Введение
Радарный индикатор планового положения (PPI) – это тип радарного дисплея, на котором антенна радара представлена в центре, а расстояние от неё и высота над землёй отображаются в виде концентрических окружностей. По мере вращения радарной антенны, радиальная развертка на PPI синхронно вращается вместе с ней вокруг центральной точки. Это наиболее распространенный тип радарного дисплея.
A plan position indicator (PPI) is a type of radar display that represents the radar antenna in the center of the display, with the distance from it and height above ground drawn as concentric circles. As the radar antenna rotates, a radial trace on the PPI sweeps in unison with it about the center point. It is the most common type of radar display.
Описание
Радарная антенна посылает импульсы, вращаясь на 360 градусов вокруг местоположения радара под фиксированным углом возвышения. При необходимости она может изменять угол или повторять сканирование под тем же углом. Отраженные сигналы от целей принимаются антенной и обрабатываются приемником, а наиболее непосредственным отображением этих данных является PPI (индикатор кругового обзора). Высота отраженных сигналов увеличивается с расстоянием до радара, как показано на смежном изображении. Это изменение не является прямой линией, а кривой, поскольку поверхность Земли изогнута и опускается за радиолокационный горизонт. Для стационарных установок север обычно отображается в верхней части изображения. Для мобильных установок, таких как радары небольших судов и самолетов, верх может указывать на нос судна или самолета, то есть направление их движения (курс), и это обычно обозначается линией курса. Некоторые системы могут использовать данные от гирокомпаса для поворота изображения и повторного отображения севера вверху. Также следует учитывать, что отображаемый сигнал представляет собой отражательную способность только на одной высоте антенны, поэтому одновременно может быть несколько PPI, по одному для каждого угла возвышения антенны.
История
Первый PPI-дисплей был использован до начала Второй мировой войны в экспериментальной радиолокационной системе Jagdschloss под Берлином. Первый серийный PPI был разработан в Telecommunications Research Establishment в Великобритании и впервые применен в системе слепой бомбардировки H2S во время Второй мировой войны. Изначально данные отображались в реальном времени на электронно-лучевой трубке, поэтому единственным способом сохранения полученной информации была фотография экрана. Фило Тейлор Фарнсворт, американский изобретатель полностью электронной системы телевидения в сентябре 1927 года, внес в это значительный вклад. Фарнсворт усовершенствовал версию своей электронной лампы (катодной трубки, или CRT) и назвал ее "Iatron", известной также как трубка накопления заряда. Она могла сохранять изображение от миллисекунд до минут и даже часов. Одна из версий, сохранявшая изображение около секунды перед затуханием, оказалась полезной для радиолокации. Эта медленно затухающая дисплейная трубка использовалась авиадиспетчерами с первых дней применения радиолокации. С развитием более совершенных радиолокационных систем появилась возможность оцифровывать данные и сохранять их в памяти для последующего доступа.
Применение
PPI используется во многих областях, связанных с отображением дальности и определения местоположения, особенно в радиолокационных системах, включая управление воздушным движением, морскую навигацию, метеорологию, а также на судах и самолетах. Дисплеи PPI также применяются для отображения данных гидролокаторов (сонаров), особенно в подводной войне. Однако, из-за того, что скорость звука в воде значительно ниже скорости микроволн в воздухе, на дисплее сонара PPI отображается расширяющийся круг, начинающийся с каждого излучаемого звукового импульса ("пинга"). В метеорологии конкурирующей системой отображения является CAPPI (индикатор положения на постоянной высоте), когда доступно сканирование с нескольких углов. Благодаря использованию компьютеров для обработки данных, современные гидролокационные и лидарные установки также могут имитировать дисплеи PPI радиолокаторов.