слоя. Лучи, ближе в вертикали должны, чтобы попасть в данную точку испытают большее число отражений и поэтому затухнут сильнее.

Эта проблема решается не просто, а очень просто двумя способами: первый элементарный: НА ДАННОЙ ЧАСТОТЕ достаточно малое изменение угла приводит к сильному изменению дальности до интересующего скачка и перекрывает межскачковое расстояние для первого луча. (помаши стволом, но не сильно). Причем чем дальше скачок, тем меньше надо махать.

Ну и второй способ, тоже очевидный: ионосфера - не стенка. Высота отражения зависит от частоты. Следовательно, от частоты зависит дальность скачка. Соответственно, посылаем радиоимпульсы несколько иной частоты, если хотим сместить точку рассеяния.

Ну а причина фединга вообще отдельный вопрос, к делу не относящийся. Это интерференция, связанная с разными путями распространения. От этого избавляются иначе. И эта задача решена где-то в 50-е годы.

Вот это - действительно "всем известно".

Edited at 2017-05-07 20:34 (UTC)
underjeans
7 май, 2017 20:40 (UTC)
Профессор, в загоризонтной локации точность определения направления зависит не от расстояния до объекта, а от расстояния до первой точки отражения сигнала. Откуда 5000 км, если область ионизации 70-100 км? И проблема загРЛ заключается не в точности определения направления, а в значительных потерях отраженного сигнала и нестабильности ионосферы.
sl_lopatnikov
7 май, 2017 20:57 (UTC)
Ну вот, в годы оны, приходилось видеть рассеянные сигналы от области вблизи Кубы. Это 12000 км.

Откуда - от МНОГОСКАЧКОВОГО распространения. При высоте отражения 100 км, дальность первого скачка по земле - 1200 км. Пятый скачок - 6000 км.
На у при отражении от слоя F - это до 3000 км.

Абсолютно без проблем. Особенно если отражение от воды.

Нестабильность ионосферы - процесс медленный. характерное время - часы. Здесь о таких временах даже и речи нет. Это в лучшем случае минуты. И коррекция делается давно известно как - по любому контрольному точечному источнику методом обращения времени. потери при отражении от ионосферы практически нулевые. Потери при отражении от земной поверхности - зависит от трассы. Если через море - минимальные.

Это - МНОГОСКАЧКОВАЯ локация. Которая используется с 60-э годов точно.

Edited at 2017-05-07 21:11 (UTC)
underjeans
7 май, 2017 21:23 (UTC)
Так я и не спорю,что отраженный сигнал есть. но есть он не всегда. Проблема в его стабильности, а не в точности определения. И, 1200 км - это же максимальная дальность первого скачка.
sl_lopatnikov
7 май, 2017 21:30 (UTC)
Нет такой проблемы. Кроме короткого периода прохода терминатора. Ну и солнечных бурь. Ну и если ядерный заряд подорвать где-нибудь на высоте в полторы сотни км. Повторяю - за минуты ионосфера практически стабильна. По крайней мере достаточно стабильна, чтобы внести поправки.

Да и кстати, при отражении от F слоя на высоте 300 км, второй скачок - это 7672 км. Земля-то круглая, однако.

Я даже не говорю о всякой экзотике типа волноводного распространения, лучах Педерсена или моей работе 1975 года по нелинейному захвату в ионосферный волновод сильного изучения.

А вот в РАЗРЕШЕНИИ действительно есть проблема: откуда встречать? Вот эту проблему я и решаю.

Edited at 2017-05-07 21:33 (UTC)
underjeans
7 май, 2017 21:39 (UTC)
А разве 2-3 разнесенные в пространстве стационарные РЛС не дают ответ на вопрос "откуда встречать"?
sl_lopatnikov
7 май, 2017 22:07 (UTC)
?? Конечно нет. С чего бы? Если вы не имеете разрешения, откуда оно возьмется? -Вы даже не сможете цели разрешить и идентифицировать в пределах сотни километров.

Edited at 2017-05-07 22:10 (UTC)
underjeans
7 май, 2017 22:44 (UTC)
Мы о разном говорим? Две РЛС дают точные координаты цели, определяют скорость и направление движения. Скорость и траектория движения - уже достаточные данные для идентификации цели. Место старта в сочетании с разведданными о дислокации родов войск противника дает практически 100% информацию о ядерном ударе. И это только один из элементов СПРН.
sl_lopatnikov
7 май, 2017 23:19 (UTC)
Так они не дают точные координаты цели. О том и речь. При полургадосной диаграмме направленности разрешающий элемент по углу это 50 КИЛОМЕТРОВ. Всё что находится в пределах этого элемента - ОДНА ЦЕЛЬ хоть там 100 самолетов. И Допллер в чистом виде не работает, в реальности если целей несколько и движутся в разных направлениях, то это приведет только к уширению полосы (и то, в зависимости, от ширины полосы импульса). То есть даже скорости невозможно определить.
underjeans
9 май, 2017 21:41 (UTC)
Но не совсем понятно, как ваш тысячекилометровый локатор будет обеспечивать сектор обзора. Размер ФАР для такой длины волны будет огромным. Как его "всунуть" в поезд? А запитать его какими мощностями? Возить энергоблок АЭС в соседнем вагоне?


Edited at 2017-05-09 22:10 (UTC)
sl_lopatnikov
9 май, 2017 22:33 (UTC)
Это потому что вы теории антенн и сигналов не знаете. Могу вас только заверить, что это минимальная из проблем. Точнее даже и не проблема вовсе. Это, по существу, вопрос софтвера, который давно существует и в радиотехнике, и в акустике, причем для гораздо более высоких частот. То есть работающим даже быстрее, чем нужно в данном случае.
underjeans
10 май, 2017 20:08 (UTC)
Это содержательный ответ на вопрос, как расположить антенну размером в футбольное поле на железнодорожной платформе?

Edited at 2017-05-10 20:53 (UTC)
sl_lopatnikov
10 май, 2017 22:40 (UTC)
Вот. Это и означает, что вы ничего не смыслите в теме. В том-то и фишка, что при синтезировании апертуры антенна с футбольное поля и на хер не нужна. Более чем достаточно, если не антенны размером с мобильный телефон (хотя, теоретически и это возможно, но не нужно) то четвертьволновой антенны (при 10 метрах длины волны это 2.5 метра) достаточно более чем.


Сперва прочитайте хоть что-то про синтезирование апертуры... а уж потом в калашный ряд... Кстати предельное (хотя и практически недостижимое) разрешение в этом случае будет - не поверите 1.25 метра...Но с практической точки зрения полагаю и 10 метров хватит.
underjeans
11 май, 2017 00:08 (UTC)
То есть это будет не ФАР? Вибратор Пистолькорса? Какой будет принцип управления лучем? Механический? Немного понятно, что при движении излучателя можно получить диаграмму ФАР, а мощность сигнала? Излучатель не обуглится?

Edited at 2017-05-11 00:18 (UTC)
sl_lopatnikov
11 май, 2017 01:21 (UTC)
Это НЕ ФАР. Абсолютно. Еще раз. Познакомьтесь с принципом синтезирования апертуры.

http://www.tehnoinfa.ru/radiovidenie/3.html

Это не имеет ничего общего с обычными антеннами. Сегодня авиационные локаторы позволяют даже в 2-см диапазоне получать синтезированную апертуру в 10000 длин волн, то есть 200 метров и больше. Сообразите: самолет "несколько короче". Потому что принцип синтезирования не имеет ничего общего с физическим размером антенны. Теоретически она может быть нулевого размера. Просто в этом случае амплитуда сигнала будет мала.Что несколько "неудобно" в условиях электронного шума при ненулевой температуре. Но, строго говоря, не более того.
livejournal
8 май, 2017 07:17 (UTC)
Дарю желающим идею.
Пользователь jazz_ist сослался на вашу запись в своей записи «Дарю желающим идею.» в контексте: [...] Оригинал взят у в Дарю желающим идею. [...]
( 27 комментариев — Оставить комментарий )

Календарь

Январь 2019
Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Метки

Разработано LiveJournal.com
Дизайн Tiffany Chow