עקרונות מכ"ם

מק"ט: #4645 | משך קורס: 40 שעות אק'

זהו קורס מעשי בהנדסת מכ"ם, המיועד למהנדסי אלקטרוניקה, מהנדסי אווירונאוטיקה, פיזיקאים או מתמטיקאים, המתכוונים לעסוק בפיתוח מכ"ם ברמת הנדסת מערכת, או העוסקים בתחום צר של מכ"ם (או ל"א) והמעוניינים להרחיב את השכלתם בתחום. הקורס מגיש כלים בסיסיים המאפשרים למהנדסים אלה לגשת לפיתוח מכ"ם, אך בודאי שאינו כולל את כל התיאוריה והפרקטיקה הקיימים בתחום זה, כך שהעוסקים בפיתוח יצטרכו להיעזר גם בספרות הענפה הקיימת.
הקורס אינו מפתח את התיאוריה הבסיסית, אלא מגיש את תוצאותיה. הוא מתעדכן מדי פעם, ומוגש בעברית, בעזרת שקפים מקוריים באנגלית.
המרצה, חיים ניב, עסק שנים רבות במכ"ם ובל"א בחיל האוויר ובתעשייה. הוא משמש כיום כיועץ במערכת הביטחון, עוסק בפיתוח מכ"ם וחשוף לחידושים.
 

הקורס פעיל לקבוצות מטעם ארגונים בלבד, ניתן לשלוח פנייה רק אם מדובר בקבוצה
*שדות חובה
PDF version

מטרות

  • לאפשר למאזינים לגשת לפיתוח מכ"ם ברמת מערכת
  • לספק למאזינים שאינם מתעתדים לעסוק בפיתוח מכ"ם הכרות מקיפה עם מכ"ם לסוגיו

קהל יעד

הקורס מיועד למהנדסי אלקטרוניקה , פיזיקאים או מתמטיקאים, המתכוונים לעסוק בפיתוח מכ"ם ברמת הנדסת מערכת, או העוסקים בתחום צר של מכ"ם (או ל"א) והמעוניינים להרחיב את השכלתם בתחום.

תנאי קדם

רצוי מאד: תואר ראשון בהנדסת חשמל, הנדסה אווירונאוטית, פיזיקה או מתמטיקה.

נושאים

 

כללי:
 

  • סקירה היסטורית

  • הגדרת המכ"ם

  • מכ"ם מונוסטטי

  • בי-סטטי ומולטי-סטטי

  • סוגי מכ"ם

  • תחומי תדר

 

התפשטות גלים:
 

  • עקמומיות כדור הארץ ואופק המכ"ם

  •  אפקט הרב נתיב (multipath)

  • מקדם החזרת המשטח

 

שטח חתך המכ"ם (שח"ם, RCS) של מטרות:
 

  • הגדרת השח"ם

  • הגדרת זווית ההיבט (aspect angle)

  • נצנוץ(fluctuations)והמודלים של Swerling

  • רעש זווית (glint)

 

 Clutter(החזרים בלתי רצויים):
 

  •  clutterשל ים ושל קרקע

  •  חישוב הספק ה-clutter

  • clutterשל מזג אויר והספקו

  •  נייחות (attenuation)של מזג אויר וחישובו

  •  צמצום הנזק מ-clutterשל מזג אויר

 

אפקט הדופלר:
 

  • האפקט הפיזיקאלי

  •  הסחת דופלר של הדי קרקע במכ"ם מוטס

  •  צמצום הנזק מ-clutterבמכ"ם מוטס

 

גילוי  (detection)מכמי: 

 

  • רעש תרמי

  •  פונקצית צפיפות ההסתברות(probability density)של רעש ושל רעש עם אות

  • הסתברות גילוי והסתברות התרעת שווא

  • קצב התרעות השווא וזמן ממוצע בין התרעות שווא

  • יחס אות לרעש נדרש לגילוי

  • השפעת הנצנוץ

  • שיפור הסתברות הגילוי ע"י אינטגרציה לא קוהרנטית

  • הסתברות גילוי מצטברת במכ"ם סורק

 

משוואת המכ"ם:
 

  • משוואת המכ"ם בכוון אחד

  • רגישות קליטה

  • משוואת מכ"ם מונוסטטי לא קוהרנטי

  •  משוואת מכ"ם בעל דחיסת מתקף (pulse compression)

  • משוואת מכ"ם מונוסטטי קוהרנטי

  • דוגמאות חישוב

  •  משוואת מכ"ם בי-סטטי

  • גורמי הפסד

  • משוואת המכ"ם בנוכחות clutter(ים/קרקע ומזג אויר)

  • השפעת נייחות אטמוספרי ונייחות מזג אויר

  • בחירת תדר עבודה

 

עיבוד אות:
 

  • סף אוטומטי(CFAR)

  • אינטגרציה לא קוהרנטית

  • דחיסת מתקף אנלוגית ודחיסת מתקף ספרתית

  • תצוגת מטרה נעה (MTI)

  • מהירויות מתות

  • זוויות מתות ועיבוד I&Q

  • עיבוד קוהרנטי ו-FFT

 

שיקולי PRF(קצב פולסים):
 

  • טווח מכשירי

  • רב משמעות בטווח ו-PRFמדורג

  • פתרון רב משמעויות

  • רב משמעות טווח ו-PRF עם מרכיב אקראי (jitter)

  • בחירת PRFלמכ"ם פולס-דופלר

 

אנטנות מכם:
 

  • דיאגראמות קרינה

  • שבח(gain)אנטנה

  • רוחב אונה ותלותו במימדים

  • מפתח אנטנה אפקטיבי(effective aperture)

  • קיטוב

  • אנטנות בסיסיות: דיפול ושופר

  • אנטנות מחזיר (רפלקטור)

  • אנטנות Cassegrain(בעלות גיאומטריה מקופלת)

  • אנטנות מונופלס: השוואת אמפליטודה והשוואת פאזה

  • אנטנות סורקות מכאנית

  • אנטנות מערך (array)

  • משקול (weighting)

  •  הסחת אונה אלקטרונית (phased arrays):פסיבית(ESA)ואקטיבית(AESA)

 

תצוגות מכ"ם:
 

  • תצוגות אנלוגיות נפוצות (A, B, PPI)

  • תצוגות סינטטיות

 

עקבת מכ"ם:
 

  • עקבת טווח ומהירות

  • עקבת זווית על בסיס סריקה (ליניארית, קונית)

  • עקבת זווית על בסיס מיתוג אונה

  • מונופלס בעל שני ערוצים וסריקה קונית פסיבית (COSRO)

  • מונופלס "קלאסי"

  • עקיבה תוך סריקה

  • שגיאות עקיבה

 

מכ"ם מוטס:
 

  • clutter במכ"ם מוטס

  • פעולה ב-PRF(קצב פולסים) גבוה מול מטרות מפנות אף

  • פעולה ב-PRFבינוני מול מטרות מפנות זנב וצמצום ה-clutter

  • מיפוי קרקע ע"י אונה אמיתית (real beam)

  • שיפור האבחנה (רזולוציה) באמצעות ניתוח דופלר (DBS)

  • מיפוי באמצעות מכ"ם מפתח סינטטי (SAR)

  • גילוי ואיכון מדויק של מטרות קרקע נעות

  • מכ"ם מפתח סינטטי הפוך (ISAR)

  • מכ"ם מוטס רב משימתי למטוסי קרב

 

הנחיית טילים ע"י מכ"ם:
 

  • הנחייה מונוסטטית (אקטיבית) ובי-סטטית (חצי אקטיבית)

  • הנחייה לנקודת מפגש עתידית (נווט פרופורציוני)

  • פיקוד אל קו הראיה (CLOS)

  • פיקוד  מיושר ופיקוד חצי מיושר

  • עקיבה וביות על חוסם

 

מכ"ם גל רצוף (CW):
 

  •  מכ"ם CWבסיסי 

  • מכ"ם CWמאופנן תדר (FMCW)

  • דו משמעות טווח/דופלר במכ"ם FMCWופתרונה

  • מדידת טווח באמצעות קורלציה

  • מכ"ם CWמבוסס מקלט homodyne

 

מניעת הפרעות:
 

  • אמצעים למניעת הפרעות במישור הזמן ובמישור התדר

 

אמצעים נגד ל"א (ECCM):
 

  • הגישה לבעיית הל"א

  • התגוננות נגד ל"א פסיבי

  • התגוננות נגד ל"א אקטיבי

 

שונות:
 

  • מקלטי סופרהט בעלי המרה יחידה והמרה כפולה

  • מושג ספרת הרחש (noise figure)

  • חישוב ספרת הרחש בשרשרת הכוללת מגברים ורכיבים אחרים

תגיות