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Re: [提問]AESA和APAR的差別,賞金500P

看板Military標題Re: [提問]AESA和APAR的差別,賞金500P 作者
aloba
(aloba)
時間推噓16 推:16 噓:0 →:70

畢竟在 BBS 上,寫文章還是要讓大家都看得懂比較好,
一堆專有名詞是很厲害,但程度不足的我,試著用正常人
的方式交流看看?

Beamforming 並不是什麼了不起的東西,直接跳到 Maxwell 或者
其他電磁學的描述也是可以,但可能就尾巴搖狗,有點繞遠路了。

早在十幾年前,一般的 PC / NB 在收音和播音,就導入 Beamforming了,
音場哪來 Maxwell 方程?所以 BF 的本質與 maxwell 無關,其實
就是高中程度的波概念而已。

應該很多人都玩過聲音軟體,一個聲音,經過處理後,聽起來可以
在前面,後面左邊右邊不同的位置,那就是 Beamforming,耳機手機
甚至 PC/NB 的麥克風,降噪也是用 Beamforming.

https://www.youtube.com/watch?v=etTcru7CrWU

這邊有一個影片,請大家開中文翻譯字幕,很簡單就了解 Beamforming了
觀念弄懂,數學什麼的並不是那麼重要,除非你要真的去算。

所以說,解釋 Beamforming 其實只是高中等級的波傳播而已。
收發陣列上讓數學麻煩了點,但信號本質上也只是時間序列處理。

從 Maxwell 出發,講一堆數學描述,是把事情變複雜的好方法,
但反而有點偏離了 Beamforming 的本質。

好,我們可以很容易從聲波的應用去類比電磁波:

降噪--->雷達接收時的雜訊消除
製造音場--->用平面天線做出掃描波束,雷達就不用轉來轉去

https://reurl.cc/WAakdO

這邊有很好的影片,你只要有高中程度的波概念,就已經可以了解
AESA 的原理,還有這些波束是怎麼製造出來的。

然後這個影片很快地就告訴你,這樣的應用在雷達上有什麼好處。

https://reurl.cc/qnzOdE

好,當我們一行數學都不用懂,就了解 Beam Forming 和
相陣列雷達的原理後,下面我就偷懶請 AI 解釋 APAR 和 AESA 的不同:


ChatGPT:
當然,讓我進一步詳細說明 APAR 和 AESA 的不同點:

1. 設計和技術結構
APAR(Active Phased Array Radar):

APAR 使用主動相控陣技術,天線由許多發射和接收模塊組成,
這些模塊共同工作來控制雷達波束的方向。

雖然 APAR 具備主動發射技術,但這些模塊可能並非完全獨立,
而是共享一些關鍵的硬件或控制系統。這意味著 APAR 的波束
掃描速度和靈活性可能有限,特別是在面對高強度或多目標環境時。


AESA(Active Electronically Scanned Array):
AESA 是一種更先進的相控陣技術,將每個雷達模組設計成完全獨立的
發射和接收單元。每個單元都具備自己的電源和控制系統,不依賴於其
他模塊。

這種設計允許 AESA 同時控制和發射多個波束,實現極高的波束掃描速度
,並且波束可以瞬間切換方向,幾乎沒有延遲。


2. 性能和效率

APAR:
整體性能相對較基礎,適合傳統的軍事或商業應用。當波束方向需要調整時,
APAR 的反應速度較慢,掃描靈活性有限。

當面對敵方電子干擾時,APAR 的抗干擾能力較弱,因為它的掃描和傳輸頻
率可能比較容易被敵方探測和攔截。

AESA:
AESA 提供了更快的波束調整速度,掃描速度達到毫秒級,適合複雜的作戰
環境和多目標追蹤。

具有更強的抗干擾能力,因為 AESA 可以快速改變發射頻率和掃描模式,
讓敵方很難攔截或干擾。它還可以進行頻率多樣化和隱蔽操作,增強雷達
系統的生存能力。

3. 可靠性和維護

APAR:
由於部分模塊共享資源,系統內的某一部分發生故障可能影響整個系統的運作, 維護難度和成本相對較高。
AESA:
每個模塊都是獨立的,即使某些模塊發生故障,整個系統仍能保持運行,
可靠性更高。維護時也可以針對單一模塊進行修理或更換,降低維護成本。

以上是APAR / AESA 比較是 AI 提供的答案,看似合理,請注意自行查證。
我的文章有錯誤也請指導,鞭小力一點~~~^^

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airforce110111/15 07:42這要的理解很科普也不太對

airforce110111/15 07:43電磁波就是要遵守馬克斯威爾方程組

airforce110111/15 07:43波束成型的確是波的疊加

airforce110111/15 07:43波的疊加怎麼做,這是跟馬克斯威爾方程組有關係

cwchang2100 11/15 08:03其實波束成型真的就只和波有關,聲音也是波,不一定

airforce110111/15 08:03這個波怎麼產生跟馬克斯威爾有關

cwchang2100 11/15 08:04限制在電波.如果要理解的話,是可以不用考慮Maxwell

cwchang2100 11/15 08:06方程組.只有在雷達方面才需要考慮Maxwell方程式,

cwchang2100 11/15 08:06而且可能還跟Beamforming一點關係都沒有.

airforce110111/15 08:15波是天線產生,天線輻射遵照方程組

airforce110111/15 08:16所以你的天線設計、排列距離都會需要電磁波知識

airforce110111/15 08:17怎麼會不相關

airforce110111/15 08:19就算做模擬,也是在解方程組

airforce110111/15 08:20討論的東西不是在雷達上面嗎?

cwchang2100 11/15 08:29聲納也能做beamforming,請問如何硬凹Maxell方程呢?

cwchang2100 11/15 08:30聲納就沒有天線可用囉!

cwchang2100 11/15 08:33討論的主題是Beamforming,這可不一定只限於雷達喔!

supersu1a 11/15 08:52科普就不要一堆專有名詞,尤其很多都是圈內普通的

supersu1a 11/15 08:52關念,反而越講越複雜,是不知道ptt有多少工程師教

supersu1a 11/15 08:52授在看嗎?

ejsizmmy 11/15 09:13馬克士威方程很基礎啊,普通高中物理必修

airforce110111/15 09:30不好意思是我畫錯重點嗎?

airforce110111/15 09:30到底是要單純講波束成型

airforce110111/15 09:31還是要在雷達上講怎麼做到波束成型

airforce110111/15 09:32這兩者差很大

airforce110111/15 09:33而且整串文討論就是收斂在雷達議題上

x86t 11/15 09:34題目不是就是雷達上的波束成型嗎?

kdjf 11/15 10:08電磁波會硬解方程組和各種條件是因為有該死的電&磁

kdjf 11/15 10:08兩組場,遠場看到的接近但不完全等於高中教做兩個的

kdjf 11/15 10:08兩個點發射直接相加。高階的波束處理會連這種都算進

kdjf 11/15 10:08去,是否實用我不是本行就不清楚

kdjf 11/15 10:09聲波的beam forming這部分就單純很多

kdjf 11/15 10:14進階一點的連怎麼處理各國發射源的非理想性(噪音,

kdjf 11/15 10:14隨機或固定相差)都會摻進去

metalfinally11/15 10:16聲納的Beamforming主要是接收端的訊號處理

metalfinally11/15 10:18雷達的Beamforming有發射端的波形塑造,就比較複雜

cwchang2100 11/15 12:27聲納的beamforming也是注重發射端,像是SeaBat 7125

cwchang2100 11/15 12:30有512個beam.而且聲納玩的beamforming可能更多樣.

cwchang2100 11/15 12:31Beamforming的原則就是那樣,利用波的重疊干涉來加強

cwchang2100 11/15 12:32特定方向的信號強度,不管哪一種波,這個原則是不變的

cwchang2100 11/15 12:34如果連基本的Beamforming原理都搞不清楚,就要強調

cwchang2100 11/15 12:35多難多複雜,但是又沒有實做過,只是一昧唬爛.

cwchang2100 11/15 12:36這有講得更清楚嗎?? 個人覺得根本只是拿來唬人而已.

airforce110111/15 14:55沒有人質疑波的疊加

airforce110111/15 14:55不是要討論這波怎麼產生,怎麼控制嗎?

airforce110111/15 14:56相差要怎麼做,實際上會有怎樣干擾

airforce110111/15 14:57要在電磁議題討論,不就是討論這些,不然要討論什

airforce110111/15 14:57

airforce110111/15 14:59不然這回答就是聲學、光學的波束成型差不多技術啊

airforce110111/15 15:03雙層電容、陶瓷電容都是電容

airforce110111/15 15:03討論上會當成都是一樣東西來看嗎?

cwchang2100 11/15 15:45波束成型明明就超越電磁議題,卻要規定只能講電磁??

cwchang2100 11/15 15:46不就是在解釋何謂波束成型嗎? 現在已經有點莫名其妙

cwchang2100 11/15 15:46如果網友都已經懂何謂波束成型,不是就達到目的了?

cwchang2100 11/15 15:47應該不用又扯到啥電容問題,這也過於離題了吧??

cwchang2100 11/15 15:50還是有人覺得講清楚波束成型還不夠!硬是離題才開心?

airforce110111/15 19:06根本變成兩個題目

airforce110111/15 19:09到底是誰離題

cwchang2100 11/15 19:29首先,波束成型(Beamforming)已經定案,就是純粹的波.

cwchang2100 11/15 19:30沒有必要和電磁學綁定.這看來是沒有問題的共識.

cwchang2100 11/15 19:31至於,後續有關電磁學的部分,或是電容,那請繼續! ;)

airforce110111/15 19:31我們的定義不同,我先說抱歉,這也是別人文章。

airforce110111/15 19:31主文就是雷達,討論是順著發展技術去探討怎麼完成

airforce110111/15 19:32邊界很明確就是電磁領域

cwchang2100 11/15 19:32就像波如何產生? 如何控制電磁波? 請網友繼續發揮!

airforce110111/15 19:32波束成型運用在電磁領域

airforce110111/15 19:32怎麼永遠元件去做到這件事

airforce110111/15 19:33用波來解釋聲學、光學場景沒問題

cwchang2100 11/15 19:33請您繼續發表您想討論的問題,就別往波束成型裡面鑽.

cwchang2100 11/15 19:38回到APAR和AESA的差別,個人以為是沒有差別的.

cwchang2100 11/15 19:38比較有差別的是PESA和AESA,有沒有Active是重點.

cwchang2100 11/15 19:39Active代表每個單元都有獨立的發射源,所以稱Active.

cwchang2100 11/15 19:40APAR既然前方有Active,也就代表有獨立發射源.

cwchang2100 11/15 19:41AESA的ES代表電掃,APAR的PA代表相位陣列.

cwchang2100 11/15 19:42電掃(ES)是結果,相位陣列(PA)是手段.

cwchang2100 11/15 19:42因為現今的ES,多數是用PA來達成的,因此接近同義.

cwchang2100 11/15 19:43只有極為少數ES,用別的非PA手段達成,算是不同.

cwchang2100 11/15 19:43但是現實世界當中,幾乎找不太到這種雷達.

cwchang2100 11/15 19:44但我也不排除有這種特例存在,但是平常來看兩者同義.

cwchang2100 11/15 19:47本文作者,有點硬把APAR歸為介於AESA和PESA中間.

cwchang2100 11/15 19:47個人以為並沒有這種需要,一般文章也不像是這麼分的.

kdjf 11/16 00:20特定的APAR就沒有scan的能力當然不是AESA...

kdjf 11/16 00:20到底是有沒有讀內文啦?

cwchang2100 11/16 00:33估計你看不懂我寫什麼.我有寫APAR沒有Scan能力嗎?

cwchang2100 11/16 00:35什麼都看不懂,只會亂噴.不知道在噴什麼?莫名其妙...

ejsizmmy 11/16 13:57APAR大多數是AESA但不能直接等於AESA