Угловой отражатель — ретрорефлектор , состоящий из трех взаимно перпендикулярных , пересекающихся плоских поверхностей, который отражает волны прямо в сторону источника, но поступательно . Три пересекающиеся поверхности часто имеют квадратную форму. Металлические угловые радиоотражатели используются для отражения радиоволн от радаров . Оптические угловые отражатели, называемые угловыми кубами или уголками-кубами , изготовленные из трехсторонних стеклянных призм , используются при геодезии и лазерной локации .
Входящий луч отражается три раза, по одному разу от каждой поверхности, что приводит к изменению направления. [1] [2] Чтобы увидеть это, можно считать, что три соответствующих нормальных вектора перпендикулярных сторон угла образуют основу ( прямоугольную систему координат ) ( x , y , z ), в которой представляют направление произвольного входящего луч, [ а , б , в ] . Когда луч отражается от первой стороны, скажем, x , компонент x луча , a , меняется на - a , в то время как компоненты y и z остаются неизменными, что приводит к направлению [- a , b , c ] . Аналогично, при отражении от стороны y и, наконец , от стороны z компоненты b и c меняются местами. Следовательно, направление луча идет от [ a , b , c ] к [- a , b , c ] , затем к [- a , - b , c ] к [- a , - b , - c ] и выходит из угла отражатель со всеми тремя компонентами направления точно противоположными. Пройденное расстояние относительно плоскости, перпендикулярной направлению лучей, также одинаково для любого луча, входящего в отражатель, независимо от места, где он впервые отражается. [ нужна цитата ]
Угловые отражатели радара предназначены для отражения микроволновых радиоволн , излучаемых радарами , обратно в сторону антенны радара. Это заставляет их демонстрировать сильную «отдачу» на экранах радаров. Простой угловой отражатель состоит из трех проводящих металлических или экранных поверхностей, расположенных под углом 90 ° друг к другу, прикрепленных друг к другу по краям, образуя «уголок». Они отражают радиоволны, идущие впереди них, обратно параллельно входящему лучу. Чтобы создать угловой отражатель, который будет отражать радиолокационные волны, исходящие с любого направления, 8 угловых отражателей размещаются спиной к спине в форме октаэдра (ромба). Для функционирования отражающие поверхности должны быть больше нескольких длин волн радиоволн. [3]
В морском судоходстве их размещают на опорах мостов , буях , кораблях и, особенно, спасательных шлюпках , чтобы обеспечить их четкое отображение на экранах радаров судов. Угловые отражатели размещаются на мачтах судна на высоте не менее 4,6 м (15 футов) над уровнем моря (что дает им приблизительное минимальное расстояние до горизонта 8 километров или 4,5 морских миль ). Морской радар использует микроволны X-диапазона с длиной волны 2,5–3,75 см (1–1,5 дюйма), поэтому используются небольшие отражатели диаметром менее 30 см (12 дюймов). В авиационной навигации на взлетно-посадочных полосах в сельской местности устанавливаются угловые отражатели , чтобы они были видны на радарах самолетов.
В оптике угловые отражатели обычно состоят из трех зеркал или отражающих граней призмы , которые возвращают падающий луч света в противоположном направлении. При геодезии призмы ретрорефлектора обычно используются в качестве мишеней для электронного измерения расстояний на большие расстояния с помощью тахеометра .
Пять массивов оптических угловых отражателей были размещены на Луне для использования в экспериментах по лунной лазерной локации, позволяющих наблюдать за временем полета лазера и измерять орбиту Луны более точно, чем это было возможно раньше. Три крупнейших из них были размещены НАСА в рамках программы «Аполлон» , а два меньших по размеру Советский Союз встроил в луноходы .
Задние фонари автомобилей и велосипедов состоят из множества небольших угловых отражателей, разные секции которых ориентированы для обзора под разными углами. Светоотражающая краска для видимости в ночное время обычно содержит световозвращающие сферические шарики . Тонкий пластик с микроскопическими угловыми отражателями можно использовать в качестве ленты , на вывесках, а также пришивать или приклеивать к одежде .
Угловые отражатели также могут возникнуть случайно. Многоквартирные башни с балконами часто являются случайными угловыми отражателями звука и возвращают отчетливое эхо наблюдателю, издающему резкий звук, например хлопок в ладоши, поблизости. Аналогично, при радиолокационной интерпретации объект, который имеет многократные отражения от гладких поверхностей, создает отраженный радиолокационный сигнал большей величины, чем можно было бы ожидать, исходя из физического размера объекта. Этот эффект был использован на ADM-20 Quail , небольшой ракете, которая имела такое же радиолокационное сечение , что и B-52 .
Эта статья включает общедоступные материалы из Федерального стандарта 1037C. Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ). Эта статья включает общедоступные материалы из Словаря военных и связанных с ними терминов . Министерство обороны США .