Radiolokacionnye_sistemy_SFU_elektronnyy _resurs (1021137), страница 53
Текст из файла (страница 53)
е. КΣ zΣ = γ, где КΣ – коэффициент передачи суммарного канала. Этот коэффициент передачи устанавливается и в разностном канале:К=К=∆Σгде zΣ =2z2(1 + e )(1 + e )=j ∆φ− j ∆φ2z2γ,zΣ(1 + cos∆φ ) .Тогда выходное напряжение пеленгатора определяется выражениемγ 2 2 j (− j ) z sin∆φ∆φ=.U со =zΣ ⋅ K Σ ( − j ) z K ∆ = 2c ⋅ tg22 z (1 + cos∆φ )2*∆(6.28)где с – константа. Множитель j учитывает сдвиг фазы на π/2 в разностномканале.UcоΔΨ=0ΔΨ≠0–ππΔφРис. 6.44.
Дискриминационная характеристика схемы рис. 6.43с суммарно-разностной обработкойСигнал ошибки с выхода ФД пропорционален разности фаз сигналов, аследовательно, и углу отклонения цели от РФН. Фазовая неидентичность каналов приёма ∆Ψ изменяет в рассмотренной схеме суммарно-разностной обработки лишь крутизну дискриминационной (пеленгационной) характери Радиолокационные системы. Учеб.336ГЛАВА 6 ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ6.4.
РАДИОПЕЛЕНГАТОРЫстики (рис. 6.44). Введение АРУ расширяет область однозначного измеренияразности фаз до 2π.Таким образом, суммарно-разностная обработка позволяет ослабитьвлияние неидентичности фазовых характеристик направленности антеннприёмных каналов и исключить систематическую ошибку измерения углового положения цели, обусловленную ими.6.4.3. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ КООРДИНАТПотенциальная точность измерения угловой координаты характеризуется величиной СКО измерения.В общем случаеσθ =1q эффнорм,(6.29)где ℓэффнорм – эффективная нормированная длина раскрыва антенны измерителя.Величина эффнорм =ρθ'' (0,0) определяется второй производной про-странственной функции рассогласования, соответствующей характеристикенаправленности антенной системы.При амплитудных методах измерения угловой координатыσθ =∆θ 0,5πq.(6.30)При фазовом методеσθ =λ,πqd cosθ(6.31)где Δθ0,5 – ширина ДНА канала приёма;q – параметр обнаружения сигнала (отношение сигнал/шум по напряжению);d cosθ – проекция истинной длины антенной системы (базы между приемными антеннами) на плоскость, перпендикулярную направлению приходарадиоволн. Радиолокационные системы.
Учеб.337ГЛАВА 6 ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ6.4. РАДИОПЕЛЕНГАТОРЫЧем ýже ДНА в плоскости измеряемой угловой координаты, тем точнееможно выделить максимум сигнала на выходе приёмника. При моноимпульсном амплитудном методе измерения координат уменьшение шириныпарциальных ДНА приводит к увеличению крутизны дискриминационнойхарактеристики следящего пеленгатора.
Ошибки измерения уменьшаютсяпри увеличении отношения сигнал/шум q. Это объясняется снижением влияния шума на положение максимума сигнала. При фазовой пеленгации точность тем выше, чем больше разнос между антеннами. Реальная ошибка измерения угловой координаты, помимо флюктуационной составляющей сдисперсией σθ2 , содержит динамическую и аппаратурную ошибки. Аппаратурные ошибки пеленгации возникают за счет неидентичности амплитудныхи фазовых характеристик приёмных каналов.
Основные способы уменьшенияэтих ошибок:выравнивание коэффициентов усиления приемных каналов по эталонному контрольному сигналу;объединение приёмных каналов по высокой или промежуточной частоте.Таким образом, потенциальная точность измерения угловых параметров сигналов определяется как условиями работы РЛС, так и характеристиками используемых сигналов и антенной системы. В реальной ситуацииточность измерения может ухудшаться за счет аппаратурных и динамических ошибок.Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям1.
Какие методы пеленгации целей используются в радиолокации?2. В чем заключается принцип одноканального измерения угловых координат?3. Записать уравнение оптимальной оценки угловой координаты для одноканального измерителя для случая регулярных измерений.4. Как изменится схема измерителя, если от импульсного режима работыРЛС перейти к непрерывному?5. В каких параметрах сигнала заключена информация в моноимпульсныхизмерителях угловых координат?6.
Изобразить обобщенные структурные схемы амплитудного и фазовогодвухканального пеленгатора.7. Что даёт введение схем суммарно-разностной обработки в моноимпульсные измерители?8. От каких факторов зависит потенциальная точность измерения угловойкоординаты цели?Задача 1. РЛС кругового обзора принимает некогерентную пачку радиоимпульсов. Пространственная обработка выполняется с помощью зеркальной антенны, а временная – в аналоговом фильтровом одноканальном Радиолокационные системы. Учеб.338ГЛАВА 6 ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ6.4.
РАДИОПЕЛЕНГАТОРЫустройстве. Составить алгоритм и структурную схему одноканального неследящего измерителя азимута цели. Пояснить работу измерителя.Задача 2. РЛС с непрерывным монохроматическим излучением осуществляет круговой обзор пространства с угловой скоростьюΩА = 20об/мин. Определить азимут цели, если время запаздывания максимума отраженного сигнала tц = 1 с.Задача 3. Пеленг цели определяется методом счета импульсов, превысивших порог по пачке, изображенной на рис 6.32.
Если за три последовательных периода следования обнаружен один импульс, то он считается ложным, если два – они считаются началом пачки. Конец пачки фиксируется, если в трех соседних периодах обнаружен пропуск двух импульсов. Определить пеленг цели, если первому ложному выбросу соответствует азимут 31о,a ∆β = 1о.Задача 4. Длина волны фазового пеленгатора λ = 3 см, база d = 15 см.Определить сектор однозначного измерения угла фазовым пеленгатором, если фазометр обеспечивает однозначное измерение фаз в пределахφi max = ± π 2 .Задача 5. Обнаруживается точно известный сигнал с Д = 0,95 и F = 10–4.Как следует выбрать ширину ДНА, чтобы при пеленгации по максимумуиметь потенциальную СКО измерения угла не более 10′?Задача 6. В РЛС используется фазовый метод пеленгации. База измерителя равна 20 м, длина волны излучаемых колебаний 20 см.
ОпределитьСКО измерения угловой координаты цели, находящейся под углом 300о кнормали раскрыва, если отношение сигнал/шум равно 10.Задача 7. Во сколько раз потенциальная точность измерения угловойкоординаты цели в двухканальном фазовом пеленгаторе, в котором отношение базы антенн к длине волны d1/λ = 10 выше, чем в аналогичном измерителе с d2/λ = 0,5.6.5. РАСПОЗНАВАНИЕ ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВОдно из важнейших направлений современной радиолокации – создание методов получения наиболее полной информации, содержащейся врадиолокационных сигналах и помехах. Радиолокационное распознаваниеявляется частью данного направления. Распознавание осуществляется засчет взаимных различий сигналов от воздушных объектов. Для распозна- Радиолокационные системы. Учеб.339ГЛАВА 6 ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ6.5.
РАСПОЗНАВАНИЕ ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВвания могут быть использованы временные, спектральные, корреляционные, энергетические, пространственные, поляризационные характеристики отраженных сигналов с применением устройств внутрипериодной, межобзорной и межканальной обработки, а также траекторного анализа. Целесообразен анализ излучения бортовых средств. Информативность отдельных признаков распознавания неодинакова, но, очевидно, увеличениечисла признаков в целом уменьшает вероятность ошибочных решений.Реализация методов распознавания определяется видом применяемыхзондирующих сигналов и способами обработки.
Все методы можно разделить на две группы. Одна группа базируется на использовании информации,содержащейся в структуре отраженных сигналов (сигнальные признаки). Дляраспознавания используются такие важные характеристики воздушных объектов, как их размеры и форма, особенности движения отдельных частейобъекта (вращение винтов, турбин, вибрация элементов корпуса и другие) ивсего объекта в целом. Другая часть методов использует траекторные признаки.Наилучшие качественные показатели достигаются при использованииширокополосных зондирующих сигналов, обеспечивающих получение радиолокационных портретов воздушных объектов.В случае если отдельные элементы объекта не разрешаются, используются энергетические, флюктуационные характеристики, спектр доплеровскихчастот, поляризационные свойства отраженного сигнала. Известно, что воздушные объекты создают отраженные сигналы, параметры которых флюктуируют в широких пределах.
Степень флюктуации зависит от характера объектаотражения и тем выше, чем сложнее объект и больше его размеры. Оценкафлюктуаций является одним из признаков распознавания.Наличие информации об уровнях отраженных сигналов позволяет проводить оценку ЭПР, которые являются еще одним из признаков распознавания.Анализ флюктуаций огибающих пачек отраженных сигналов способствует выявлению модуляционных характеристик, зависящих от особенностейвоздушных объектов.При наличии двух и более частотных каналов в составе средства радиолокации предпочтителен взаимно-корреляционный признак. Сигналы, отраженные от объектов с большим числом «блестящих» точек на различныхчастотах, будут некоррелированны (слабокоррелированны), в то время каксигналы от объектов с малым числом «блестящих» точек статистически зависимы. Радиолокационные системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
