Radiolokacionnye_sistemy_SFU_elektronnyy _resurs (1021137), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В создание теории синтеза значительный вклад внесен Е.Г. Зелкиным, В.П. Яковлевым, Д.М. Сазоновым и др. Новые методы антенных измерений развиты Л.Д. Бахрахом, А.А. Курочкиным, Н.М. Цейтлиным и др.Рассмотренный краткий перечень важнейших достижений по данномувопросу, безусловно, является ограниченным. Однако даже краткие сведенияиз истории радиотехники и радиолокации показывают выда-ющуюся рольотечественных ученых в становлении и развитии данной области науки итехники.Таким образом, изобретение радиолокации стало ответом на появление современной бомбардировочной авиации.
Основными этапами развитиярадиолокации принято считать следующие:рубежное обнаружение объектов;импульсный метод измерения дальности;механическое сканирование;внутриимпульсная модуляция (манипуляция) сигнала;электронное сканирование, ФАР;автоматизация (компьютеризация), цифровая обработка.Данный учебник разработан в соответствии с учебной программойдисциплины «Радиолокационные системы» и предназначен для студентоввоенных кафедр и курсантов учебных военных центров Военно-воздушныхсил, обучающихся по военно-учетной специальности «Эксплуатация и ремонт радиолокационных комплексов противовоздушной обороны Военновоздушных сил», а также может быть использован студентами вузов укрупненной группы направления специальностей 210000 «Электронная техника, Радиолокационные системы.
Учеб.19ВВЕДЕНИЕКРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ РАДИОЛОКАЦИИрадиотехника и связь» (спец. 210304.65 «Радиоэлектронные системы») ивсеми, интересующимися вопросами становления, развития и современногосостояния радиолокационных систем. Радиолокационные системы. Учеб.20Г ЛА В А 1ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯРАДИОЛОКАЦИИ1.1. ПРИНЦИПЫ, ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ВИДЫ РАДИОЛОКАЦИИОсновные принципы получения радиолокационной информации могутбыть сформулированы в виде следующих положений:1. При обнаружении наличие цели устанавливается по факту приёмастанцией сигнала от цели. Способ получения такого сигнала определяет видлокации.2. При измерении координат и параметров движения целей используются закономерности распространения радиоволн в пространстве, основными из которых являются:постоянство скорости распространения радиоволн (с = 3·108 м/с);прямолинейность распространения радиоволн;направленность излучения и приёма радиоволн, в основе которой лежит явление интерференции радиоволн;эффект Доплера.3.
Выделение слабых сигналов, приходящих от цели, и разрешение целей обеспечиваются за счет различий сигналов и помех, а также сигналов отразных целей между собой.4. Информация о целях получается параллельно или последовательново времени и выдается в виде информационных потоков.Рассмотрим перечисленные положения более подробно.К видам излучения относятся: вторичное излучение, переизлучение исобственное излучение радиоволн. В первом и втором случаях радиолокаторизлучает в направлении на цель мощный зондирующий сигнал; в последнемслучае облучение цели не требуется.Радиолокация с использованием вторичного излучения и переизлучения(ретрансляции) называется активной, а радиолокация с использованием собственного излучения – пассивной.Активную радиолокацию с переизлучением называют радиолокацией сактивным ответом (рис. 1.1, б). При использовании вторичного излученияможно по аналогии говорить о радиолокации с пассивным ответом (рис.
1.1,а).Явление вторичного излучения позволяет обнаружить цели, не являющиеся источниками собственных радиоизлучений или переизлучений. Принимаемый сигнал при этом называют отраженным.Активный ответ находит широкое применение при радиолокациииопознавании своих объектов: самолетов, ракет, противоракет и искусственных спутников Земли. На объекте в данном случае устанавливается приёмо Радиолокационные системы. Учеб.21ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИИПРИНЦИПЫ, ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ВИДЫ РАДИОЛОКАЦИИпередатчик (ответчик), обеспечивающий достаточно большую интенсивностьпереизлученного сигнала.Передающееустройствоа)ПриёмноеустройствоРЛСб)ПередающееустройствоПриемноеустройствоПриемноеустройствоПередающееустройствоРЛСРис. 1.1.
Виды радиолокации: а – активная с пассивным ответом;б – активная с активным ответомСистемы активной радиолокации могут быть совмещенными и разнесенными. В совмещенном радиолокаторе передающее и приемное устройстварасполагаются совместно (рис. 1.1), возможно поочередное использованиеодной и той же антенны для передачи и приема.В разнесенной системе передающее и приемное устройства располагают на удалении d друг от друга (рис. 1.2). Для наземной разнесенной системы(рис. 1.2, а) характерно постоянство расстояния d между приемными и передающими пунктами. При расположении передающего пункта на Земле, а приемного на самонаводящейся ракете (рис. 1.2, б) расстояние d является переменным.Приемноеустройствоr1Передающееустройствоd = constПриемноеустройствоd = υarr2а)r1r2ПередающееустройствоРЛСб)Рис.
1.2. Разнесенные системы активной радиолокации: а – наземная; б – при расположении передающего пункта на Земле, а приемного на самонаводящейся ракете Радиолокационные системы. Учеб.22ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИИПРИНЦИПЫ, ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ВИДЫ РАДИОЛОКАЦИИПриемноеустройствоРЛСРис. 1.3. Пассивная радиолокацияВ случае пассивной радиолокации (рис. 1.3) цель электромагнитнымиколебаниями не облучается. Электромагнитные колебания создаются элементами цели: её нагретыми частями (тепловое излучение в диапазоне инфракрасных или миллиметровых волн), радиотехническими устройствами связи, навигации, локации, радиопротиводействия (обычное радиоизлучение), а также колеблющимися частицами ионизированных участков атмосферы в окрестностицели (радиоизлучение при запуске ракеты или ядерном взрыве, распространяющееся в сверхдлинноволновом диапазоне на очень большие расстояниявокруг Земли).
Прием может осуществляться одним или несколькими разнесенными приемными устройствами.1.2. ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ВОЗДУШНЫХ ЦЕЛЕЙПри определении координат цели в любой радиолокационной системеиспользуются определенные закономерности распространения радиоволн. Вслучае распространения радиоволн в свободном пространстве, которое является однородным, изотропным и недиспергирующим, для всех точек этогопространства скорость распространения радиоволн одинакова, не зависит отполяризации волны и частоты колебания (с = 3.108 м/с).
При этом зондирующий и отраженный сигналы распространяются по прямолинейной траектории и без искажения своей формы. Время запаздывания отраженного сигнала относительно зондирующего (рис. 1.4) для разнесенной системы определяется соотношениемtз =r1 + r2c(r1 и r2 – расстояния от цели до передающего и приемного пунктов соответственно, рис. 1.2, а) и для совмещенной системы радиолокации (рис. 1.1, а)соотношениемtз =2r.cВ последнем случае дальность до цели Радиолокационные системы.
Учеб.23ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИИ1.2. ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ВОЗДУШНЫХ ЦЕЛЕЙr=ctз.2Концентрация излучаемой энергии в каком-то одном направлении инаправленный приём обеспечивают существенное увеличение дальности радиолокации. Появляется возможность измерять угловые координаты цели –азимут и угол места, например, по максимуму отраженного сигнала (рис.1.5а), а также разрешать цели по угловым координатам (рис. 1.5б). ШиринаДНА (характеристики) радиолокатора определяется соотношением её геометрических размеров к длине волны. Поэтому высокие направленныесвойства обеспечиваются за счет увеличения размеров антенны и использования дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазона волн.ЗондирующийсигналtτОтраженныйсигналtзРис.
1.4. Вид зондирующего и отраженного сигналов∆εεб)а)ε1ε2Рис. 1.5. Измерение угловой координаты цели (а), разрешение целей по угловым координатам (б)В радиолокации используется также такое физическое свойство радиоволн, как изменение частоты принимаемых электромагнитных колебаний,обусловленное движением цели (эффект Доплера).
Эффект Доплера проявляется в изменении частоты отраженного от движущейся цели сигнала fс относительно частоты f0 излучаемого сигнала РЛС на величину добавки Fд: fс =f0 ± Fд. Измеряя величину Fд, можно определить радиальную скорость:Vr = Радиолокационные системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
