Угловой отражатель

редактировать
Ретрорефлектор с тремя ортогональными пересекающимися плоскими поверхностями

A угловой отражатель - это ретрорефлектор, состоящий из трех взаимно перпендикулярный, пересекающий плоские поверхности, который отражает волны непосредственно к источнику, но перемещается. Три пересекающиеся поверхности часто имеют квадратную форму. Металлические угловые отражатели радара используются для отражения радиоволн от комплектов радаров. Оптические угловые отражатели, называемые угловыми кубами или кубическими углами, изготовленные из трехстороннего стекла призм, используются в геодезии и <26.>лазерная дальнометрия.

Содержание
  • 1 Принцип
  • 2 В радаре
  • 3 В оптике
  • 4 Другие примеры
  • 5 См. также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Принцип
Принцип работы углового отражателя

Входящий луч трижды отражается, по одному разу от каждой поверхности, что приводит к изменению направления на противоположное. Чтобы увидеть это, три соответствующих вектора нормалей перпендикулярных сторон угла можно рассматривать как образующие базис (прямоугольную систему координат ) (x, y, z) для представления направление произвольного входящего луча, [a, b, c]. Когда луч отражается от первой стороны, скажем x, составляющая x луча, a, меняется на -a, в то время как компоненты y и z не изменяются, в результате получается направление [-a, b, c]. Аналогично, при отражении от стороны y и, наконец, от стороны z, компоненты b и c меняются местами. Следовательно, направление луча идет от [a, b, c] к [−a, b, c] к [−a, −b, c] к [−a, −b, −c], и он выходит из угла отражатель со всеми тремя компонентами направления в точности обратное. Пройденное расстояние относительно плоскости, перпендикулярной направлению лучей, также одинаково для любого луча, входящего в отражатель, независимо от того, где он впервые отражается.

Анимация, показывающая отраженные лучи в углу куба ( Принцип углового отражателя)
В радаре
(крайний слева) Угловой отражатель радара (объект в форме ромба) на мачте яхты. Обратите внимание, что это неправильно развернуто; чтобы наилучшим образом отражать поверхностный радар, он должен быть развернут в так называемой конфигурации «улавливания дождя», чтобы иметь внутренний угол, как показано на изображении «испытания радара».. (рядом слева) Буй в гавани Сан-Диего. Металлические пластины в верхней части образуют угловые отражатели для отражения сигналов радара.. (справа) Угловой отражатель для испытаний радара. (крайний правый) Многоотражатель на испытательном полигоне в Неваде, используемый в качестве радиолокационной цели для моделирования ядерная бомбардировка

Угловые отражатели радара предназначены для отражения микроволн радиоволн, излучаемых радаром, обратно в сторону антенны радара. Это заставляет их показывать сильную «отдачу» на экранах радаров. Простой угловой отражатель состоит из трех проводящих поверхностей из листового металла или экрана под углом 90 ° друг к другу, прикрепленных друг к другу по краям, образуя «угол». Они отражают радиоволны, идущие впереди, обратно параллельно входящему лучу. Чтобы создать угловой отражатель, который будет отражать радиолокационные волны, идущие с любого направления, 8 угловых отражателей располагаются спина к спине в форме октаэдра (ромба). Для функционирования отражающие поверхности должны быть больше нескольких длин волн радиоволн.

В морском судоходстве они размещаются на опорах моста, буев, корабли и, особенно, спасательные шлюпки, чтобы они четко отображались на экранах судовых радаров. Угловые отражатели размещаются на мачтах судна на высоте не менее 4,6 метра (15 футов) над уровнем моря (что дает им приблизительное минимальное расстояние горизонта 8 км или 4,5 морских миль ). Морской радар использует микроволны диапазона X с длинами волн 2,5–3,75 см, поэтому используются небольшие отражатели диаметром менее 30 см. В авиационной навигации угловые отражатели устанавливаются на сельских взлетно-посадочных полосах, чтобы они отображались на радарах самолетов.

В оптике
Угловой кубический отражатель Лунный лазерный рефлектор Apollo 15 (LRRR), установленный на Луне

В оптике угловые отражатели обычно состоят из трех отражает или отражающие поверхности призмы, которые возвращают падающий световой луч в противоположном направлении. При съемке призмы ретрорефлекторов обычно используются в качестве целей для электронного измерения расстояний на большие расстояния с помощью тахеометра .

. Пять массивов оптических угловых отражателей были размещены на Луна для использования в экспериментах по лунному лазерному определению дальности, наблюдающих время пролета лазера с помощью лазера для более точного измерения орбиты Луны, чем было возможно раньше. Три самых больших были размещены НАСА в рамках программы Аполлон, а Советский Союз построил два меньших в составе марсоходов Луноход.

Автомобильные и велосипедные задние фонари отформованы с множеством небольших угловых отражателей с разными секциями, ориентированными для просмотра под разными углами. Светоотражающая краска для видимости ночью обычно содержит световозвращающие сферические шарики. Тонкий пластик с микроскопическими структурами угловых отражателей может использоваться в качестве ленты, на знаках, или пришиваться или формоваться на одежду.

Другие примеры

Угловые отражатели также могут возникать случайно. Башенные блоки с балконами часто являются случайными угловыми отражателями для звука и возвращают характерное эхо наблюдателю, производящему резкий шум, такой как хлопок в ладоши, поблизости. Точно так же при интерпретации радара объект, который имеет множественные отражения от гладких поверхностей, дает радарный отраженный сигнал большей величины, чем можно было бы ожидать, исходя из физических размеров объекта. Этот эффект был использован на ADM-20 Quail, небольшой ракете с таким же поперечным сечением радара, что и B-52.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-15 12:45:05
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте