How radar works?(रडार कैसे काम करता है), रडार का विकास, डॉपलर रडार, क्वांटम रडार, शिपबॉर्न रडार(Development of radar, Doppler radar, Quantum radar, Shipborne radar)
रडार – जिसका मतलब रेडियो डिटेक्शन और रेंजिंग है – 1885 में, स्कॉटिश भौतिक विज्ञानी जेम्स क्लर्क मैक्सवेल इस विचार के साथ आए कि शायद प्रकाश तरंगों की तरह ही रेडियो तरंगें भी धातु की वस्तुओं से परावर्तित हो सकती हैं। इस आर्टिकल में हम, रडार कैसे काम करता है यह जानेंगे।
How radar works?(रडार कैसे काम करता है)
जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज़ ने 1888 में किए गए एक प्रयोग में, उन्होंने पाया कि वास्तव में प्रकाश तरंगे प्रतिबिंबित होते थे, और 1904 में क्रिश्चियन हल्समेयर नामक एक जर्मन इंजीनियर को एक पेटेंट जारी किया गया था, जिसे ‘एक बाधा डिटेक्टर और जहाज नेविगेशन उपकरण’ कहा गया था। इसका कोई बहुत आकर्षक नाम नहीं था, लेकिन एक प्रकार का प्रारंभिक रडार सिस्टम बनाया गया था। इसके बावजूद, 1930 के दशक तक इस तकनीक की आवश्यकता नहीं थी, मुख्य रूप से लंबी दूरी के सैन्य बमवर्षकों के आविष्कार के कारण जिसने देशों को एक ऐसी प्रणाली में निवेश करने के लिए प्रेरित किया जो उनके दृष्टिकोण का पता लगा सके और प्रारंभिक चेतावनी दे सके ।
रडार आज भी बड़े पैमाने पर उपयोग में है, लेकिन तकनीक माइक्रोवेव का उपयोग करने के लिए उन्नत हो गई है, जो रेडियो स्पेक्ट्रम के उच्च आवृत्ति अंत पर हैं और अधिक सटीक रीडिंग प्रदान करते हैं। एक विशिष्ट रडार प्रणाली में चार मुख्य घटक होते हैं: एक ट्रांसमीटर, जो रेडियो पल्स उत्पन्न करता है; एक एंटीना, जो पल्स को ईथर में भेजता है और जब यह वापस परावर्तित होता है तो इसे प्राप्त करता है.
जो एंटीना को बताता है कि कब पल्स को संचारित या प्राप्त करना है, और एक रिसीवर, जो उन पल्स का पता लगाता है और उन्हें एक दृश्य प्रारूप में बदल देता है जिसे एक ऑपरेटर द्वारा पढ़ा जा सकता है। रेडियो तरंगों को वस्तुओं की ओर निर्देशित करने की प्रक्रिया को रोशनी कहा जाता है, हालांकि रेडियो तरंगें मानव आंखों के साथ-साथ ऑप्टिकल कैमरों के लिए भी अदृश्य हैं।
तरंगों को लगभग 300,000,000 मीटर प्रति सेकंड – प्रकाश की गति – से भेजा जाता है। परावर्तित रेडियो तरंगों या गूँज में से कुछ को वापस रडार की ओर निर्देशित किया जाता है जहाँ उन्हें प्राप्त किया जाता है और बढ़ाया जाता है, कंप्यूटर की मदद से कुशल ऑपरेटरों द्वारा डेटा की व्याख्या की जाती है। एक बार वापस लौटने पर, वे रेंज और बेअरिंग जैसी जानकारी प्रदान करते हैं।
रेडियो तरंगें उत्पन्न करना सस्ता है; गामा किरणों और एक्स-रे के विपरीत, बर्फ, धुंध और कोहरे से गुजर सकते हैं और सुरक्षित हैं। रडार का उपयोग जहाजों, विमानों और उपग्रहों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। घर के नजदीक, राडार स्पीड गन का उपयोग पुलिस द्वारा यह गणना करने के लिए किया जाता है कि कारें कितनी तेजी से जा रही हैं, तेज रफ्तार टिकट के लिए कतार में बहुत तेजी से जा रही हैं। मौसम विज्ञानी दुनिया भर में मौसम प्रणालियों को मैप करने और ट्रैक करने के लिए भी रडार का उपयोग करते हैं
Key dates in the Development of radar (रडार का विकास)
1888- हेनरिक हर्ट्ज़ ने पाया कि विद्युत चुम्बकीय तरंगों को विभिन्न वस्तुओं से परावर्तित किया जा सकता है और किरणों में केंद्रित किया जा सकता है।
1904- जर्मन इंजीनियर क्रिश्चियन हल्समेयर को जहाजों के लिए बाधा डिटेक्टर और नेविगेशन डिवाइस में विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करने के लिए पेटेंट प्रदान किया गया।
1922- रेडियो अग्रणी गुग्लिल्मो मार्कोनी ने सुझाव दिया कि रेडियो का पता लगाने के लिए छोटी तरंगों का उपयोग किया जा सकता है।
1930- अमेरिकी नौसेना अनुसंधान प्रयोगशाला के लॉरेंस हाइलैंड के एक अध्ययन से संकेत मिला कि निरंतर तरंगों का उपयोग करके जहाजों और विमानों का पता लगाना व्यावहारिक था।
1934- अमेरिकी सेना सिग्नल कोर ने बहुत कम दूरी पर लक्ष्य का पता लगाने के लिए निरंतर तरंगों का उपयोग किया, जिससे लंबी दूरी पर लक्ष्य का निरीक्षण करने के लिए स्पंदित ऊर्जा का उपयोग करने की संभावना का सुझाव दिया गया।
Doppler radar (डॉपलर रडार)
युद्धोत्तर राडार तकनीक में सबसे बड़ी प्रगति डॉपलर राडार थी। बमवर्षकों से बचाव की आवश्यकता समाप्त होने के साथ, प्रौद्योगिकी को परिष्कृत करने की नई प्रेरणा मौसम पर नज़र रखने के लिए इसका उपयोग करना था। जहां साधारण रडार रेंज और स्थान का पता लगा सकता है, वहीं डॉपलर हमें किसी वस्तु की गति के बारे में भी जानकारी दे सकता है।
डॉपलर प्रभाव के सिद्धांत पर काम करता है, यह विचार कि यदि कोई वस्तु आपकी ओर बढ़ रही है तो उससे उत्पन्न तरंगें एक-दूसरे के करीब आ जाएंगी, या दूर जाने पर फैल जाएंगी। मौसम प्रणालियों पर नज़र रखने के लिए यह अमूल्य है। वे बड़ी मात्रा में जानकारी एकत्र कर सकते हैं, इसलिए आधुनिक डॉपलर रडार बढ़ती प्रसंस्करण शक्ति पर निर्भर करता है। डॉपलर रडार भी वही है जो आपको पुलिस स्पीड गन में मिलेगा।
Quantum radar (क्वांटम रडार)
प्रत्येक रडार यह मापने के लिए एक घड़ी का उपयोग करता है कि तरंगें किसी वस्तु से उछलकर एंटीना पर वापस आने में कितना समय लेती हैं। समय विलंब आपको बताता है कि कोई वस्तु कितनी दूर है, इसलिए आप यह भी बता सकते हैं कि उसे ट्रैक करते समय वह कितनी तेज़ी से आगे बढ़ रही है। यदि आप घड़ी को अधिक सटीक बना सकते हैं, तो आप वास्तव में किसी वस्तु के आकार का पता लगाना शुरू कर सकते हैं और यह पता लगा सकते हैं कि वह वास्तव में क्या है।
हम वर्तमान में इस बात पर शोध कर रहे हैं कि क्वांटम घड़ी को रडार में कैसे डाला जाए, जो अब हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली घड़ियों की तुलना में लगभग एक हजार गुना अधिक सटीक है। ये घड़ियाँ अभी तक तैयार नहीं हैं, लेकिन जब वे तैयार हों तो हम उनका उपयोग करने के लिए अभी आधारभूत कार्य कर रहे हैं।
What can quantum radar do that traditional radar can’t? (क्वांटम रडार ऐसा क्या कर सकता है? पारंपरिक रडार नहीं कर सकता?)
यह अधिक दूरी पर, अधिक विस्तार से, अधिक वस्तुओं का पता लगाने में सक्षम होगा। हालाँकि अब आप केवल एक पक्षी का पता लगाने में सक्षम हो सकते हैं, क्वांटम रडार से हमें लगता है कि आप यह बता पाएंगे कि पक्षी की प्रजातियाँ और झुंड में कितने हैं। यह आपको ड्रोन का निर्माण और मॉडल बताने में सक्षम होना चाहिए, जो उदाहरण के लिए, यदि आप हवाई अड्डा चला रहे हैं तो वास्तव में उपयोगी डेटा है।
How the world’s most advanced shipborne radar works? (दुनिया का सबसे उन्नत जहाज़ आधारित रडार कैसे काम करता है?)
1. 4.3-मीटर एंटीना- रिफ्लेक्टर एंटीना डिश शक्तिशाली रडार पल्स प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए पर्याप्त रूप से बड़ा है।
2. फाइबरग्लास रेडोम- एक सुरक्षात्मक फाइबरग्लास रेडोम में एंटीना और पेडस्टल, साथ ही विभिन्न विद्युत घटक होते हैं।
3. आईएनयू एंटीना- जड़त्वीय नेविगेशन इकाई एंटीना समुद्र में रहते हुए रडार प्लेटफॉर्म की पिच और रोल को महसूस करता है।
4. रेडोम प्लेटफार्म- यह वह जगह है जहां चालक दल रखरखाव और मरम्मत करने के लिए खड़े होते हैं
5. रडार शेल्टर- यह एक संशोधित शिपिंग कंटेनर का उपयोग करता है जिसे फोर्कलिफ्ट ट्रक जैसे डॉकसाइड उपकरण द्वारा आसानी से ले जाया जा सकता है।
6. सुरक्षात्मक पेंट- पानी की फिल्म के गठन को कम करने के लिए बाहरी हिस्से को हाइड्रोफोबिक पेंट से ढक दिया गया है जो रीडिंग को विकृत कर सकता है।
Important History About Radar (रडार के बारे में महत्वपूर्ण इतिहास)
1935- रॉबर्ट वॉटसन वाट ने अमेरिकी सेना के विचार के समान एक प्रणाली का प्रस्ताव रखा और एक सफल प्रोटोटाइप तैयार किया।
1937- फोर्ट मॉनमाउथ में अमेरिकी सेना सिग्नल कोर प्रयोगशालाओं के निदेशक कर्नल विलियम ब्लेयर ने पहले अमेरिकी सेना रडार का पेटेंट कराया।
1939- कैविटी मैग्नेट्रोन के आविष्कार ने माइक्रोवेव का उपयोग करके रडार को छोटा और अधिक सटीक बनाने की अनुमति दी।
1950- रडार पर डॉपलर सिद्धांत का अनुप्रयोग शुरू हुआ, जिससे आधुनिक डॉपलर रडार सिस्टम का निर्माण हुआ।
1990- कंप्यूटर और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास ने रडार संकेतों की बेहतर सटीकता के साथ व्याख्या करना संभव बना दिया।
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Q1.राडार का मतलब क्या होता है?
Ans1.रडार (Radar) वस्तुओं का पता लगाने वाली एक प्रणाली है जो सूक्ष्मतरंगों का उपयोग करती है। इसकी सहायता से गतिमान वस्तुओं जैसे वायुयान, जलयान, मोटरगाड़ियों आदि की दूरी (परास), ऊंचाई, दिशा, चाल आदि का दूर से ही पता चल जाता है।
Q2.रडार का दूसरा नाम क्या है?
Ans2. Radar की फुल फॉर्म “Radio Detection And Ranging” है।
Q3.रडार और सोनार में क्या अंतर है?
Ans3. रडार डिटेक्शन वैद्युत चुम्बकीय तरंग आधारित है, जबकि सोनार संसूचन, यांत्रिक तरंग आधारित है।