Radiolokacionnye_sistemy_SFU_elektronnyy _resurs (1021137), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Следовательно, необходима взаимная привязка разнесенных позиций не только по времении частоте (опорным частотам передатчиков и гетеродинов приемников), но и поначальным высокочастотным фазам. С помощью какого-либо опорного сигнала (от радиоастрономического источника) взаимные фазовые сдвиги могутпериодически измеряться и корректироваться или просто учитываться приобработке.Совокупность разнесенных позиций пространственно-когерентной МПРЛС можно рассматривать как единую разреженную антенную решетку.Под кратковременной пространственной когерентностью понимаетсяспособность МП РЛС сохранять пространственную когерентность на интервале времени порядка максимальной длительности применяемых сигналов.Обычно это время не превышает долей или единиц секунд.
При совместнойобработке сигналов может использоваться вся информация, содержащаяся вкомплексных огибающих сигналов разных позиций, в т. ч. и в измененияхфазовых соотношений на интервале длительности сигнала для измерениятангенциальной скорости цели. Однако информация, содержащаяся в соот Радиолокационные системы. Учеб.359ГЛАВА 7 ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМ.
В МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМАХ7.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОПОЗИЦИОННЫХ РЛС. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯношении начальных фаз сигналов, не используется. Нельзя, например, измерять угловые координаты цели методом межпозиционной фазовой пеленгации. Число разнесенных позиций в таких МП РЛС может быть значительноменьше, чем в пространственно-когерентных МП РЛС и взаимная фазоваяпривязка позиций не требуется.В пространственно-некогерентных МП РЛС фазовая информацияполностью исключается в результате детектирования сигналов до их объединения.
В связи с этим не требуется не только фазовая, но, как правило, и частотная привязка позиций. Обычно необходима лишь взаимная привязка (синхронизация). Пространственно-некогерентная МП РЛС проще МП РЛС скратковременной и длительной пространственной когерентностью. Однакоисключение фазовой информации приводит к энергетическим и информационным потерям. Пространственная некогерентность МП РЛС не исключаетвременную когерентность каждой позиции до совместной обработки.По уровню объединения информации МП РЛС можно разделить на следующие классы:с объединением радиосигналов в линейной части приемных трактов (навысокой частоте – ВЧ или промежуточной частоте – ПЧ);с объединением видеосигналов;с объединением обнаруженных отметок;с объединением траекторий.При объединении радиосигналов на совместную обработку передаетсясовокупность сигналов, внешних помех и собственных шумов от всех приемных позиций непосредственно либо после предварительной линейнойфильтрации в каждой позиции.
При этом до объединения сохраняется всяинформация о целях и источниках помех, имеющаяся на входах МП РЛС. Втаких системах требуются широкополосные линии связи.При объединении видеосигналов на совместную обработку передаетсявся совокупность сигналов, внешних помех и собственных шумов, но последетектирования в каждой позиции. Переход к объединению видеосигналовнезначительно снижает требования к линии связи, но приводит к энергетическим и информационным потерям.При объединении обнаруженных отметок резко сокращаются требования к пропускной способности линии связи.
Вся первичная обработка проводится в каждой позиции, а на совместную обработку поступает информация,признанная полезной.При объединении траекторий в каждой позиции проводится первичнаяи вторичная обработка, которая завершается построением траектории целей.Параметры траекторий передаются для совместной обработки, в результатекоторой дополнительно описываются «ложные» и уточняются «истинные»траектории.Реальные МП РЛС могут быть «комбинированными» – с объединениеминформации на различных уровнях.По степени автономности приема сигналов МП РЛС разделяют на трикласса: Радиолокационные системы. Учеб.360ГЛАВА 7 ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМ. В МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМАХ7.1.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОПОЗИЦИОННЫХ РЛС. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯс автономным приемом сигналов (МП РЛС объединяет несколько РЛС,каждая рассчитана на излучение и прием сигналов);с кооперативным приемом сигналов (все приемные позиции рассчитаны на прием и обработку отраженных сигналов от целей, облученных любойпередающей позицией системы). Такие МП РЛС имеют более высокие энергетические и информационные характеристики.со смешанным (автономно-кооперативным) приемом сигналов.Основные преимущества МП РЛС:1. Возможность создания зон действия требуемой конфигурациисучетом ожидаемой радиолокационной обстановки.2. Энергетические преимущества.3.
Высокоточное измерение пространственного положения целей.4. Возможность измерения полного вектора скорости и ускорения целидоплеровским методом.5. Увеличение объема сигнальной информации о целях.6. Повышение защищенности от АП.7. Повышение защищенности от ПП.8. Измерение трех координат, векторов скорости и ускорения постановщиков активных помех (ПАП).9. Повышение живучести.10. Повышение разрешающей способности.11. Повышение пропускной способности.Рассмотрим основные из них.Энергетические преимущества проявляются в следующем:повышается общая энергетика системы за счет добавления радиопередающих устройств (РПУ) и радщиоприемных устройств (РПрУ);снижаются потери СВЧ-энергии из-за исключения антенных переключений;флюктуации ЭПР (при большом разнесении позиций) оказываются независимыми в разных позициях, что может дать дополнительный энергетический выигрыш;может возрасти ЭПР.Имеется возможность определения всех трех пространственных координат путем измерения дальностей или суммарных дальностей цели относительно нескольких разнесенных позиций.
Увеличение точности измерениякоординат цели в МП РЛС иллюстрируется на рис. 7.2, на котором изображены сечения тел ошибок для двухпозиционной РЛС. Радиолокационные системы. Учеб.361ГЛАВА 7 ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМ. В МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМАХ7.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОПОЗИЦИОННЫХ РЛС.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯββ/2 β/2эфLLэффLРЛС 2РЛС 1Рис. 7.2. Иллюстрация возможности увеличения точности измерениякоординат цели в МП РЛСВ пространстве каждое тело ошибок представляет сильно сплюснутыйэллипсоид. Их пересечение образует тело ошибок при совместной обработкеинформации двух РЛС.Измеряя скорости изменения доплеровских смещений частоты, можнополучить вектор ускорения цели. Использование доплеровских оценок скорости и ускорения повышает точность построения траекторий и качество сопровождения целей, особенно на участках, где происходят резкие измененияскорости (маневр самолета или торможение баллистической цели при входе ватмосферу).Увеличение объема «сигнальной» информации, под которой понимаютсодержащуюся в эхо-сигналах информацию о геометрических, физических идругих характеристиках цели, а также характеристиках ее движения вокругцентра масс, обусловлено следующим.Измеряя амплитуду, фазу и поляризацию принятых разнесенными позициями сигналов, можно определять размеры, форму и характеристики собственного вращения цели точнее и за меньшее время.
В пространственнокогерентных МП РЛС с достаточно большими размерами апертуры антеннойсистемы (совокупности позиций) можно получать двухмерноеи дажетрехмерное радиоизображение цели.Высокая помехозащищенность МП РЛС связана с тем, что:создание прицельных по направлению помех позициям МП РЛС затруднено, так как направление на них часто неизвестно;затрудняется создание помех по главным лепесткам ДН одновременнонескольким позициям;применение разнесенных передающих позиций, излучающих сигналыразличных типов и на разных частотах, затрудняет создание ответноимпульсных помех; Радиолокационные системы. Учеб.362ГЛАВА 7 ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМ. В МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМАХ7.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОПОЗИЦИОННЫХ РЛС.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯснижается объем области пересечения главных лепестков ДН передающей и приемных позиций МП РЛС и соответственно уровень принимаемых ПП;имеются более широкие возможности выбора типа зондирующих сигналов для борьбы с помехами, чем в однопозиционной РЛС.12θαLэфLθαРЛС 2РЛС 1Рис. 7.3. Иллюстрация повышения разрешающей способности МП РЛСНа рис. 7.3 показаны две цели, неразрешаемые однопозиционной РЛС1.
Они находятся в одном элементе разрешения по угловым координатам идальности. Если разрешающая способность по дальности выше разрешающей способности РЛС картинной плоскости, то различие угловых координатцелей относительно РЛС 1 может оказаться достаточным для того, чтобыРЛС 2 разрешила их по дальности. Это можно трактовать как способностьМП РЛС разрешать по угловым координатам цели в главных лучах приемных ДНА.К недостатком МП РЛС относятся:1. Сложность и более высокая стоимость по сравнению с однопозиционными РЛС.2. Необходимость совместного управления различными позициями.3.
Необходимость передачи данных по линиям связи.4. Дополнительные требования по синхронизации, передаче опорныхколебаний и сигналов, фазированию разнесенных позиций.5. Повышение требований к устройствам обработки сигналов и производительности вычислительных средств.6. Необходимость геофизической или навигационной привязки и союстировки позиций.Таким образом, представленная классификация МП РЛС позволяетвыделить основные типы МП РЛС, соответствующие характерным уровням реализации схем пространственно-временной обработки сигналов иРЛИ. МП РЛС обладают более высокими ТТХ, чем однопозиционные РЛС,однако сложнее в реализации. Радиолокационные системы.
Учеб.363ГЛАВА 7 ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМ. В МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМАХ7.2. ПРИНЦИП ПАССИВНОЙ ЛОКАЦИИ И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯКООРДИНАТПассивная локация осуществляет обнаружение и измерение координатвоздушно-космических, наземных и надводных объектов, создающих излучения. Источниками излучения могут быть работающие радиопередатчикиобъектов (пилотажно-навигационные, связные, источники искусственныхпомех), а также сами объекты, имеющие тепловой или иной контраст с окружающей средой.В интересах ПВО пассивная радиолокация находит применение дляопределения координат ПАП, обнаружения низколетящих целей (НЛЦ) поизлучению бортового радиовысотомера, а также для оценки параметров излучающих радиоэлектронных средств (РЭС) целей (несущей частоты, периода повторения и длительности импульсов, вида модуляции и т.
п.)в станциях помех частей радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и распознавания типа целей. (Примеры: «Автобаза», «Тамара», «Рамона-Планшет», «Орден», АКПЛРТВ и т. д.).Возможно использование получаемой информации и при наведениисредств поражения.Методы пассивной локации, обладая общностью с методами активной,имеют свои специфические особенности.1. Из-за отсутствия информации о времени излучения дальность до источника излучения не может быть определена по данным приема только водном пункте. Поэтому для определения всех координат объекта требуетсякомплекс двух или нескольких разнесенных пунктов приема, соединенныхканалами связи.2.
Прием прямого, а не отраженного сигнала, облегчает обнаружение иизмерение координат цели, а незнание формы сигнала и наличие других источников излучения – затрудняет.3. Отсутствие передающих устройств при пассивной радиолокации упрощает аппаратуру и повышает скрытность.Известны три метода определения координат источников радиоизлучения: триангуляционный, разностно-дальномерный, угломерно-разно-стнодальномерный.Триангуляционный метод основан на измерении угловых направленийна объект минимум в двух приемных пунктах, разнесенных на некотороерасстояние, называемое базой.