Radio wave frequency & wavelength

၁၉ ရာစုအေႏွာင္းပိုင္းမွာ AC current ဟာ၀ါယာႀကိဳးေတြမွာ ျဖတ္စီးႏိုင္တယ္ဆုိတာ က အစျပဳလုိ႕ Wireless technology ေတြ႕ရွိလာၾကပါတယ္။ ဒီေနရာမွာ ၀ါယာမပါပဲ တစ္ေနရာနဲ႕ တစ္ေနရာလႊင့္ထုတ္ႏိုင္ၿပီး မျမင္ရတဲ့အရာဟာ electromagnetic radiation (EM) ပံုစံျဖစ္ပါတယ္။ EM radiation ဟာ လွိဳင္းပ်ံ႕ႏွ႔ံတဲ့ပံုစံအတိုင္း အလ်င္ 300,000,000 meters per second (186,000 miles per second) နဲ႕ပ်ံ႕ႏွံ႔ပါတယ္။ အလင္းရဲ႕အလ်င္ အတုိင္းျဖစ္ပါတယ္။ EM wave ေတြမွာ frequency အမ်ိဳးမ်ိဳးရွိပါတယ္။ electromagnetic radiation ေတြရဲ႕ frequency ေတြဟာ အမ်ားအားျဖင့္ ျမင့္ေလ့ရွိပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ metric prefixes ေတြသံုးၿပီး ေျပာေလ့ရွိပါတယ္။ ဥပမာ - kilohertz (kHz): 1,000 hertz ၊ megahertz (MHz): 1,000,000 hertz ၊ gigahertz (GHz): 1,000,000,000 hertz ။ EM radiation ရဲ႕ frequency range အကုန္လံုးကုိ electromagnetic spectrum လုိ႕သိၾကပါတယ္။ Radio waves ဟာ ဒီ spectrum ရဲ႕ တစ္စိတ္တစ္ပိုင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ ေယဘူယ်အားျဖင့္ 1 kHz ကေန 300 GHz အတြင္းကုိ radio waves region လို႕သတ္မွတ္ပါတယ္။ 300 GHz အထက္ကို infrared ray region ၊ အဲဒီ့ေနာက္ visible light ၊ ultraviolet ၊ X-ray၊ gamma ray ဆုိၿပီး အဆင့္ဆင့္သတ္မွတ္သြားပါတယ္။ ပံု - ၁ မွာၾကည့္ပါ။

ပံု(၁)

ပုိၿပီးရွင္းေအာင္ေျပာရမယ္ဆုိရင္ radio waves ေတြဟာ ကၽြန္ေတာ္တုိ႕ျမင္ရတဲ့ visible light နဲ႕ တစ္ပံုစံထဲပါပဲ။ frequency နည္းတာကလြဲလုိ႕ေပါ့။ ဒါမယ့္ EM waves ေတြဟာ sound waves ေတြနဲ႕ေတာ့ လံုး၀မတူပါဘူး။ ဘာလုိ႕လည္းဆုိရင္ sound waves ေတြက mechanical wave အမ်ိဳးအစားျဖစ္ပါတယ္။ ၾကားခံနယ္ရွိမွ သြားလုိ႕ရပါတယ္။ ပ်ံ႕ႏွ႔ံလုိ႕ရပါတယ္။ EM waves ေတြကေတာ့ ၾကားခံနယ္ရွိရွိ မရွိရွိ ပ်ံ႕ႏွံ႔ႏိုင္ပါတယ္။ sound waves ဟာ EM waves အုပ္စုထဲမွာမပါဘူးဆုိတာကို ရွင္းရွင္းလင္းလင္း သိေစလုိပါတယ္။

ခု ကၽြန္ေတာ္အဓိကေရးခ်င္ေျပာခ်င္တာဟာ EM waves အုပ္စုထဲမွာ ပါတဲ့ radio waves အေၾကာင္းပါ။ တစ္ခါတစ္ရံမွာ radio waves ေတြကုိ wavelength လွိဳင္းအလ်ားနဲ႕ ေျပာေပမယ့္ တစ္ခါတစ္ရံမွာ frequency ႀကိမ္ႏွဳန္းနဲ႕ေျပာပါတယ္။ wavelength နဲ႕ frequency ၾကားကဆက္သြယ္ခ်က္ကရိုးရွင္းပါတယ္။

wavelength = wave propagation speed / frequency

EM radiation ရဲ႕ ပ်ံ႕ႏွံ႔ႏွဳန္းဟာ အလင္းရဲ႕အလ်င္အတုိင္းျဖစ္တယ္လုိ႕ အထက္မွာေျပာခဲ့ၿပီးျဖစ္ပါတယ္။ frequency အမ်ိဳးမ်ိဳးမွာ ရွိမယ့္ wavelength ေတြကို ေအာက္မွာ ဥပမာအေနနဲ႕ေဖာ္ျပေပးထားပါတယ္။ Frequency နဲ႕ wavelength ဟာ အေၾကြေစ့တစ္ေစ့ရဲ႕ ေခါင္းနဲ႕ ပန္းလိုပါပဲ။ ေခါင္းဘက္ကိုၾကည့္ၿပီး ဘယ္ေလာက္တန္လဲေျပာလုိ႕ရသလို ပန္းဘက္ကိုၾကည့္ၿပီးလည္း ဘယ္ေလာက္တန္လည္းေျပာလုိ႕ရပါတယ္။ တစ္ခါတစ္ေလမွာ Frequency နဲ႕ေျပာရင္ ပိုအဆင္ေျပေပမယ့္ တစ္ခါတစ္ေလက် wavelength နဲ႕ေျပာမွ ပိုအဆင္ေျပတာ ေလးေတြ လည္းရွိပါတယ္။ frequency / wavelength ranges ေတြကို bands ဆုိၿပီး သံုးႏွဳန္းေလ့ရွိပါတယ္။ International Telecommunications Union (ITU) ကေန radio waves ေတြကို ေအာက္ပါအတိုင္း frequency bands ေတြခြဲျခားသတ္မွတ္ထားပါတယ္။

Frequency bands ေတြနဲ႕ပတ္သတ္လုိ႕ ထပ္မံသိသင့္တာတစ္ခုက NATO band ပဲျဖစ္ပါတယ္။ ဒီမွာ bands နာမည္ေတြကို A ကေန M အထိလြယ္ကူစြာသတ္မွတ္ထားပါတယ္။ အထက္မွာေဖာ္ျပထားတဲ့ ITU ကသတ္မွတ္ထားတဲ့ traditional band schemes နဲ႕ NATO band scheme ဟာ တစ္ခုနဲ႕တစ္ခု ဘာမွ ဆက္စပ္မႈမရွိပါဘူး။ ေအာက္မွာ NATO band ဇယားကိုေဖာ္ျပထားပါတယ္။

NATO band ဟာ ဥေရာပမွ ပိုၿပီး အသံုးမ်ားတယ္လို႕ေျပာလုိ႕ရပါတယ္။ တစ္ခ်ိဳ႕ publications ေတြမွာ NATO band နဲ႕ လုိလို၊ traditional band နဲ႕လိုလိုေရာေထြးေလ့ ရွိပါတယ္။ ေသခ်ာသတိထားၿပီးၾကည့္ေစလိုပါတယ္။ ႏွစ္ခုလံုးမွာ "C", "L", နဲ႕ "K" bands ေတြဟာ နာမည္တူေနပါတယ္။ ဘယ္ schemes နဲ႕ ေျပာေနလဲ ဆုိတာကို ခြဲျခားသိဖုိ႕လုိအပ္ပါတယ္။ ကၽြန္ေတာ့္အေနနဲ႕ေတာ့ ဒီဆိုက္ဒ္မွာေရးတဲ့အခါ အမ်ားသံုးျဖစ္ၿပီး ရိုးရွင္းတဲ့ traditional band schemes ကုိပဲအသံုးျပဳသြားမွာျဖစ္ပါတယ္။

Unambiguous effect

ပံု (၁) unambiguous effect

Unambiguous effect ဆုိတာကုိ နားလည္ေအာင္ေျပာရမယ္ဆုိရင္ ကၽြန္ေတာ္တုိ႔ transmitted signal ရဲ႕ pulse ေနာက္တစ္ခုမလာခင္မွာ reflected signal ရဲ႕ pulse ႏွစ္ခု သံုးခုကိုေတြ႕ေနတယ္ဆိုရင္ အဲဒီ reflected signal pulse ေတြထဲက ဘယ္ pulse ကုိေရြးခ်ယ္ရမယ္ ဆုိတာ ရႈပ္ေတြးၿပီး ဒိြဟျဖစ္ေစပါတယ္။ ပိုရွင္းေအာင္ကၽြန္ေတာ္ပံုႏွင့္တကြ ထပ္ရွင္းပါအံုးမယ္။ ပံု(၁) မွာၾကည့္ပါ။ အစိမ္းေရာင္နဲ႔ ျပထားတဲ့ signal ဟာ transmitted signal ျဖစ္ၿပီး အျပာေရာင္နဲ႔ ျပထားတာဟာ received signal ပါ။ signal မွာ 1 , 2 , 3 ဆိုတဲ့နံပါတ္ေလးေတြက pulse တစ္ခုခ်င္းဆီရဲ႕ နံပါတ္ေတြပါ။ transmitted signal ရဲ႕ first pulse (1) အစိမ္းေရာင္ က တားကဒ္ကုိထိၿပီး ျပန္လာတဲ့ အျပာေရာင္ received signal ကို (1) နဲ႔ ပဲျပန္ျပထားပါတယ္။ ေနာက္ကနံပါတ္ေတြလည္းအလားတူပါပဲ။ အဲဒီလုိျပန္ဖမ္းမိတဲ့ခါ လႊင့္ထုတ္တဲ့ transmitted signal မွ ဒုတိယ pulse ကိုမေရာက္ေသးဘူး ျပန္ဖမ္းမိတဲ့ေကာင္ေတြက ႏွစ္ခုသံုးခုျဖစ္လာတဲ့ခါ (အေပၚပံု) ဘယ္ pulse ေၾကာင့္ ဘယ္ pulse ျပန္လာတယ္ဆိုတာကို မေရြးႏုိင္ဘူးျဖစ္သြားပါတယ္။ ခုပံုမွာကၽြန္ေတာ္က 1 , 2, 3 ... တပ္ေပးထားလုိ႕ 1 က 1 ေၾကာင့္ ျပန္လာတယ္လုိ႕သိတာကိုး။ ေနာက္တစ္ခုက signal ရဲ႕ အစလိုမ်ိဳးမွာၾကည့္တာျဖစ္ေနလို႕ ပထမဆံုးလႊင့္လုိ္က္တဲ့ pulse ကရုိက္လို႔ ျပန္လာတဲ့ဟာက ပထမဆံုးဖမ္းမိတဲ့ pulse ပဲလို႔ခန္႔မွန္းလို႕ရတာေလ။ တကယ္လက္ေတြ႔ မွာက တစ္ခ်ိန္လံုးလႊင့္ထားၿပီးဖမ္းေနတာ။ တားကဒ္မရွိရင္ ဘာမွျပန္မဖမ္းမိဘူး။ စေတြ႕ၿပီဆိုတာနဲ႕ ဆက္တုိက္မိေတာ့တာ။ စၿပီးဖမ္းမိတဲ့ received signal pulse ဟာ ဘယ္ transmitted signal ရဲ႕ ဘယ္ pulse ေၾကာင့္ျပန္လာဟာလဲဆိုတာကို မသိႏုိင္ဘူးျဖစ္သြားပါတယ္။ အဲလိုမသိတာကို သိေအာင္လုပ္ရမယ္။ ဘယ္လိုလုပ္သလဲဆုိေတာ့ transmitted signal ရဲ႕ period ( T ) ကိုေရြးခ်ယ္ပါတယ္။ ဘယ္လိုျဖစ္ေအာင္ ေရြးခ်ယ္သလဲဆိုတာ ကၽြန္ေတာ္ဆက္ေျပာပါ့မယ္။ ျပန္လာတဲ့ reflected ( received ) signal ဟာ t=2R/c ခ်ိန္က်မွ ျပန္မိတာမဟုတ္လား။ အေ၀းဆံုးမွာရွိတဲ့ တားကဒ္ကုိရိုက္ၿပီးျပန္လာမယ့္ signal ဟာ အခ်ိန္အၾကာဆံုးမွမိမွာပဲ။ အဲေတာ့ အဲဒီအခ်ိန္ကို တြက္လုိက္တယ္ ။ t= 2Rmax/c ေပါ့။ အဲလိုရတယ့္အခ်ိန္ထက္ transmitted signal ရဲ႕ period ကိုၾကီးေအာင္ေရြးခ်ယ္ထားပါတယ္။ T > t ။ ဒါဆုိရင္ခုဏလိုမျဖစ္ေတာ့ပဲ received signal ရဲ႕ ပထမဆံုး pulse ဟာ သူျဖစ္ေပၚလာေစဖုိ႕ လႊင့္ထုတ္လိုက္တဲ့ transmitted signal pulse ေနာက္မွာ ပဲေပၚေတာ့မွာပါ။ ေအာက္ပံုမွာၾကည့္ပါ။ တနည္းေျပာရရင္ received signal pulse ဟာ သူ႔ ေရွ႕ မွာလႊင့္ထားတယ့္ transmitted signal pulse ေၾကာင့္ဆုိတာေသခ်ာသြားပါၿပီ။ ဒီလုိျဖစ္ေအာင္ လုပ္ထားတာေလးကို unambiguous effect လို႔ေခၚတာပဲျဖစ္ပါတယ္။ အခ်ဳပ္အားျဖင့္ မွတ္ရမွာကေတာ့ signal ရဲ႕ period ကိုေရြးခ်ယ္တဲ့ခါ ဒီ unambiguous effect ကိုစဥ္းစား ေရြးခ်ယ္ရတယ္ဆိုတာပဲျဖစ္ပါတယ္။

T > 2Rmax/c

Tactical-technical characteristics of radar(3)

ကဲ…..ဒီကေန႔ေတာ့က်န္ေနတဲ့ အေႄကြးေလးဆပ္ခ်င္လို႔… :P ။Tactical-technical characteristics ေတြဘာအတြက္လိုအပ္သလဲဆိုတာနဲ႔ Tactical characteristics အေၾကာင္းေတြေရးခဲ့ၿပီးျဖစ္ေလေတာ့ က်န္ေနေသးတဲ့ technical characteristics ရဲ႕ အေၾကာင္းမေရးရင္ အင္တာနက္ခ်ိတ္မထားတဲ့ computer လို ျပည့္စံုမႉနဲ႔ကင္းမဲ့ေနမွာ ဆိုးတာနဲ႔ ဒီပို႔စ္ကို ကၽြန္ေတာ္ေရးပါတယ္။ technical characteristics မွာ အေရးႀကီးတဲ့ characteristics (၇) ခု (ကၽြန္ေတာ္သိသေလာက္ :D ) ႐ွိပါတယ္။
၁။ detecting လုပ္မဲ့ေရဒါအမ်ိဳးအစား

ေရဒါအမ်ိဳးအစား။ဘာလုပ္ခ်င္တာလဲဆိုတဲ့ေမးခြန္းကိုေျဖၿပီး ကၽြန္ေတာ္တို႔ system မွာ ဘယ္လိုေရဒါအမ်ိဳးအစားကိုသံုးမလဲဆိုတာ ေ႐ြးခ်ယ္ရမွာပါ။ ေယဘူယ်အားျဖင့္ေတာ့ ေရဒါအမ်ိဳးအစားဘာသိပ္မ႐ွိလွပါဘူး။အမ်ိဳးအစား (၃) မ်ိဳးပဲ႐ွိပါတယ္။
(၁) active ေရဒါ
(၂) active with active object ေရဒါ
(၃) passive ေရဒါ

အေသးစိတ္ဖတ္႐ႉလိုရင္ေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တင္ျပခဲ့တဲ့ ေရဒါအမ်ိဳးအစားဆိုတဲ့ပို႔စ္မွာ ဖတ္လို႔ ရပါတယ္ခင္ဗ်ာ။
၂။ radiated signal ရဲ႕အမ်ိဳးအစား
လႊင့္ထုတ္မယ့္ ၊ ဖမ္းယူမဲ့ radiated signal ရဲ႕အမ်ိဳးအစားကိုေ႐ြးခ်ယ္ျခင္းပဲျဖစ္ပါတယ္။ ဥပမာအားျဖင့္ continuous signal ကိုသံုးမလား၊ impulse signal ကိုသံုးမလား ဆိုတာ မ်ိဳး ေပါ့။
၃။ wavelength (λ)
အသံုးျပဳမဲ့ signal ရဲ႕လိႉင္းအလ်ားကိုေ႐ြးခ်ယ္ျခင္းျဖစ္ပါတယ္။ bandwith ေ႐ြးခ်ယ္ျခင္း လို႔ေျပာရင္လည္းတူတူပါပဲ။ λ=c/f ကိုး။ c ကေတာ့အားလံုးသိထားတဲ့အလင္းရဲ႕အလ်င္ ပါပဲ။မ်ားေသာအားျဖင့္ေတာ့ လိႉင္းအလ်ားကို ၈ မီလီမီတာကေန ၃၀ စင္တီမီတာအတြင္း မွာသံုးေလ့႐ွိပါတယ္။ frequency ကိုေတာ့ ၁ ဂစ္ဂါဟာ့စ္ ကေန ၃၀ ဂစ္ဂါဟာ့စ္ အတြင္းမွာ သံုးေလ့႐ွိၾကပါတယ္။

Tactical-technical characteristics of radar(2)

Tactical-technical characteristics of radar(1) မွာေျပာခဲ့တဲ့ characteristics ေတြအေၾကာင္းကိုဆက္မွာပါ။ Tactical characteristics အေၾကာင္းနဲ႔အရင္စလိုက္ၾကရ ေအာင္ဗ်ာ။ဒီမွာ characteristics ခုႏွစ္ခု႐ွိပါတယ္။

၁။ operating zone of radar
ဒါကေတာ့ေလထုထဲကဧရိယာတစ္ခုပါ။ဘယ္လိုဧရိယာလဲဆိုရင္ ကၽြန္ေတာ္တို႔ေရဒါက အခ်ိန္မလပ္ေစာင့္ၾကည့္ေနေသာ (သို႔မဟုတ္) ေရဒါကလက္လွန္းမွီေသာ (သို႔မဟုတ္) object ကိုဖမ္းယူႏိုင္ေသာ ဧရိယာျဖစ္ပါတယ္။ ဒီဧရိယာရဲ႕အေ၀းဆံုးအနားစြန္းကို maximum distance (Rmax) နဲ႔ျပပါတယ္။အနီးဆံုးအနားစြန္းကိုေတာ့minimum distance (Rmin) နဲ႔ျပပါတယ္။အနီးဆံုးဘယ္ေလာက္ကီလိုမီတာကေန အေ၀းဆံုးဘယ္ေလာက္ ကီလိုမီတာအတြင္းမွာဒီေရဒါကဖမ္းႏိုင္တယ္ဆိုတာမ်ိဳးေပါ့။ဒီဧရိယာကိုေျပာဖို႔က ဒီေလာက္ နဲ႔တင္မလံုေလာက္ေသးပါဘူး။ဘာလို႔လဲဆိုေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တို႔ကေလထု space ထဲက ဧရိယာကိုေျပာမွာဆိုေတာ့ ေနာက္ထက္ parameters ေတြလိုပါေသးတယ္။အဲဒါေတြက ေတာ့ azimuth (ေရျပင္ညီအတိုင္း ေျမာက္အရပ္မွစတင္၍ နာရီလက္တံအတိုင္း တိုင္းတာ ေသာေထာင့္ ) နဲ႔ angle of elevation (အျမင့္အားျဖင့္ မိမိတည္ေနရာမွတိုင္းတာလို သည့္အရာ၀တၳဳသို႔ ေဒါင္လိုက္တိုင္းတာေသာေထာင့္) ပဲျဖစ္ပါတယ္။

၂။ resolution
ဒီအပိုင္းမွာ range resolution , velocity resolution , angular resolution ဆိုၿပီးသံုးပိုင္းခြဲျခားထားပါတယ္။အကယ္၍ အရာ၀တၳဳႏွစ္ခုဟာ angular position တူမယ္၊ တူညီတဲ့အလ်င္နဲ႔ ေ႐ြ႕လ်ားပ်ံသန္းလာမယ္ ဆိုရင္ radar မွာႏွစ္ခု အေနနဲ႔ျမင္ဖို႔အတြက္ အဲဒီ့အရာ၀တၳဳႏွစ္ခု အနည္းဆံုးကြာေ၀းရမယ့္ အကြာအေ၀းကို range resolution လို႔ ေခၚပါတယ္။ΔR နဲ႔ေဖာ္ျပေလ့႐ွိပါတယ္။ အဲဒီ့အကြားအေ၀းထက္ပို၍နီးကပ္စြာေ႐ြ႕လ်ား ပ်ံသန္းလာမယ္ဆိုရင္ေတာ့ radar မွာႏွစ္ခုအေနနဲ႔မျမင္ေတာ့ပဲ တစ္ခုထဲပဲလို႔ျမင္ရမွာျဖစ္ပါ တယ္။အလားတူစြာပဲ အကယ္၍ အရာ၀တၳဳႏွစ္ခုဟာ angular position တူမယ္၊ တူညီတဲ့အကြာအေ၀းကေနေ႐ြ႕လ်ားပ်ံသန္းလာမယ္ဆိုရင္ radar မွာႏွစ္ခု အေနနဲ႔ register လုပ္ႏိုင္ဖို႔အတြက္ အဲဒီ့အရာ၀တၳဳႏွစ္ခုရဲ႕အလ်င္ဟာ အနည္းဆံုးျခားနားရမယ့္ တန္ဖိုးကို velocity resolution လို႔ေခၚပါတယ္။ ΔV နဲ႔ေဖာ္ျပေလ့႐ွိပါတယ္။ အလားတူစြာ အကယ္၍သာ အရာ၀တၳဳႏွစ္ခုဟာအကြားအေ၀းတူမယ္၊ တူညီတဲ့အလ်င္နဲ႔ ေ႐ြ႕လ်ား ပ်ံသန္းလာမယ္ ဆိုရင္ radar မွာႏွစ္ခု အေနနဲ႔ register လုပ္ႏိုင္ဖို႔အတြက္ အဲဒီ့အရာ၀တၳဳ ႏွစ္ခုရဲ႕ angular position ဟာအနည္းဆံုးျခားနားရမယ့္ တန္ဖိုးကို angular resolution လို႔ေခၚပါတယ္။

Tactical-technical characteristics of radar(1)

ေရဒါ station တစ္ခုကို ကိုယ္တိုင္ဒီဇိုင္းဆြဲ၊ကိုယ္တိုင္တြက္ခ်က္ တည္ေဆာက္ေတာ့မယ္ ဆိုရင္ပဲျဖစ္ျဖစ္၊ သူမ်ားႏိုင္ငံက၀ယ္ေတာ့ မယ္ဆိုရင္ပဲျဖစ္ျဖစ္ အရင္ဦးဆံုးသိဖို႔လိုတာ ကေတာ့ Tactical-technical characteristics of radar ပဲျဖစ္ပါတယ္။ဘာလို႔လဲဆိုရင္ ေရဒါတစ္ခုရဲ႕အရည္အခ်င္း စြမ္းပကားကိုသိခ်င္ရင္Tactical နဲ႔ technical characteristics ေတြကိုၾကည့္ရလိုပါပဲ။ ဒီေရဒါက ဘယ္အပိုင္းအျခားအကြာေ၀း(ဇံု)အထိဖမ္းယူႏိုင္တာလဲ၊ ဘယ္ေလာက္အလ်င္မ်ိဳးနဲ႔လာတဲ့ အရာ၀တၱဳမ်ိဳးအထိဖမ္းႏိုင္မလဲ အစ႐ွိတာေတြကို အခု ကၽြန္ေတာ္ေျပာမဲ့ characteristics ေတြကေဖာ္ျပမွာျဖစ္ပါတယ္။ဒီမွာမွ Tactical character –istics နဲ႔ technical characteristics ဆိုၿပီးႏွစ္မ်ိဳးျဖစ္ေနပါတယ္။အဲဒါကိုကၽြန္ေတာ္အရင္ ႐ွင္းပါမယ္။ အဲဒါေလးကဘာမွမဟုတ္ေပမယ့္ ဒီမွာအေရးႀကီးတဲ့အပိုင္းျဖစ္ေနလို႔ပါ။ ကၽြန္ေတာ္တို႔ကို ေရဒါ station တစ္ခုရဲ႕ဒီဇိုင္းဆြဲဖို႔တာ၀န္ေပးၿပီဆိုၾကပါစို႔။တာ၀န္ေပးမယ့္ သူက engineer ျဖစ္ခ်င္မွျဖစ္ပါလိမ့္မယ္။ျဖစ္ခဲ့ရင္လည္းသူေပးမယ့္ အခ်က္အလက္ေတြက တြက္ခ်က္မႉအပိုင္းမွာထည့္တြက္ရမယ့္ data ေတြကိုေပးမွာမဟုတ္ပါဘူး။ တာ၀န္ေပး မယ့္သူက ဘယ္လိုေရဒါမ်ိဳးတည္ေဆာက္ရမယ္ဆိုတာကိုသိမွာမဟုတ္ပါဘူး။အဲဒီေတာ့ သူဘာလုပ္ ခ်င္တယ္ဆိုတာပဲေျပာမွာပါ။
နားလည္လြယ္ေအာင္ ကၽြန္ေတာ္ဥပမာေလးနဲ႔ေျပာပါမယ္။ computer တစ္လံုး၀ယ္မယ္ ဆိုၾကပါစို႔။ ၀ယ္မယ့္သူက computer အေၾကာင္းနားမလည္ဘူးဆိုရင္ သူကိုကၽြန္ေတာ္တို႔ ေမးဖို႔လိုတာက ကြန္ျပဴတာကိုသူဘာအတြက္အသံုးခ်မလဲဆိုတာမဟုတ္ဘူးလား။ အဲဒီ ရည္ရြယ္ခ်က္ေတာ့သူမွာ႐ွိကို႐ွိမယ္ေလ။သူအေနနဲ႔ဲဒါကိုေျပာလည္းေျပာတတ္ပါလိမ့္မယ္။ ဆိုပါစို႔ရဲ႕။သူက vedio editing လုပ္ခ်င္တယ္လို႔ေျပာရင္ ကၽြန္ေတာ္တို႔က graphic card ေကာင္းေကာင္းေလးနဲ႔ဆင္ေပးရပါလိမ့္မယ္။ data ေတြခပ္မ်ားမ်ားသိုေလွာင္အသံုးျပဳ ခ်င္တယ္ဆုိရင္ေတာ gigabyte မ်ားတဲ့ hard disk ေလးသံုးေပးရမယ္မဟုတ္လားဗ်ာ။

Doppler- Effect

ကၽြန္ေတာ္တို႔ radar technology မွာ Doppler- Effect ကို ျပသနာႏွစ္ခုနဲ႔ ပတ္သတ္တဲ့ေနရာ ေတြမွာသံုးပါတယ္။ အဲဒါေတြကေတာ့ အလ်င္ speed ကို တိုင္း တာျခင္း နဲ႔ ေ႐ြ႕လ်ားေနတဲ့ပစ္မွတ္တည္ေနရာကို ညႊန္ျပျခင္းေတြပဲ ျဖစ္ပါတယ္။Doppler- Effect ဆိုတာကေတာ့ sound source က နားေထာင္သူနဲ႔တျဖည္းျဖည္း ေ၀းသြားတဲ့ အခ်ိန္မွာပဲျဖစ္ျဖစ္ နီးလာတဲ အခ်ိန္မွာပဲျဖစ္ျဖစ္(ဒါမွမဟုတ္) နားေထာင္သူ က sound source နဲ႔ တျဖည္းျဖည္းေ၀း သြားတဲ့အခ်ိန္မွာပဲျဖစ္ျဖစ္နီးလာတဲ့အခ်ိန္ မွာပဲျဖစ္ျဖစ္ frequency ထဲမွာသိသိသာသာေျပာင္းလဲသြားတဲ့ အေျပာင္း အလဲ ကိုေခၚပါတယ္။ဒီနိယာမသေဘာတရားကို႐ွာေဖြေတြ႕႐ွိခဲ့တာကေတာ့ဂ်ာမနီသိပၸံပညာ ႐ွင္ Christian Doppler ျဖစ္ပါတယ္။ကဲ…အေပၚမွာ ေျပာခဲ့တဲ့ေျပာင္းအလဲဆိုတာေလးကို နည္းနည္းပိုတိက်ေအာင္ေျပာၾကရေအာင္။ဒါမွလည္း Doppler-Effect ဆိုတာကိုေသေသ ခ်ာခ်ာ နားလည္မွာပါ။ ဆုိၾကပါစို႔ရဲ႕…..ကၽြန္ေတာ္တို႔ခုဥပမာအေနနဲ႔ေလ့လာမဲ့ အသံလိွဳင္း တစ္ခုရဲ႕ frequency နဲ႔ wavelength ဟာကိန္းေသေတြျဖစ္ေနၾကတယ္ဆိုၾကပါစို႔။အကယ္၍ ကၽြန္ေတာ္ တို႔ရဲ႕ အသံလိွဳင္းကိုထုတ္မဲ့ source ကလည္းေ႐ြ႕လ်ားမေနဘူး ၊ဖမ္းမဲ့ receiver ကလည္း ေ႐ြ႕လ်ားမေနဘူးဆိုရင္ receiver ကဖမ္းမိမယ့္ frequency ဟာလည္းေျပာင္းလဲမွူ ႐ွိမွာမဟုတ္ပါဘူး။ဘာေၾကာင့္လည္းဆိုရင္ အသံ source ကေနထုတ္လိုက္တဲ့အတိုင္း တစ္မိနစ္ မွာလွိဳင္းအေရအတြက္ဘယ္ေလာက္ဆို ဘယ္ေလာက္ receiver ကကြက္တိျပန္ ဖမ္းမိလို႔ပါ။ကဲလာၿပီ…စေရြ႕ၾကမယ္….။အကယ္၍ အသံ source ကပဲျဖစ္ျဖစ္ receiver ကပဲ ျဖစ္ျဖစ္ အျခားတစ္ခု ႐ွိရာကိုေရြ႕လ်ားလာမယ္ဆိုရင္ receiver ကခုန ႏွစ္ခုလံုးေရြ႕လ်ားမေန တုန္းကမိတဲ့ frequency ထက္ပိုမ်ားတဲ့ frequency ကိုမိမွာပါ။ရွင္းပါတယ္။အသံနဲ႔နီးရာကိုပဲ ကၽြန္ေတာ္တို႔ကသြားသြား အသံကပဲကၽြန္ေတာ္တို႔နဲ႔နီးရာကို ပဲလာလာ ၾကားေနရတဲ့အသံ ပိုက်ယ္လာမယ္မဟုတ္လား။ဒီသေဘာပါပဲ။ေျပာင္းျပန္အားျဖင့္ေ၀းတဲ့ဘက္ကို တစ္ခုခုက သြား မယ္ဆိုရင္ receiver ကခုန ႏွစ္ခုလံုးေရြ႕လ်ားမေန တုန္းကမိတဲ့ frequency ထက္နည္းတဲ့ frequency ကိုမိမွာပါ။ဒါလည္းရွင္းပါတယ္။အသံနဲ႔ေ၀းရာကို ကၽြန္ေတာ္တို႔ကသြားသြား အသံကပဲကၽြန္ေတာ္တို႔နဲ႔ေ၀းရာကိုသြားသြား ၾကားေနရတဲ့အသံ တိုးသြားမယ္မဟုတ္လား။

Physical basic of radar

Radio wave ေတြရဲ႕ scattering ဟာ Physical basic of radar မွာ အေျခခံၾကတဲ့ concept ျဖစ္ပါတယ္။ ကၽြန္ေတာ္တို႕ ပစ္မွတ္တစ္ခုကိုဖမ္းယူတဲ့အခါ အဲဒီပစ္မွတ္နဲ႕ ပတ္၀န္းက်င္အလႊာတစ္ခုခု (ဥပမာ - ေလထု၊ ေရထု အစရွိသျဖင့္) တို႕ရဲ႕ electric permeability, magnetic permeability နဲ႕ electroconductivity မတူညီမႈေၾကာင့္ ပစ္မွတ္ကိုထိရိုက္တဲ့အခါ Radio wave ေတြရဲ႕ scattering ဟာလည္း အမ်ိဳးမ်ိဳးကြဲျပားျခားနားေနပါတယ္။ scatter intensity (သို႔မဟုတ္) reflected intensity ဟာ ေအာက္ပါအခ်က္အလက္မ်ားေပၚမူတည္ေနပါတယ္။

-         ပစ္မွတ္ႏွင့္ ပတ္၀န္းက်င္အလႊာတုိ႕၏ electrical characteristic ကြဲျပားမႈပမာဏ

-         ပစ္မွတ္၏ ပံုသ႑ာန္

-         ပစ္မွတ္၏အရြယ္အစားႏွင့္ လႈိင္းအလ်ားတို႕၏ အခ်ိဳး

-         Radio wave ၏ polarization ။

Receiving antenna ၊ receiving device တို႕၏ အကူအညီႏွင့္ scattering ရဲ႕ အစိတ္အပို္င္း တစ္ခ်ိဳ႕ကို ဖမ္းယူၿပီး ပစ္မွတ္ရွိမရွိကို ဆံုးျဖတ္ႏုိင္ပါတယ္။ ဤနည္းအားျဖင့္ အရိုးရွင္းဆံုးေရဒါေတြဟာ transmitter ၊ transmitting antenna ၊ receiving antenna ၊ receiver ႏွင့္ output device တုိ႕ျဖင့္တည္းေဆာက္ထားပါတယ္္။ transmitter မွ radio signal ကို ထုတ္လုပ္ေပးၿပီး ၄င္းကို transmitting antenna မွ လႊင့္ထုတ္ပါတယ္္။ ပစ္မွတ္ႏွင့္ထိမွန္ၿပီး ျပန္လာေသာ scattering ရဲ႕ အစိတ္အပိုင္းတစ္ခ်ိဳ႕ကို receiving antenna မွဖမ္းယူၿပီး receiver တြင္ signal ရဲ႕ပါ၀ါကို ျမွင့္တင္ၿပီး transform ျပန္လုပ္ပါတယ္။ ထုိ႕ေနာက္ output device မွ ပစ္မွတ္ရွိမရွိကုိ ဆံုးျဖတ္ပါတယ္ ပံု(၁)။

 ပံု (၁) operating principle of simple radar

ေယဘူယ်အားျဖင့္ ဖမ္းမိတဲ့ signal ရဲ႕ amplitude (သို႔မဟုတ္ power) ဟာ နည္းေနၿပီး signal ကိုယ္တုိင္မွာလည္း random character ရွိေနတတ္ပါတယ္။ signal ရဲ႕ ပါ၀ါနည္းေနရျခင္းကေတာ့ မိမိဖမ္းလိုသည့္ပစ္မွတ္ဟာ ေ၀းကြာလြန္းျခင္း၊ propagation ျဖစ္ေနေသာအခ်ိန္တြင္ signal ရဲ႕ energy ကို က်ဆင္းျခင္းတုိ႕ေၾကာင့္ပဲျဖစ္ပါတယ္။ အဲဒါတင္မကပဲ ပစ္မွတ္ရဲ႕ အရြယ္အစားကလည္း reflected intensity ကိုလႊမ္းမိုးေနပါေသးတယ္။ ရႈပ္ေထြးေသာပံုသ႑ာန္ရွိတဲ့ ပစ္မွတ္ရဲ႕ က်ပန္းေရြ႕လ်ားမႈ ၊ multipath propagation ၊ signal ရဲ႕ amplitude ကို တိက်စြာတုိင္းတာႏုိင္မႈ မရွိျခင္း အစရွိတဲ့အခ်က္ေတြေၾကာင့္လည္း reflected signal ဟာ fluctuations ျဖစ္ေနေလ့ရွိပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ ေနာက္ဆံုးဖမ္းမိတဲ့အခ်ိန္မွာ signal ရဲ႕ intensity ေတြ၊ ေျပာင္းလဲမႈ ပံုသ႑ာန္ေတြဟာ disturbance ေတြ၊ noise ေတြနဲ႕ တူေနပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ ေရဒါတစ္လံုးရဲ႕ ပထမဆံုးနဲ႕ အေျခခံအက်ဆံုးအလုပ္က ပစ္မွတ္ရွိမရွိရွာေဖြျခင္း ပဲျဖစ္ပါတယ္။ ဒီအလုပ္ကို entrance realization လုိ႕ေခၚပါတယ္။ ဒီ statistic problem ကို detector ကေန အေကာင္းဆံုး algorithm ကုိအသံုးျပဳၿပီး ေျဖရွင္းပါတယ္။ detector processor အရည္အေသြးဟာ correct detection ရဲ႕ျဖစ္ႏုိင္ေျခ (D) နဲ႕ false-alarm probability (F) တုိ႕နဲ႕သက္ဆုိင္ေနပါတယ္။ D ဆုိတာကေတာ့ ပစ္မွတ္ရွိတဲ့အခ်ိန္ detector ကေန ပစ္မွတ္ရွိတယ္လုိ႕အမွန္ျပတဲ့ ျဖစ္ႏုိင္ေျချဖစ္ပါတယ္။ F ဆုိတာကေတာ့ ပစ္မွတ္ရွိတဲ့အခ်ိန္ detector ကေန ပစ္မွတ္မရွိဘူးလုိ႕မွားျပတဲ့ ျဖစ္ႏုိင္ေျချဖစ္ပါတယ္။ အဲေတာ့ရွင္းပါတယ္။ D မ်ားေလေလ ၊ F နည္းေလေလ detector ကေကာင္းေလေလပဲျဖစ္ပါတယ္။

Elementary concepts of radar

Elementary concepts

ေရဒါဆုိတာ ပစၥည္းတစ္ခုကိုရွာေဖြတဲ့ (detection) ၊ တည္ေနရာညႊန္ျပႏိုင္တဲ့ (location) အီလက္ထေရာနစ္ စနစ္တစ္ခုရဲ႕ နာမည္တစ္ခုပဲျဖစ္ပါတယ္။ ေရဒါဘာသာစကားအေနနဲ႕ ေရဒါနဲ႕ဖမ္းမယ့္ ပစၥည္းကို ပစ္မွတ္လို႕ေခၚေ၀ၚသံုးစြဲပါတယ္။ ေရဒါ (radar) ဆုိတဲ့စာလံုးကေတာ့ radio detection and ranging ကေန အတိုေကာက္ယူသံုးထားတာျဖစ္ပါတယ္။ ေရဒါသမိုင္းအစပိုင္းမွာ ကမၻာအႏွံ႔အျပား အမ်ိဳးမ်ိဳးေခၚေ၀ၚသံုးစြဲခဲ့ၾကပါတယ္။ ခုခ်ိန္မွာေတာ့ အားလံုးက ေရဒါဆုိတဲ့စာလံုးကုိ ဘံုလက္ခံသံုးစြဲေနၾကၿပီျဖစ္ပါတယ္။ ေရဒါပညာရပ္ဟာ လ်ပ္စစ္သံလိုက္လႈိင္း (Electromagnetic waves) နဲ႕ အမ်ားႀကီး ဆက္စပ္ေနပါတယ္။ ေရဒါသမိုင္းရဲ႕ စဦးကာလက ေရဒါေတြအားလံုးဟာ ေရဒီယုိလွိဳင္း (radiowaves) ေတြကိုအသံုးျပဳခဲ့ၾကပါတယ္။ ဒါမယ့္ ဒီကေန႔ဒီအခ်ိန္ေတြမွာေတာ့ တစ္ခ်ိဳ႕ေသာ ေရဒါေတြဟာ optical waves ေတြကိုအသံုးျပဳ ေနၾကတာေတြြရွိပါတယ္။ အဲလုိေရဒါမ်ိဳးကုိ ladar လို႕ေခၚပါတယ္။ ၁၈၆၅ ခုႏွစ္မွာေပၚထြက္လာတဲ့ Maxwell ရဲ႕ electromagnetic wave propagation theory နဲ႕ အဲဒီသီအုိရီကို သက္ေသျပတဲ့ ၁၈၈၆ ခုႏွစ္မွာ ေပၚထြက္လာတဲ့ Hertz ရဲ႕ experimental work ဟာေရဒါရဲ႕ အေစာဆံုးေရေသာက္ျမစ္ ျဖစ္ပါတယ္။ အဲဒီ experimental work က radio waves ေတြဟာ ပစၥည္းတစ္ခုခုကိုရိုက္ၿပီး ျပန္လာႏုိင္တယ္ဆုိတာကို သက္ေသျပႏုိင္ခဲ့ပါတယ္။ ဒီအခ်က္ဟာ ေရဒါရဲ႕ အဓိကအလုပ္ျဖစ္တဲ့ ပစၥည္းတစ္ခုခု (ပစ္မွတ္) ရွိမရွိဆုိတာကိုေဖာ္ထုတ္ႏိုင္ဖို႕အတြက္ အေျခခံျဖစ္လာ ခဲ့ပါတယ္။

၁၉၀၃ နဲ႕ ၁၉၂၅ ခုႏွစ္ေတြအတြင္းမွာ ပစ္မွတ္ရွိမရွိရွာေဖြတာအျပင္ ပစ္မွတ္ရဲ႕ တည္ေနရာကိုပါ တုိင္းတာႏိုင္တဲ့ ေရဒါအမ်ိဳးမ်ိဳးေပၚထြက္လာခဲ့ပါတယ္။ ၁၉၂၅ ခုႏွစ္မွာ Briet နဲ႕ Tuve တုိ႕က ပစ္မွတ္တည္ေနရာ အကြာအေ၀းတိုင္းတာဖုိ႕ စတင္ တီထြင္အသံုးျပဳခဲ့တဲ့ pulse – wave methods ကို ယခုေခတ္သစ္ေရဒါဒီဇိုင္းေတြမွာ က်ယ္က်ယ္ျပန္႔ျပန္႔အသံုးျပဳေနၾကပါတယ္။ ေရဒါပညာရပ္ဟာ ဒုတိယကမၻာစစ္ကာလမွာ သိသိသာသာ တိုးတက္လာခဲ့ပါတယ္။ အဲဒီ့အခ်ိန္ကတည္းက ေရဒါပညာရပ္ရဲ႕ျဖစ္ေပၚတုိးတက္မႈေတြဟာ ဒီကေန႔ဒီအခ်ိန္ထိ အရွိန္အဟုန္နဲ႕ တိုးတက္ေနဆဲ ျဖစ္ပါတယ္။ ေရဒါပညာရပ္မွာ ရွာေဖြေတြ႕ရွိ တီထြင္ခဲ့တာေတြမ်ားစြာ ရွိေနေပ မယ့္လည္း ေရွ႕ကိုဆက္လက္ေရႊ႕လ်ား ၿပိဳင္ဆုိင္ေလ့လာေနရဆဲ ပညာရပ္တစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။

ေရဒါဆိုတာဘာလဲ

ေရဒါဆိုတာဘာလဲ လို႕ အၾကမ္းဖ်ဥ္း ကၽြန္ေတာ္ကိုေမးလာရင္ ကၽြန္ေတာ္လြယ္လြယ္ေလး ႐ွင္းျပႏိုင္ပါတယ္။ တကယ္လည္းေရဒါရဲ႕ အေျခခံသေဘာတရားက မခက္လွပါဘူး။ ဥပမာ-ကၽြန္ေတာ္တို႔ေရတြင္း တစ္တြင္းနားကပ္ ေအာက္ကိုငံု႔ၾကည့္ၿပီး အသံခပ္က်ယ္က်ယ္ေလး ေအာ္လိုက္တယ္ ဆိုၾက ပါစို႕ရဲ႕။ ကၽြန္ေတာ္တို႔ ေအာ္လိုက္တဲ့အသံဟာ ေအာက္ကိုေတာက္ေလွ်ာက္ဆင္းသြားမယ္ဆို တာ ျငင္းစရာမ႐ွိပါဘူး။ အဲဒီ့ေနာက္ အသံဟာေရတြင္းေအာက္ေျခမွာ႐ွိတဲ႔ ေရမ်က္ႏွာျပင္နဲ႔ ႐ိုက္ၿပီး ကၽြန္ေတာ္တို႔ဆီျပန္လာပါလိမ့္မယ္။ဒါေၾကာင့္လည္း echoes သံကို ကၽြန္ေတာ္တို႔ ျပန္ၾကားရၾကအံုးမယ္မဟုတ္လား။တကယ္လို႔သာ ကၽြန္ေတာ္တို႔က echoes ျပန္လာတဲ့အသံ ကိုဘယ္အခ်ိန္မွာျပန္ၾကားရလည္းဆိုတဲ့ time taken ကိုတိုင္းမွတ္ထားမယ္၊အသံရဲ႕ အလ်င္ speed ကိုလည္းသိမယ္ဆိုရင္ ေရတြင္းရဲ႕အနက္ကိုတြက္ထုတ္လို႔မရဘူးလားဗ်ာ။ ေရဒါရဲ႕ အေျခခံသေဘာတရားဟာလည္းဒါပါပဲ။ရွင္းရွင္းေလးပါ။ station ရဲ႕ antenna ကေန signal တစ္ခုကိုလႊင့္ထုတ္လိုက္ပါမယ္။အဲဒီ့ signal ဟာ ကၽြန္ေတာ္တို႔ရဲ႕ ရည္ရြယ္ခ်က္အရာ ၀တၱဳကိုတိုက္ၿပီး ျပန္လာပါမယ္။ဒီ reflected signal ကိုျပန္ဖမ္းၿပီး ဘယ္အကြာအေ၀းမွာ ႐ွိတယ္၊ (လွဳပ္ရွားေနရင္လည္း) ဘယ္အရပ္ေဒသကိုဦးတည္ၿပီးလာေနတယ္၊ဘယ္ေလာက္ အလ်င္နဲ႕လာေနတယ္ အစ႐ွိတာမ်ိဳးေတြကိုတြက္ထုတ္တာပါပဲ။ ဒါကေတာ့လံုး၀႐ိုး႐ွင္းတဲ့ ေရဒါရဲ႕အေျခခံသေဘာတရားေလးပါပဲ။ နည္းပညာပိုင္းအားျဖင့္အေသးစိတ္ သိရွိေလ့လာလိုတယ္ဆုိရင္ေတာ့ အျခားပို႕စ္မ်ားကိုပါ ဖတ္မွသာ ျခံဳငံုသိရွိႏုိင္မွာျဖစ္ပါတယ္။

ေရဒါအမ်ိဳးအစား

ေရဒါအမ်ိဳးအစား (၃) မ်ိဳး႐ွိပါတယ္။
(၁) active ေရဒါ
(၂) active with active object ေရဒါ
(၃) passive ေရဒါ

(၁) active ေရဒါ

ဒီလို radar station မ်ိဳးက radio signal source မဟုတ္တဲ့ object ေတြကို ခန္႔မွန္း ႐ွာေဖြပါတယ္။ transmitter ရဲ႕ antenna ကေန စူးစမ္း႐ွာေဖြမဲ့ signal ထုတ္ေပး ပါတယ္။ မိမိတို႔ရဲ႕ ရည္မွန္းခ်က္ object ကို ထိၿပီး ျပန္လာတဲ့ signal ကို receiver ကဖမ္းၿပီး output device ဆီကိုပို႔တယ္။ output device က မိမိ႐ွာေဖြတဲ့ ပစၥည္း object က ဘာလဲ၊ ဘယ္ အေျခအေန မွာ႐ွိလဲဆုိတဲ့ျပသနာေတြကို ေျဖ႐ွင္း ေပးတယ္။

(၂) active with active object ေရဒါ

သူကေတာ့ active radar ထက္နည္းနည္းပိုထူးပါတယ္။ radar station ကေန လႊင့္ထုတ္လိုက္တဲ့ signal ကို object ကဖမ္းႏိုင္ယံုတင္မက object ကိုယ္တိုင္က radar station ဆီကို signal ျပန္လႊင့္ႏိုင္ပါတယ္။ ဒီလို object ကိုယ္တိုင္ လႊင့္ႏိုင္ဖမ္းႏိုင္ေနလို႔ ဒီ object ကို active object လို႔ အမည္ေပးထားပါတယ္။

(၃) passive ေရဒါ

သူ႕အလုပ္ကေတာ့ ဖမ္းဖို႔တစ္ခုတည္းပါပဲ။ ဒါေၾကာင့္ သူ႕မွာ reciver တစ္ခုပဲ ႐ွိပါတယ္။ transmitter ေတာင္မ႐ွိပါဘူး။ သူကဘယ္လိုပစၥည္းမ်ိဳးေတြကို ဖမ္းသလဲဆိုရင္ radio transmitter ပါတဲ့ object ေတြ နဲ႔ radio transmitter မပါတဲ့ object ေတြ ပဲျဖစ္ပါတယ္။ radio transmitter မပါတဲ့ object ေတြကိုေတာ့ ပတ္၀န္းက်င္ ပစၥည္းေတြရဲ႕ အပူခ်ိန္ ျမင့္တက္ေနတာကို ၾကည့္ၿပီးဖမ္းပါတယ္။