Vad är en fasad matris?
En fasad matris är en typ av elektromagnetisk vågdetekteringssystem som vanligtvis är associerat med radar som är baserad på överföring av luftburna radiovågor. Det kan också byggas på begreppet Sonar för undervattensskanning av föremål med ljudvågor och undersöks också från 2011 med optiska vågfronter. Konceptet är baserat på tidigare versioner av radioantenn och följer samma grundläggande princip där reflektionen av radiovågor av föremål används för att bestämma deras plats och rörelse. Den primära skillnaden mellan en fasad matrisradar kontra en standardradarskål är att ett fasat system inte behöver fysiskt flyttas eller roteras för att skanna ett objekt som reser över himlen.
radarsignaler minskar i effektivitet utanför en begränsad projektionsvinkel, så tidig skålantenn placerades längs en linje för att utöka sin övergripande syn påsky. En av de tidigaste formerna av detta utvecklades under det kalla kriget och föregick fasad array -teknik, känd som USA: s avlägsna tidiga varningslinje (dagg) radarinstallationer i Arktis och Kanada. När fasad array -teknik perfekterades 1958 utvecklade Ryssland en av de första versionerna av arbetsfasade system i början av 1960 -talet, kodnamnet av North Atlantic Treaty Organization (Nato) som installationer av Dog House, Cat House och Hen House. Utrustningen bestod av radarinstallationer som effektivt kunde skanna åtminstone en tredjedel av den ryska gränsen där den gränsade Europa för inkommande missilattacker, tillsammans med automatiserade kärnmissilinterceptorsystem för att förstöra eventuella mål.
Det mest avancerade fasade array-radarsystemet från 2006 är den havsbaserade X-band-radaren (SBX) som utvecklats av den amerikanska militären för att spåra ballistiska missiler och andra snabbrörande föremål under flygning genom atmosfären eller rymden som omger jorden. SBX innehåller 45 000 utstrålningselement som är enskilda antenn som var och en överför en radiosignal. Exakt tidpunkt för varje antennsignal och hur den överlappar sina närmaste grannar gör det möjligt för SBX att skapa en vågfront som aktivt kan skanna objekt som rör sig över sitt synfält (FOV). Detta omfattar en kotte av utrymme som sträcker sig över 120 °, så SBX -systemet innehåller fyra radarenheter för att täcka en hel halvklot av världen samtidigt.
fasad matris för radarsystem är mycket komplex och kräver datorkontroller som är snabba och pålitliga. SBX -systemet måste ändra riktningen för den totala radarstrålen en gång var 0,000020 th för en sekund, eller en gång var 20 mikrosekunder för att vara effektiva. Detta gör avancerade fasade arraysystem mycket dyra jämfört med traditionellt länkade radar, med SBX -systemet som kostar nästan $ 900 000 000 US -dollar (USD) att slutföra.
Mer blygsamma typer av fasad array -teknik inkluderar fasad array -ultraljudd Används i medicinsk avbildning och för att skanna inre av metallstrukturer för defekter. Ljudvågor överlappas för att förbättra den totala signalen och ändra sin riktning för skanning för att leta efter inre funktioner. Den fasade arrayomvandlaren som används i sådan utrustning har från 16 till 256 individuellt överförde ljudvågprober som aktiveras i grupper om 4 till 32 för att förbättra bildens kvalitet.
fasad matrisoptik (PAO), även om det bara är teoretiskt från och med 2011, undersöks för förmågan att den skulle behöva producera tredimensionella holografiska landskap som skulle vara oskiljaktiga för blotta ögat från den i den verkliga världen. Tekniken måste kunna manipulera ljusvågor för konstruktiv och destruktiv störning, som görs med radiovågor, på en nivå som är mindre än den naturliga våglängden för själva ljuset. De system som skulle vara nödvändiga för att göra detta skulle inkludera avancerade datorer för snabb bearbetning av signalerna och en rumslig ligHT -modulator (SLM) för att kontrollera när och hur varje ljusvåglängd manipulerades. Prognoser är att i mitten av 21 st århundradet kommer sådana PAO -system att vara möjliga.