Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987, страница 14

6.11. Передатчик генерирует гармонические колебания с частотой «оо, которые излучаются антенной А«. Сигналы, отраженные от цели, принимаются антенной Аа. Принимаемые сигналы имеют частоту колебаний, отличающуюся от частоты зондирующего сигнала на величину ()к=2Ур/Л. Излучаемые и принимаемые сигналы подаются на смеситель. На выходе смесителя образуются колебания разностной частоты, равной по величине доплеровскому приращению частоты 1) принимаемого сигнала.

После усиления и фильтрации с помощью фильтра доплеровских частот (ФДЧ) колебания подводятся к измерителю частоты. Измерен- 69 ное значение частоты однозначно определяет Ур. Измерение Рд может производиться по стрелочному прибору, цифровому илн электронному индикатору либо с помощью системы автоматиче- Ряс. 6.Н. Структурыая схема ылмерите. ля радиалъиой скорости диижеыия целы ского слежения по скорости (АСС). Принцип функционирования систем АСС РЛС с непрерывным излучением будет рассмотрен в параграфе 6.13.

6.4. Основные тактико-технические данные РЛС РЛС любого назначения характеризуются тактическими и техническими данными. К основным тактическим данным относятся: зона обзора, период (время) обзора, измеряемые координаты и их производные, точность измерения координат и их производных, разрешающая способность, помехозащищенность. Зона обзора РЛС определяется областью пространства, в пределах которой осуществляется обнаружение целей, измерение координат и их производных с заданной вероятностью и точностью.

Зона обзора по дальности ограничивается максимальной 17мп и минимальной Р и дальностями действия РЛС, а по угловым координатам — секторами обзора по азимуту Ф„ и углу места Фт . Минимальная дальность определяется временным интервалом, в пределах которого РЛС после излучения зондирующего сигнала не способна принимать сигналы, отраженные от цели. Максимальная дальность определяется наибольшим удалением цели от РЛС, на котором обеспечивается обнаружение цели с заданной вероятностью. Максимальная дальность действия зависит от характеристик цели.

Сектора обзора РЛС по азимуту и углу места определяются тактическим назначением. Если сектор обзора РЛС по азимуту равен 360; то она называется РЛС кругового обзора. П е р и о д (в р е м я) о б з о р а — время, в течение которого осуществляется однократный обзор заданной области простран- 70 (6.16) то,к отп = ° Уч (6.17) где <рее — ширина ДНА по уровню половинной мощности. Потенциальная точность измерения радиальной скорости лип== ° И/п (6.18) 2 г" пр Разрешающая способность РЛС характеризует возможность одновременного раздельного наблюдения нескольких целей, координаты или производные которых отличаются. Разрешающая способйость по параметру а определяется минимальным различием параметра 6п= ~а1 — ая~ двух целей, при котором обеспечивается обнаружение обеих целей с заданными вероятностями (г', н И', илн измерение их координат с заданной точностью.

В зависимости от параметра а цели могут разрешаться по дальности, угловым ксюрдинатам н скорости. Чем меньше 6~ тем выше разрешающая способность РЛС по параметру а. Потенциальная разрешающая способность по дальности определяется формулой 6оп =— с 2З/п (6.19) 71, ства (зоны обзора). Из тактических соображений это время должно быть малым.

Вместе с тем для получения большого отношения сигнал/шум цель должна облучаться сравнительно долго. Практически время обзора составляет единицы или десятки секунд. Измеряемыми ко ор дни ата ми и их производными во времени являются: дальность, угловые координаты (яь, и <рт ), высота, скорость, а также угловые скорости перемещения в горизонтальной и в вертикальной плоскости. Точность измерения координат и их производных во времени характеризуется величиной ошибок измеренных значений.

При оценке точности измерений обычно учитываются лишь случайные составляющие ошибок, которые характеризуются математическим ожиданием и дисперсией. Потенциальная точность измерения дальности при действии на входе приемника белого шума и использовании полезных сигналов любого вида определяется выражением с ооп = 1 2ЬУ 1' ч где счп — эффективная ширина спектра сигнала; 4=2Еп/Уе— удвоенное отношение энергии сигнала (за время накопления) к спектральной плотности шума на входе приемника. Потенциальная точность измерения угловых координат в обзорных РЛС при аппроксимации огибающей выходного сигнала (ДНА) гауссовой кривой Для радиоимпульсов прямоугольной формы без внутриимпульспой модуляции ~и йоп— 2Щ 2 Потенциальная разрешающая способность РЛС по угловым координатам приближенно равна ширине ДНА по уровню половинной мощности: (6.20) б,р,~арка.

(6.21 ) .Потенциальная разрешающая способность по радиальной скорости определяется выражением лау. йии— 2 (6.22) Помехозащищенностью называется способность РЛС противостоять разведке ее параметров и выполнять свои функции в условиях воздействия помех.

Из двух РЛС считается более помехозащищенной та, у которой при прочих равных условиях воздействие помех вызывает меньшее снижение ее тактических показателей. Защита РЛС от воздействия помех осуществляется одновременным применением различных технических решений и организационных мероприятий. К техническим характеристикам РЛС относятся: вид и параметры зондирующих сигналов, способы обработки сигналов и отображения обнаруженных целей и нх координат, длина волны излучаемых сигналов, мощность излучаемого сигнала, форма н ширина ДНА, коэффициент усиления антенны, время облучения точечной цели, чувствительность приемника.

Вид и параметры зондирующих сигналов определяют разрешающую способность, точность измерения дальности и радиальной скорости. По виду зондирующих сигналов РЛС разделяются на импульсные, непрерывные и квазинепрерывные. У импульсных РЛС скважность излучаемых импульсов составляет сотни и тысячи, в РЛС с квазинепрерывным излучением — 5 — 30. Сигналы импульсных РЛС могут быть некогерентными и когерентными, без внутриимпульсной модуляции (так называемые простые сигналы) и с внутриимпульсной частотной или фазовой моду(тяцией (сложные сигналы).

Некогерентная последовательность радиоимпульсов характеризуется тем, что начальные фазы каждого импульса независимы и изменяются от импульса к импульсу по случайному закону. У когерентной по-. следовательности начальные фазы импульсов последовательности постоянны или изменяются по детерминированному закону. Для простых импульсных сигналов произведение ширины спектра на длительность импульсов или так называемая база В=А),т„=1, у сложных — В.з 1.

Это означает, что использование сложных импульсных сигналов позволяет улучшить разрешающую способность РЛС по дальности по сравнению с простыми той же дли- тельности в В раз. В РЛС с непрерывным излучением используются немодулированные (гармонические) и модулированные сигналы с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией, а также шумоподобные сигналы.

В импульсных РЛС возможно разрешение (селекция) целей по дальности, а в РЛС с непрерывным и квазинепрерывным излучением — по скорости. По способу обработки радиолокационной информ аци и различают первичную, вторичную и третичную обработку. Первичная обработка при обзоре осуществляется за время облучения цели, при вторичной — обрабатывается информация за несколько периодов (при обзоре) или сглаживанием измеренных данных (при слежении). Она позволяет существенно увеличить отношение сигнал/шум, улучшить показатели обнаружения цели, точность измерения координат, определить траекторию движения целей.

Вторичная обработка информации производится, как правило, с помощью ЦВМ, в которые вводятся данные отдельных дискретных измерений. В режиме слежения вторичная обработка повышает точность слежения за целями. Третичная обработка при обзоре предусматривает совместную обработку информации о целях, получаемую с помощью нескольких РЛС. При обзоре она позволяет, например, определить местоположение источников помех, а в режиме слежения повышает точность и помехозащищенность следящих систем. Длина волны выбирается с учетом особенностей распространения ЭМВ того или иного диапазона. Она определяет размеры антенны, ширину ее диаграммы направленности и коэффициент усиления, точность и разрешающую способность по скорости и угловым координатам. Широкое применение в радиолокации нашли дециметровые и сантиметровые волны.

На этих длинах волн возможно получение узких ДНА при небольших габаритах антенн. ' Мощность излучаемого сигнала Рг определяется главным образом требуемой дальностью действия РЛС. Мощность РЛС с непрерывным излучением — от долей ватта до десятков киловатт, импульсных РЛС вЂ” до десятков мегаватт в импульсе.

Применительно к импульсным РЛС имеют в виду импульсную мощность Р„(пиковую мощность в импульсе) или среднюю мощность Р,э за период повторения импульсов Т . Средняя и импульсная мощность импульсных сигналов прямоугольной формы связана соотношением Р„=ЯР„,, Параметры антенны определяются назначением РЛС. При этом широко используются антенны с узкой диаграммой направленности в одной или обеих плоскостях.

Ширина ДНА оцределяет потенциальную разрешающую способность РЛС по угловым координатам. Важной технической характеристикой РЛС является метод обзора пространства. Различают одновременный, последовательный и смешанный виды обзора. При одновременном обзоре телесный угол зоны обзора перекрывается несколвкими неподвиж- 73 ными лучами.

Координаты целей определяются в пределах всей зоны одновременно. Последовательный обзор осуществляется одним лучом, перемещающимся в пространстве в пределах зоны обзора по заданной программе. При смешанном обзоре используется комбинация последовательного и одновременного обзоров. Если используется плоский луч, могут применяться круговой и секторный виды обзора. Круговой обзор осуществляется путем вращения диаграммы направленности антенны относительно вертикальной оси вкруговую (на 360').