Radiolokacionnye_sistemy_SFU_elektronnyy _resurs (Рекомендованные учебники), страница 5

Потом все-таки позвонили в информационный центр. Дежурный офицер посоветовал: «Не обращайте внимания, это свои!». В то утро действительно ждали 12 бомбардировщиков Б-17 из Сан-Франциско. Они вылетелинакануне, демонтировав часть вооруженияи установив дополнительныетопливные баки.В 7 часов 55 минут над Перл-Харбором появились японские самолеты.Хотя обнаружены они были почти за час до этого, никаких мер принято небыло.

Как на учениях, при ясном небе и отличной видимости, японцы сбра Радиолокационные системы. Учеб.15ВВЕДЕНИЕКРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ РАДИОЛОКАЦИИсывали бомбы и торпеды на неподвижно стоящие корабли. Американскиеистребители взлететь уже не могли – взлетные полосы были разрушены. Военно-морские силы США потеряли 4 линкора, крейсер, 3 эсминца.

Ещебольше кораблей было повреждено. 260 уничтоженных самолетов,5 000убитых и раненых – таков результат самонадеянности и халатности. Японцыпотеряли 29 самолетов и 55 летчиков.В тот же день президент США Ф. Рузвельт, выступая перед конгрессом, потребовал объявления войны Японии.Промышленность США и Канады очень быстро наладила выпуск радиолокационных станций. Часть их по ленд-лизу поставлялась в СССР. Необходимость освоения все более коротких волн стимулировала и теоретические разработки. Это были годы зарождения электродинамики сверхвысокихчастот и волноводной техники.Великая Отечественна война позволила в полной мере проверить боевые качества радиолокационной техники.В годы войны США и Англия могли выделять на развитие радиолокации значительно бóльшие ресурсы, чем Советский Союз, вынесший основную тяжесть борьбы с фашизмом.

Однако уже в 1943 году при Государственном Комитете Обороны создается Совет по радиолокации, содействовавший ее развитию в военное время.В послевоенные годы совершенствуется теория и элементная база радиолокации. Появление реактивной авиации, ракетной техники и атомнойбомбы ускорило ее развитие.В 1950-е годы в радиолокации впервые был использован клистронныйусилитель большой мощности. Такой усилитель обеспечивал значительнобóльшую (до двух порядков) мощность, чем магнетрон. Он позволил внедрить более сложные сигналы по сравнению с простой импульсной последовательностью.

Кроме того, появилась возможность использовать клистроны впараллельном режиме, что позволило еще больше поднять мощность передающих устройств.Создание в 1954 году отечественными учеными, лауреатами Государственной и Нобелевской премий академиками А.М. Прохоровым и Н.Г. Басовым,первого молекулярного генератора положило начало развитию квантовых усилителей и генераторов, освоению оптического диапазона волн.В 1950-е годы в радиолокацию были внедрены сигналы, обеспечивающие сжатие импульсов. Принцип сжатия импульсов был известен задолго дотого, но лишь в 1950-х годах нашел практическое применениев радиолокации. В нашей стране профессор Я.Д. Ширман в 1956 году предложил сжатие радиоимпульсов в согласованных фильтрах.При первой демонстрации РЛС большой мощности со сжатием импульсов использовался метод фазовой манипуляции, при котором длинныйимпульс разбивался на 200 парциальных импульсов (элементов) с фазой 0или 180о, распределенной случайным образом.

Сигнал с линейной частотноймодуляцией был применен позднее. В этот период появились также РЛС с Радиолокационные системы. Учеб.16ВВЕДЕНИЕКРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ РАДИОЛОКАЦИИРСА – радиолокаторами с синтезированной апертурой.Разработка теоретических основ радиолокации, приходящаясяна1950-е годы, позволила подвести под проектирование РЛС более прочнуюбазу, чем инженерный опыт и навыки.

Развитая теория радиолокации не противоречила инженерной практике прежних лет. Она не только подтвердилаее справедливость, но и указала пути дальнейшего развития радиолокационной техники до ее пределов, вытекавших из теории.В 1950-е годы начали получать признание следующие теоретическиеконцепции.Согласованный фильтр.

Это понятие было введено в 1943 году Д.О.Норсом в закрытом отчете, который был повторно опубликованв июльском номере Proсeedings of the IEEE за 1963 год. Однако идея такого фильтрастала приобретать известность именно в 1950-е годы.Статистическая теория обнаружения. Основополагающую роль в радиотехнике и радиолокации приобретают статистические методы. Первая фундаментальная работа, посвященная применению методов математической статистики в радиосвязи, принадлежит академику В.А. Котельникову.Становление и развитие статистической теории радиотехники и радиолокации связаны также с именами отечественных ученых: А.И. Берга, П.А.Бакута, А.В.

Введенского, Г.С. Горелика, Н.Д. Девяткова, Б.Р. Левина, А.А.Минца, Л. С. Понтрягина, А.А. Расплетина, В.Г. Репина, С.М. Рытова, В.К.Слоки, Ю.Г. Сосулина, Р.Л. Стратоновича, В.И. Тихонова,Г.П. Тартаковского, А.А. Харкевича, Я.Д. Ширмана, А.И. Щукина и др.Диаграмма неопределенности. В монографии Ф.М. Вудворда, опубликованной в 1953 году, была описана диаграмма неопределенности, представляющая собой график зависимости выходного сигнала согласованногофильтра от времени и доплеровского сдвига по частоте. Вудворд ввел такжев теорию радиолокации из математической статистики понятие обратной вероятности, воспользовавшись им для определения характеристик радиолокационного обнаружения и предварительного расчета точности радиолокационных измерений.Теория селекции движущихся целей (СДЦ). Принцип РЛС с СДЦ был разработан во время второй мировой войны, однако лишь в 1954 году в отчетефирмы Rand Corporation, написанном Эмерсоном, была дана строгая теоретическая оценка предельных возможностей СДЦ и предложена методика расчетасоответствующих РЛС и выбора вида сигналов, а также способы их обработки.

Широкое использование РЛС с СДЦ началось с 1950-х годов.1960-е годы отмечены появлением первых больших фазированных антенных решеток (ФАР) с электронным сканированием. Тематика, связанная садаптивными антенными решетками, широко представлена в отечественнойнаучной литературе, и в ряде случаев исследования отечественных специалистов опережают зарубежные. Так, первой работой, в которой было доказаноосновное утверждение теории адаптивных антенных решеток о том, что оптимальная система должна формировать диаграмму направленности с нулем Радиолокационные системы.

Учеб.17ВВЕДЕНИЕКРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ РАДИОЛОКАЦИИв направлении на сильный точечный источник помехи, была статья Я.Д.Ширмана.На конец 1960-х годов приходится также начало революции, связанной сцифровой обработкой сигналов. Развитие цифровой техники в этот период привело к революции в методах обработки радиолокационных сигналов.Начавшаяся в конце 1950-х годов эра спутников положила начало применению радиолокации для обнаружения и слежения за космическими летательными аппаратами. В США первой действующей РЛС с ФАР, котораябыла применена для обнаружения и слежения за космическими объектами,стала станция AN/FPS-85.В 1960-е годы возник вопрос о разработке средств борьбы с активнымрадиоэлектронным подавлением противником РЛС.1970-е годы характеризуются расширением возможностей практической реализации систем сжатия импульсов с высоким разрешением,чтобыло связано с появлением линий задержки на поверхностных акустическихволнах (ПАВ), с помощью которых научились получать после сжатия импульсы длительностью в несколько наносекунд.Для успешной работы бортовой импульсно-доплеровской РЛС,атакже для уменьшения воздействия активных радиопомех по боковым лепесткам диаграмм направленности антенн (ДНА) были разработаны антенны сочень низким уровнем боковых лепестков диаграмм направленности (ДН).Примером большой РЛС с ФАР, отличающейся высокой гибкостью,хорошей разрешающей способностью и предназначенной для наблюдения исопровождения входящих в атмосферу боеголовок баллистических ракет,служит РЛС Cobra Dane, разработанная в ВВС США и установленная на оконечности Алеутской гряды.

Важную роль сыграли также радиолокационныеметоды, примененные в системах наведения крылатых ракет типа Harpoon иTomahawk.В 1980-е годы начинают применяться передатчики на полупроводникахдля работы в L-диапазоне и на более низких частотах. К концу этого десятилетия улучшились возможности систем обработки сигналов за счет внедрения интегральных систем (ИС) со сверхвысоким быстродействием. Отдельные радиолокаторы стали не только обеспечивать определение местоположения целей, но и давать дополнительную информацию о характере цели.Извлечение информации о целях особенно важно для систем дистанционногоисследования природных ресурсов. Радиолокационное дистанционное исследование Земли ведется также с борта космических аппаратов. В частности, накосмическом корабле Sсhuttle для этой цели применяется РСА.Начало 1990-х годов характеризуется совершенствованием радиолокационной техники.

В военной области радиолокация применяется для наблюдения и сопровождения целей (находящихся в воздухе, на море, суше и вкосмосе) с платформ (также расположенных в воздухе, на море, суше и вкосмосе). Она используется для целей навигации, в т. ч. для обеспечения облета самолетами препятствий и обхода рельефа местности. К РЛС военного Радиолокационные системы. Учеб.18ВВЕДЕНИЕКРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ РАДИОЛОКАЦИИназначения предъявляется требование сохранения работоспособности принеблагоприятных внешних условиях, наличии радиоэлектронного подавления и огневого поражения.Радиолокационная техника оказывает значительное влияние на другиеразделы техники – наземную и спутниковую связь в СВЧ-диапазоне, навигационные системы, системы радиоэлектронного подавления, приборостроениедля систем управления производственными процессами, радиоастрономию,СВЧ-спектроскопию.Одно из интересных мирных применений радиолокации связано с дистанционным зондированием окружающей среды.Радиолокационные системы постоянно совершенствуются в направлении повышения их информативности, помехозащищенности, надежности иживучести.Расширение круга задач, решаемых современной радиоэлектроникой, атакже их усложнение стимулировало в последние десятилетия ΧΙΧ столетияинтенсивное развитие теории и техники антенн.

В развитие новых направлений общей теории антенн основополагающий вклад внесен отечественнымиучеными. Теория многозеркальных антенн развита в работах Л.Д. Бахраха.Заметный вклад в разработку ФАР внесен Л.Д. Дерюгиным и Д.И. Воскресенским. Основы статистической теории антенн развиты в работах Я.С.Шифрина.