Угловой отражатель - Corner reflector

Не путать с Антенна с угловым отражателем.

А угловой отражатель это световозвращатель состоящий из трех взаимно перпендикуляр, пересекающийся плоские поверхности, отражающие волны прямо к источнику, но переведено. Три пересекающиеся поверхности часто имеют квадратную форму. Металлические угловые отражатели радара используются для отражения радиоволн от радар наборы. Оптические угловые отражатели, называемые угловые кубики или же углы куба, из трехстороннего стекла призмы, используются в геодезия и лазерная дальность.

Принцип

Принцип работы углового отражателя

Входящий луч трижды отражается от каждой поверхности, что приводит к изменению направления.[1][2] Чтобы увидеть это, три соответствующих вектора нормалей перпендикулярных сторон угла можно рассматривать как образующие основа (а прямоугольная система координат ) (Икс, у, z), в котором показано направление произвольного входящего луча, [а, б, c]. Когда луч отражается с первой стороны, скажите Икс, луч Икс компонент, а, меняется на -а в то время как у и z компоненты не изменились, в результате чего направление [-а, б, c]. Точно так же при отражении сбоку у и наконец со стороны z, то б и c компоненты поменяны местами. Следовательно, направление луча идет от [а, б, c] на [-а, б, c] на [-а, −б, c] на [-а, −б, −c], и он покидает угловой отражатель со всеми тремя компонентами направления, в точности обратными. Пройденное расстояние относительно плоскости, перпендикулярной направлению лучей, также одинаково для любого луча, входящего в отражатель, независимо от того, где он впервые отражается.[нужна цитата ]

Анимация, показывающая отраженные лучи в углу куба (принцип углового отражателя).

В радаре

(крайний левый) Радарный угловой отражатель (ромбовидный объект) на мачте яхты. Обратите внимание, что это неправильно развернуто; для наилучшего отражения наземного радара 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 радиолокационных сигналов.
(рядом справа) Угловой отражатель для проверки РЛС
(далеко справа) Мультирефлектор на Испытательный полигон в Неваде используется в качестве радиолокационной цели для имитации ядерной бомбардировки

Угловые отражатели радара предназначены для отражения микроволновая печь радиоволны испускается радар возвращается к антенне 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 размещаются друг за другом в октаэдр (форма алмаза. Отражающие поверхности должны быть больше нескольких длины волн радиоволн для работы.[3]

В морском судоходстве они размещаются на мост абатменты, буи, корабли и особенно, спасательные шлюпки, чтобы они четко отображались на экранах корабельных радаров. Угловые отражатели размещаются на мачтах судна на высоте не менее 4,6 метра (15 футов) над уровнем моря (что дает приблизительный минимум). горизонт расстояние 8 километров или 4,5 морские мили ). Морской радар использует X-диапазон микроволны с длиной волны 2,5–3,75 см, поэтому используются небольшие отражатели диаметром менее 30 см. В авианавигации угловые отражатели устанавливают на сельских взлетно-посадочные полосы, чтобы они отображались на авиационном радаре.

В оптике

Угловой рефлектор
Аполлон-15 Лунный лазерный ретро-рефлектор для определения дальности (LRRR) установлен на Луне

В оптика, угловые отражатели обычно состоят из трех зеркала или отражающий призма лица, возвращающие инцидент луч света в обратном направлении. В геодезия, световозвращатель призмы обычно используются в качестве целей для дальнего электронного измерения расстояний с использованием тахеометр.

Пять массивов оптических угловых отражателей размещены на Луна для использования Эксперименты по лазерной локации Луны наблюдая лазер с время полета более точно измерить орбиту Луны, чем это было возможно раньше. Тройку крупнейших разместили НАСА как часть Программа Аполлон, а Советский союз построил два меньших в Луноходы.

Автомобиль и велосипед Задние фонари состоят из множества небольших угловых отражателей с разными секциями, ориентированными для просмотра под разными углами. Светоотражающий краска для видимости ночью обычно содержит световозвращающие сферические бусины.Тонкий пластик с микроскопическими угловыми отражателями может использоваться как Лента, на вывесках, или пришитых или отформованных на одежда.

Другие примеры

Угловые отражатели тоже могут возникнуть случайно. Башенные блоки с балконы часто являются случайными угловыми отражателями для звука и возвращают характерное эхо наблюдателю, издающему поблизости резкий шум, например хлопок в ладоши. Точно так же при интерпретации радара объект, который имеет множественные отражения от гладких поверхностей, дает радиолокационный отраженный сигнал большей величины, чем можно было бы ожидать, исходя из физических размеров объекта. Этот эффект был использован на АДМ-20 Перепел, маленькая ракета, у которой был такой же радиолокационный разрез как В-52.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ньюман, Уильям I. (2012). Механика сплошной среды в науках о Земле. Издательство Кембриджского университета. С. 6–7. ISBN  0521562899.
  2. ^ Бернштейн, Мэтт А .; Фридман, Уильям А. (2011). Размышляя об уравнениях: практическое руководство по развитию математической интуиции в физических науках и технике. Вайли. п. 193. ISBN  1118210646.
  3. ^ Краус, Джон; Мархефка, Рональд (2002). Антенны для всех приложений (3-е изд.). Макгроу Хилл. п. 365. ISBN  0-07-112240-0.

внешняя ссылка