Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (Сколник М.И. Справочник по радиолокации в 4-х книгах (1976-1978))

СПРАВОЧНИК по радиолокации Перевод с английского В ЧЕТЫРЕХ ТОМАХ Том 1 «ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИИ« Том 2 «РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ АНТЕННЫЕ УСТРОЙСТВА« Том 3 «РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ» Том 4 «РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СТАНЦИИ И СИСТЕМЫ« КЛОАК НАХОВООК ЕЙ1ог-1и-СИе1 МЕККИ.В 1. ВКОСЬ Н1К Мсб«АЮ-Н1ЬЬ ВООК СОМРАНТ 1970 СПРАВОЧНИК по радиолокации Редактор М. СКОЛНИК Перавод с английского под общей редакцией К. Н. Трофимова В ЧЕТЫРЕХ ТОМАХ Том 4 РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СТАНЦИИ И СИСТЕМЫ Перевод с английского А.

я. ВРевтьАРТА. г. ю. ковзАРВВА, М. К. РАЗМАХНИНА, Н. К ТРОФИМОВОЙ под редакцией ~ М. М. ВЕЙСБЕЙНА ~ МОСКВА «СОВЕТСКОЕ РАДИО» 1978 6Ф2.4 С74 УДК 621.396.96 (03! ) Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколнпка. Нью-Иорк, 1970. Пер. с англ. (в четырех томах) под общей ред. К. Н. Трофимова. Том. 4. Радиолокационные станции н системы. Под ред. ( М. М. Вейсбейна), М., «Сов. радиоач 1978, 376 с. Настоящая книга является четвертым томом русского издания американского «Справочника по радиолокации», выпускаемого в четырех томах.

В четвертом томе собран материал по вопросам конструирования и инженерного анализа радиолокационных систем различного назначения: раанолокационных станций сопровождения целей, радиолокационных высотомеров, РЛС для гражданских судов, для наблюдения за космическими объектами, многопознционных систем, пассивных радиолокационных систем, оптических локационных систем, РЛС, применяемых аля астрономических целей. Книга предназначена для специалистов, преподавателей и студентов вузов. Табл. 34, оис. 228, библ. 324 назв. Редакция литературы по вопросам космической радиоэлектроники 30402-004 С 046(01].78 подписное © Перевод на русский язык. Издательство «Советское радноеч !978 г. Глава РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СТАНЦИИ СОПРОВОЖДЕНИЯ Длс.

Данн, Д. Говард и К. Пендлтон 1.1. Введение В РЛ РЛС сопровождения производится непрерывное измерение относительного положении нели по дальности, азимуту и углу места, а в ряде случаев и доплеровского сдвига частоты. Существует большое разнообразие типов рздиолокзпиоиных систем сопровождении, а также систем, осушествлиющ одно ременио функции обнаружения и сопровождения.

Широко используемым и л ющих типом РЛС сопровождения, подробно описываемым в этой главе, является наземная система, у которой антенна с иглообразным лучом смонтирована на поворотном устройстве со следишим приводом, которос, изменяя положение антенны по азимуту и углу места, позволяет следить за пелью (рис. ~Х Путем Р»с. ь моаоиину»»сна» Рлс соировождснин дивов»она с тина лн/грзнз (хннь Гл. 1.

Радиолокационные станции соароаождеяия и мерения угла прихода фронта волны эхо-сигнала н корректирования положения антенны таким образом, чтобы цель удерживалась в центре луча, определяется ошибка ориентирования антенны. РЛС сопровождения применяются а основном для управления оружием, а также для полигонных измерений траекторий полетов ракет. В обоих слу. чаях обычно необходимы очень высокая точность измерений и точное прогно. зироваиие положения цели Впервые РЛС сопровождения были использованы для управления огнем зенитной артиллерии, Производилось измерение азимута, угла места и дальности цели, по скорости изменения этих параметроа вычнслялся вектор скорости цели и производилось прогнозирование ее положения.

По этой информации осуществлялось наведение орудий и устанавливался момент разрыва снарядов. Аналогичные функпии РЛС сопровождения выполняются для выработки данных по наведению и команд управлении зенитными ракетами. При полигонных измерениях выходная информация РЛС сопровождения используется для определения параметров траектории ракеты и прогнозирования ее положения. Полнгонные РЛС сопровождения предназначены для траекторных измерений и определения методом экстраполяции местоположения ракеты в заданный момент времени. Такие РЛС сопровождения работают обычно с установленными на ракетах ответчиками, являющимися точечными целями, обеспечивающими большое значение отношения сигнал/шум.

В некоторых системах такого типа достигнута точность порядка 0,3' по углам и 4,5 м по дальности. В этой главе описаны РЛС сопровождения с коническим сканированием луча антенны, с последовательным переключением луча и маноимпульсные (как амплитудные, так и фазовые). Основное внимание уделено амплитудным моноимпульсным РЛС. 1.2. Основные характеристики РЛС сопровождения с иглообразным лучом Йля формирования узкого луча, необходимого для получения высокой угловой разрешающей способности, в РЛС сопровождения используются линзовые и зеркальные антенны или антенные решетки.

На рис. 2 изображена лиазовая антенна. При передаче (рис. 2,а) небольшой рупор (точечный излу. чатель) облучает линзу, которая фокусирует излучаемую энергию в узкий луч, ширина которого по точкам половинной мощности обратно пропорцио. нальна величине апертуры антенны, выраженной в длинах волн. центр луча находится на линии, проходящей через центр апертуры и облучатель. Пра приеме изображение цели фокусируется в фокальной плоскости антенны (рис. 2,б) и сосредоточенная в ием энергия отбирается облучателем. ((енто изображения находится на линии, проходящей через цель и центр апертуры.

Соотношение между положением цели и положением ее изображения в фокальной плоскости используется в РЛС с иглообразным лучом для разрешения и сопровождения целей. РЛС разных типов различаются методами, используемыми для определения положении изображения цели в фокальной плоскости. Методы моноимпульсного сопровождения делятся нь дна различных типа: амплитудные и фазовые. Для определения угловых координат цели в заданной плоскости в фазовой моноимпульсной системе используются две линзы илн два зеркала н два облучателя. Электрические оси этих двух антенн парал. лельны.

Угол, под которым цель находится относительно электрической осн системы, определяется по разности фаз сигналов, принитых каждым из облучателей. Облучатели в амплитудной мононмпульсной РЛС сопровождения расположены таким образом, чтобы можно было получить более узкий осевой луч. Мощность а главном лепестке дифракционной диаграммы принимается облуча- 8 1.2.

Основные карактеристики РЛС сопровождения с оглооорааным лучом -я йиагреина гт ьигт)гоне ) ) Фональная ) лпоенооть 1 ' 1-й тояенний ~ излунатепь — Ф ! 1 ) ) 2-й тки«ный ~) иглуоотепь гранна й гоне 2-и томннгнй иьлунатель ) Фонольноя 'ллоеноеть игойратеиие ьа тот гиии игрй яолтль игойратение Рис. й. Диаграмма напраелеиностн линзы, облучагмой точечным излучателем при пере.даче (а) н нзобраыеима удалеаных точечных излучателей, формируемые линзой прн приема тб). /7инга ольная ность йеь Фроливонная ятине от иена, мяигейея оои Угол ьтеета Агаиут Далытеоть геумщоиьтй оигющ Рие. 3.

Амплнтудиаа мононмпулзснап система. Гл й Радиолокационные станции сопровождения гелями так, как это изображено на рис. 3. Суммарный сигнал получается с помощью мостовых суммирующих устройств путем сложения в фазе энергии, принятой всеми рупорами, а для получедия разностнаго сигнала сигналы смежных рупоров суммируются в противофазе. Раэностный сигнал, если цель находится на осн, равен нулю, так как энергии, принимаемые рупорами, равны, При ошибке э ориентации антенны на цель появляется конечный разностный сигнал, амплитуда которого пропорциональна ошибке ориентации. Знак ошибки или направление, э катаром ось антенны отнлонилась от направления на целгь определяется по разности фаз развостного и суммарного сигналов.

В одном из направлений суммарный и разнастный сигналы находятся э фазе, а в другом — а противофазе; опомгя епоояг Пвнзк 0спопгепое одиодрпоппого оппуоопгепя гг иоиеип~ с Поплоеоое одндщ -' порпого оЮлуяогпопп Ю ионент гг Онс. 4. Кчннччсчче счаннонвчннч. В РЛС с коническим сканированием луча положение центра изображения цели определяется нутвцией единственнога облучателя, смещенного относительно оси (рис. 4). Если цель находится на оси, облучатель принимает одинаковую энергию во всех положениях. Если пель смещена относительно оси, то принятая энергия больше, когда облучатель находится по ту же сторону от оси, что н изображение цели, чем при нахождении облучатели на противоположной стороне.

Таким образом ошибка ориентации приводит к модуляции принятого сигнала. Для определения анана ошибки ориентации эта модуляция сравнивается по фазе с опорным квадратуриым сигналом, получаемым от генератора, связанного с приводным механизмом путанна, причем амплитуда модуляции пропорциональна величине этой ошибки. В РЛС с коническим сканированием обычно используется адин н тат же облучатель на передачу и прием. опопляпя еопоопэ Рнс. Э. Пнслсяаннтчльнеч неречлмччннч луча.

В РЛС с последовательным переключением луча энергия а плоскости изображения отбирается в фиксированных точках, расположенных симметрично относительно аси, как это изображена ил пис. 5 для одной из угловых 1О 1.2. Основные хараятеристыяи рнуО сопровоусоения с ыглооорауным лучом Яю-ннгннн гунн нунаг А Ю -, Пут Ю ! 1 г г СнтеЕраженае на ннранангойе а1 3хо-нагнал сент нунес А П РПС Санг ПунА Пун Ю Рнс. в.

Выквленее угловоВ оынбкн во одной нв координат переключением направлении луча с одноВ стороны цели нв другую: н вонь ааходитса н» осв антенны; б — цель находитск в стороне от оси антенны. Панрадленое на «ене мя РПС Рис. 7. ооировоыденве методом «онического сканировании. И Гл. 1. Радиолокационные гтпмцпи сопроеождемил т.З. Сканирование и управление лучом Метод, впервые использованный для радиолокационного сопровождения целей по угловым координатам, заключался в том, что положение цели относительно осн антенны определялось быстрым переключением антенного луча с одной стороны от оси антенны на другую (рис. 6). В первых РЛС сопровождения этого типа, например в БСК-266, была использована антенная решетка, фаза излучающих элементов которой коммутировалась так, что обеспечивалось два положения луча. Оператор РЛС наблюдал на экране электронно-лучевого индикатора два рядом расположенных сигнала, соответствуюших Уаитронага- Инданатор рующай иьноравопь гоноратор дапьнпоти Прощающийся Уоркало одлущтпань анпюнльт антропный лнтатньтй впносилюльно оси поронлю- ородовоан яатогв Отарой дотонтор дмосивюь т"оноравор Ару свродинпупьга й нанести " ( Двтгатопь ( опаниродаУпорноа напримонио Угпоноатныа канал снодлщой оаовоны на следящие системы Придодныо дщтгаволи стращай сиотомы Усилитель дпц й Дамодулявор Давоктор спасают ошагтв оишдги Уоюдилитрующая цапь одрщпной сдяга спад атей втовоньт Уоалитоль Увтленае, лролорУмдщрнар спорящей аионопьйоесоконтУ саста ы уыщ нести Агснуптльныо попал спорящей оиовоны Рис.

З. Фуминионииьнаи схема РЛС с коническим сканированием. двум положениям луча. Когда цель находилась на оси антенны, амплитуды обоих импульсов были одинаковы (рис, 6,с), при отклонении цели от оси импульсы оказывались разными (рис. 6,6). При наличии ошибки ориентации оператор РЛС поворачивал антенну в соответствии со знаком ошибки до восстановления равенства сигналов. Таким образом, петля обратной связи по сопровождению замыкалась путем ручного управления.