রাডার হল বৈজ্ঞানিক পদ্ধতি এবং প্রযুক্তিগত উপায়গুলির একটি সেট যা রেডিও তরঙ্গের মাধ্যমে কোনও বস্তুর স্থানাঙ্ক এবং বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। তদন্তাধীন বস্তুকে প্রায়ই রাডার টার্গেট (বা কেবল একটি লক্ষ্য) হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
রাডারের মূলনীতি
রাডারের কাজগুলি সম্পাদন করার জন্য ডিজাইন করা রেডিও সরঞ্জাম এবং সুবিধাগুলিকে রাডার সিস্টেম বা ডিভাইস (রাডার বা রাডার) বলা হয়। রাডারের মূল বিষয়গুলি নিম্নলিখিত শারীরিক ঘটনা এবং বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ভিত্তি করে:
- প্রচারের মাধ্যমে, রেডিও তরঙ্গ, বিভিন্ন বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত বস্তুর সাথে মিলিত হয়, তাদের উপর ছড়িয়ে পড়ে। লক্ষ্য (বা নিজস্ব বিকিরণ) থেকে প্রতিফলিত তরঙ্গ রাডার সিস্টেমকে লক্ষ্য শনাক্ত করতে এবং সনাক্ত করতে দেয়।
- দীর্ঘ দূরত্বে, রেডিও তরঙ্গের প্রসারকে একটি পরিচিত মাধ্যমের ধ্রুবক গতির সাথে রেক্টিলিনিয়ার বলে ধরে নেওয়া হয়। এই অনুমানটি লক্ষ্যের পরিসর এবং এর কৌণিক স্থানাঙ্ক (একটি নির্দিষ্ট ত্রুটি সহ) পরিমাপ করা সম্ভব করে তোলে।
- ডপলার প্রভাবের উপর ভিত্তি করে, প্রাপ্ত প্রতিফলিত সংকেতের ফ্রিকোয়েন্সি বিকিরণ বিন্দুর রেডিয়াল বেগ গণনা করেRLU সম্পর্কিত।
ঐতিহাসিক পটভূমি
বেতার তরঙ্গের প্রতিফলনের ক্ষমতা মহান পদার্থবিদ জি. হার্টজ এবং রাশিয়ান বৈদ্যুতিক প্রকৌশলী এ.এস. 19 শতকের শেষে পপভ। 1904 সালের একটি পেটেন্ট অনুসারে, প্রথম রাডারটি জার্মান প্রকৌশলী কে. হুলমেয়ার তৈরি করেছিলেন। যন্ত্রটি, যাকে তিনি টেলিমোবিলোস্কোপ নামে অভিহিত করেছিলেন, রাইন নদীতে চাষ করা জাহাজগুলিতে ব্যবহৃত হত। বিমান চলাচল প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, রাডারের ব্যবহার বায়ু প্রতিরক্ষার উপাদান হিসাবে খুব আশাব্যঞ্জক লাগছিল। বিশ্বের অনেক দেশের নেতৃস্থানীয় বিশেষজ্ঞদের দ্বারা এই এলাকায় গবেষণা পরিচালিত হয়েছিল৷
1932 সালে, LEFI (লেনিনগ্রাদ ইলেক্ট্রোফিজিক্যাল ইনস্টিটিউট) এর একজন গবেষক পাভেল কনড্রাটিভিচ ওশচেপকভ তার রচনায় রাডারের মূল নীতি বর্ণনা করেছিলেন। তিনি, সহকর্মীদের সহযোগিতায় বি.কে. শেম্বেল এবং ভি.ভি. 1934 সালের গ্রীষ্মে সিমবালিন একটি প্রোটোটাইপ রাডার ইনস্টলেশন প্রদর্শন করেছিল যা 600 মিটার দূরত্বে 150 মিটার উচ্চতায় একটি লক্ষ্য সনাক্ত করেছিল।
রাডারের প্রকার
লক্ষ্যের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের প্রকৃতি আমাদেরকে বিভিন্ন ধরণের রাডারের কথা বলতে দেয়:
- প্যাসিভ রাডার তার নিজস্ব বিকিরণ (থার্মাল, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক, ইত্যাদি) অন্বেষণ করে যা লক্ষ্যবস্তু (রকেট, বিমান, মহাকাশ বস্তু) তৈরি করে।
- অবজেক্টটি নিজস্ব ট্রান্সমিটার দিয়ে সজ্জিত থাকলে এবং এর সাথে মিথস্ক্রিয়া করলে সক্রিয় প্রতিক্রিয়া সহ সক্রিয় করা হয়"অনুরোধ - প্রতিক্রিয়া" অ্যালগরিদম অনুযায়ী ঘটে৷
- একটি নিষ্ক্রিয় প্রতিক্রিয়া সহ সক্রিয় মাধ্যমিক (প্রতিফলিত) রেডিও সংকেত অধ্যয়ন জড়িত। এই ক্ষেত্রে রাডার স্টেশনে একটি ট্রান্সমিটার এবং একটি রিসিভার থাকে৷
- আধা-সক্রিয় রাডার হল একটি বিশেষ ক্ষেত্রে সক্রিয়, যে ক্ষেত্রে প্রতিফলিত বিকিরণের গ্রহণকারী রাডারের বাইরে অবস্থিত (উদাহরণস্বরূপ, এটি একটি হোমিং মিসাইলের কাঠামোগত উপাদান)।
প্রতিটি প্রজাতির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে৷
পদ্ধতি এবং সরঞ্জাম
ব্যবহৃত পদ্ধতি অনুসারে রাডারের সমস্ত উপায় অবিচ্ছিন্ন এবং স্পন্দিত বিকিরণের রাডারে বিভক্ত।
প্রথমটিতে একটি ট্রান্সমিটার এবং রেডিয়েশনের একটি রিসিভার রয়েছে যা একই সাথে এবং অবিচ্ছিন্নভাবে কাজ করে। এই নীতি অনুসারে, প্রথম রাডার ডিভাইসগুলি তৈরি করা হয়েছিল। এই ধরনের একটি সিস্টেমের একটি উদাহরণ হল একটি রেডিও অল্টিমিটার (একটি বিমানের যন্ত্র যা পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে একটি বিমানের দূরত্ব নির্ধারণ করে) বা একটি রাডার যা সমস্ত গাড়িচালকদের কাছে একটি গাড়ির গতি নির্ধারণের জন্য পরিচিত৷
স্পন্দিত পদ্ধতিতে, অল্প কিছু মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি নির্গত হয়। একটি সংকেত তৈরি করার পরে, স্টেশনটি শুধুমাত্র অভ্যর্থনার জন্য কাজ করে। প্রতিফলিত রেডিও তরঙ্গ ক্যাপচার এবং নিবন্ধন করার পরে, রাডার একটি নতুন পালস প্রেরণ করে এবং চক্রগুলি পুনরাবৃত্তি করে৷
রাডার অপারেটিং মোড
রাডার স্টেশন এবং ডিভাইসগুলির পরিচালনার দুটি প্রধান মোড রয়েছে। প্রথমটি হল স্পেস স্ক্যানিং। এটি একটি কঠোর অনুযায়ী বাহিত হয়পদ্ধতি. একটি অনুক্রমিক পর্যালোচনার সাথে, রাডার বিমের গতি বৃত্তাকার, সর্পিল, শঙ্কুযুক্ত, সেক্টরাল প্রকৃতির হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি অ্যান্টেনা অ্যারে ধীরে ধীরে একটি বৃত্তে ঘোরাতে পারে (অজিমুথে) একই সাথে উচ্চতায় স্ক্যান করার সময় (উপরে এবং নীচে কাত হয়ে)। সমান্তরাল স্ক্যানিংয়ের সাথে, পর্যালোচনাটি রাডার বিমের একটি মরীচি দ্বারা বাহিত হয়। প্রত্যেকের নিজস্ব রিসিভার আছে, একাধিক তথ্য প্রবাহ একবারে প্রক্রিয়া করা হচ্ছে।
ট্র্যাকিং মোড নির্বাচিত বস্তুতে অ্যান্টেনার একটি ধ্রুবক নির্দেশনা বোঝায়। এটিকে ঘুরানোর জন্য, একটি চলমান লক্ষ্যের গতিপথ অনুসারে, বিশেষ স্বয়ংক্রিয় ট্র্যাকিং সিস্টেম ব্যবহার করা হয়৷
পরিসীমা এবং দিক নির্ধারণের জন্য অ্যালগরিদম
বায়ুমন্ডলে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের প্রচারের গতি ৩০০ হাজার কিমি/সেকেন্ড। অতএব, স্টেশন থেকে লক্ষ্য এবং পিছনের দূরত্ব কভার করতে সম্প্রচার সংকেত দ্বারা ব্যয় করা সময় জেনে, বস্তুর দূরত্ব গণনা করা সহজ। এটি করার জন্য, পালস পাঠানোর সময় এবং প্রতিফলিত সংকেত পাওয়ার মুহূর্তটি সঠিকভাবে রেকর্ড করা প্রয়োজন।
লক্ষ্যের অবস্থান সম্পর্কে তথ্য পেতে, অত্যন্ত দিকনির্দেশক রাডার ব্যবহার করা হয়। একটি বস্তুর আজিমুথ এবং উচ্চতা (উচ্চতা বা উচ্চতা) নির্ধারণ একটি সংকীর্ণ মরীচি সহ একটি অ্যান্টেনা দ্বারা তৈরি করা হয়। আধুনিক রাডারগুলি এর জন্য ফেজড অ্যান্টেনা অ্যারে (PAR) ব্যবহার করে, একটি সংকীর্ণ মরীচি সেট করতে সক্ষম এবং উচ্চ ঘূর্ণন গতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। একটি নিয়ম হিসাবে, স্পেস স্ক্যানিং প্রক্রিয়াটি কমপক্ষে দুটি বিম দ্বারা সঞ্চালিত হয়৷
প্রধান সিস্টেম প্যারামিটার
থেকেসরঞ্জামগুলির কৌশলগত এবং প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত কাজের দক্ষতা এবং গুণমানের উপর নির্ভর করে৷
রাডারের কৌশলগত সূচকগুলির মধ্যে রয়েছে:
- নূন্যতম এবং সর্বাধিক লক্ষ্য সনাক্তকরণ পরিসর, অনুমোদিত আজিমুথ এবং উচ্চতা কোণ দ্বারা সীমাবদ্ধ এলাকা দেখুন।
- রেঞ্জ, আজিমুথ, উচ্চতা এবং গতির রেজোলিউশন (আশেপাশের লক্ষ্যগুলির পরামিতি নির্ধারণ করার ক্ষমতা)।
- পরিমাপের নির্ভুলতা, যা স্থূল, পদ্ধতিগত বা এলোমেলো ত্রুটির উপস্থিতি দ্বারা পরিমাপ করা হয়৷
- শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা।
- আগত ডেটা স্ট্রীম নিষ্কাশন এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য অটোমেশনের ডিগ্রি৷
নির্দিষ্ট প্রযুক্তিগত পরামিতিগুলির মাধ্যমে ডিভাইসগুলি ডিজাইন করার সময় নির্দিষ্ট কৌশলগত বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করা হয়, যার মধ্যে রয়েছে:
- ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি এবং উৎপন্ন দোলনের মড্যুলেশন;
- অ্যান্টেনার প্যাটার্ন;
- যন্ত্র প্রেরণ এবং গ্রহণের ক্ষমতা;
- ব্যবস্থার সামগ্রিক মাত্রা এবং ওজন।
ডিউটি
রাডার একটি সর্বজনীন হাতিয়ার যা সামরিক, বিজ্ঞান এবং জাতীয় অর্থনীতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। প্রযুক্তিগত উপায় এবং পরিমাপ প্রযুক্তির বিকাশ এবং উন্নতির কারণে ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলি ক্রমাগতভাবে প্রসারিত হচ্ছে৷
সামরিক শিল্পে রাডারের ব্যবহার আমাদের স্থান পর্যালোচনা এবং নিয়ন্ত্রণ, বায়ু, স্থল এবং জল মোবাইল লক্ষ্যবস্তু সনাক্তকরণের গুরুত্বপূর্ণ কাজগুলি সমাধান করতে দেয়। ছাড়ারাডার, নেভিগেশন সিস্টেম এবং বন্দুকযুদ্ধ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার তথ্য সহায়তার জন্য সরঞ্জাম পরিবেশন করার কথা কল্পনা করা অসম্ভব৷
সামরিক রাডার হল কৌশলগত ক্ষেপণাস্ত্র সতর্কীকরণ ব্যবস্থা এবং সমন্বিত ক্ষেপণাস্ত্র প্রতিরক্ষার মূল উপাদান৷
রেডিও জ্যোতির্বিদ্যা
পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে প্রেরিত, রেডিও তরঙ্গগুলি কাছের এবং দূরের মহাকাশের বস্তুর পাশাপাশি পৃথিবীর কাছাকাছি লক্ষ্যবস্তু থেকেও প্রতিফলিত হয়। শুধুমাত্র অপটিক্যাল ইন্সট্রুমেন্ট ব্যবহার করে অনেক মহাকাশ বস্তুর সম্পূর্ণ তদন্ত করা যায়নি এবং শুধুমাত্র জ্যোতির্বিদ্যায় রাডার পদ্ধতির ব্যবহার তাদের প্রকৃতি এবং গঠন সম্পর্কে সমৃদ্ধ তথ্য প্রাপ্ত করা সম্ভব করেছে। চন্দ্র অন্বেষণের জন্য প্যাসিভ রাডার প্রথম 1946 সালে আমেরিকান এবং হাঙ্গেরিয়ান জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ব্যবহার করেছিলেন। প্রায় একই সময়ে, মহাকাশ থেকে রেডিও সংকেতও ভুলবশত প্রাপ্ত হয়েছিল৷
আধুনিক রেডিও টেলিস্কোপে, রিসিভিং অ্যান্টেনা একটি বৃহৎ অবতল গোলাকার বাটির আকার ধারণ করে (একটি অপটিক্যাল রিফ্লেক্টরের আয়নার মতো)। এর ব্যাস যত বড় হবে, অ্যান্টেনা তত দুর্বল সিগন্যাল গ্রহণ করতে সক্ষম হবে। প্রায়শই, রেডিও টেলিস্কোপগুলি একটি জটিল পদ্ধতিতে কাজ করে, শুধুমাত্র একে অপরের কাছাকাছি অবস্থিত ডিভাইসগুলিকে একত্রিত করে না, বিভিন্ন মহাদেশে অবস্থিত। আধুনিক রেডিও জ্যোতির্বিদ্যার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজের মধ্যে সক্রিয় নিউক্লিয়াস সহ পালসার এবং ছায়াপথের অধ্যয়ন, আন্তঃনাক্ষত্রিক মাধ্যমের অধ্যয়ন।
নাগরিক ব্যবহার
কৃষি ও বনায়নে, রাডারউদ্ভিদের জনসাধারণের বন্টন এবং ঘনত্ব সম্পর্কে তথ্য পাওয়ার জন্য, গঠন, পরামিতি এবং মাটির ধরন অধ্যয়ন এবং আগুনের সময়মত সনাক্তকরণের জন্য ডিভাইসগুলি অপরিহার্য। ভূগোল এবং ভূতত্ত্বে, রাডার টপোগ্রাফিক এবং ভূতাত্ত্বিক কাজ সম্পাদন করতে, শিলার গঠন এবং গঠন নির্ধারণ করতে এবং খনিজ আমানত অনুসন্ধান করতে ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোলজি এবং সমুদ্রবিজ্ঞানে, রাডার পদ্ধতিগুলি দেশের প্রধান জলপথের অবস্থা, তুষার এবং বরফের আচ্ছাদন এবং উপকূলরেখার মানচিত্র পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়৷
রাডার আবহাওয়াবিদদের জন্য একটি অপরিহার্য সহকারী। রাডার সহজেই দশ কিলোমিটার দূরত্বের বায়ুমণ্ডলের অবস্থা জানতে পারে এবং প্রাপ্ত তথ্য বিশ্লেষণ করে একটি নির্দিষ্ট এলাকার আবহাওয়ার পরিবর্তনের পূর্বাভাস দেওয়া হয়।
উন্নয়নের সম্ভাবনা
একটি আধুনিক রাডার স্টেশনের জন্য, প্রধান মূল্যায়নের মাপকাঠি হল দক্ষতা এবং গুণমানের অনুপাত। দক্ষতা সরঞ্জামের সাধারণীকৃত কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য বোঝায়। একটি নিখুঁত রাডার তৈরি করা একটি জটিল প্রকৌশল এবং বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত কাজ, যার বাস্তবায়ন কেবলমাত্র ইলেক্ট্রোমেকানিক্স এবং ইলেকট্রনিক্স, ইনফরম্যাটিক্স এবং কম্পিউটার প্রযুক্তি, শক্তির সর্বশেষ কৃতিত্ব ব্যবহার করেই সম্ভব৷
বিশেষজ্ঞদের পূর্বাভাস অনুসারে, অদূর ভবিষ্যতে, জটিলতা এবং উদ্দেশ্যের বিভিন্ন স্তরের স্টেশনগুলির প্রধান কার্যকরী একক হবে সলিড-স্টেট অ্যাক্টিভ ফেজড অ্যারে (ফেজড অ্যান্টেনা অ্যারে), যা অ্যানালগ সংকেতগুলিকে ডিজিটালে রূপান্তরিত করবে।. উন্নয়নকম্পিউটার কমপ্লেক্স সম্পূর্ণরূপে রাডারের নিয়ন্ত্রণ এবং মৌলিক ফাংশনগুলিকে স্বয়ংক্রিয় করবে, শেষ ব্যবহারকারীকে প্রাপ্ত তথ্যের ব্যাপক বিশ্লেষণ প্রদান করবে।
