Диссертация (1090370), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Этихарактеристики, как правило, зависят от ориентации ЛА, параметров егодвижения, размеров, типов установленных двигателей и режимов их работы,параметров вибраций корпуса, а также от характеристик зондирующих сигналов, способа обработки принимаемых сигналов и т.д. [39].Радиолокационными характеристиками объектов при активной радолокации являются: эффективная площадь рассеяния, спектральные и временные характеристики отраженных от цели сигналов, содержащие информациюо параметрах движения цели, ее форме, размерах, модуляции, вызваннойвращением винтов турбин, а также колебаниями различных частей ЛА, поляризационные характеристики сигналов, отраженных от целей.17Распознавание радиолокационных целей осуществляется на основеанализа характеристик отраженных от цели сигналов при их обработке вРЛС.
При этом используют связь статических, динамических и статистических характеристик радиолокационного рассеяния различных объектов с характеристиками сигналов, принимаемых РЛС. Анализ отраженных сигналовпри определенных условиях позволяет классифицировать обнаруженныеобъекты, т.е. установить вид обнаруженного объекта: отличить истребительот бомбардировщика, военный корабль от танкера, баллистическую ракету отИСЗ.Для распознавания радиолокационных объектов используются различные изменения характеристик отраженных сигналов, обусловленные специфическими свойствами этих объектов.
Периодические изменения амплитудысигналов, связанные с вращением винтов самолетов или вертолетов, позволяют отличить их друг от друга и от реактивных самолетов. Отраженныесигналы от последних также могут быть модулированы по амплитуде, если взоне облучения оказываются турбины турбореактивных двигателей. Частотымодуляции при этом существенно выше, чем в случае винтомоторных самолетов.Траектория движения объектов, скорость их перемещения по траектории также могут служить признаком для распознавания целей при их сопровождении на достаточно большом интервале времени.Для распознавания целей используются самые разнообразные эффекты,изменяющие спектр отраженных сигналов.
Тонкий анализ спектра возможенпри высоком быстродействии и большом объеме памяти цифровых устройствобработки РЛС. Параметры зондирующих сигналов РЛС должны обеспечивать ее высокую пространственную, временную и частотную селективности.Современная радиолокация основана на использовании широкополосных сигналов (ШПС) [38]. РЛС с широкополосными зондирующими сигналами обладают рядом преимуществ по основным техническим характеристи18кам перед традиционными узкополосными системами: точности измерениярасстояния до объекта и разрешающей способности по дальности; помехоустойчивости относительно пассивных помех; устойчивости РЛС к воздействию внешних электромагнитных излучений и помех.Сигналы с линейным законом изменения частоты несущей внутри импульса (ЛЧМ сигналы) являются наиболее распространенными ШПС, используемыми в радиолокации [10].
Частотная модуляция дает возможностьсжимать импульсы по времени в согласованных фильтрах. В результате этогоудается достичь и большой энергии излучения, свойственной длинному зондирующему импульсу, и высокого разрешения целей по дальности, свойственного короткому сжатому импульсу.Предпочтение, отдаваемое ЛЧМ сигналам, также объясняется относительно простой схемой их формирования и обработки. В частности, достаточно проста конструкция согласованного фильтра с дисперсионной линиейзадержки и упрощается схема гетеродинной обработки сигнала [42].В РЛС с использованием узкополосного зондирования разрешающаяспособность по дальности определяется длительностью сигнала, а при широкополосном зондировании обратно пропорциональна ширине спектра сигнала.
Использование ШПС 150–300 МГц, дает разрешающую способность подальности около 0,5–1 м, что позволяет разрешать два блестящих элементацели, находящиеся на удалении около 1 метра вдоль линии визирования.1.2. Радиолокационные дальностные портреты ЛАДостоверность и информативность распознавания воздушных целейпри использовании широкополосных сигналов (ЛЧМ) достаточно высока исущественно превышает аналогичные показатели узкополосных сигнальныхпризнаков. При этом позволяется воспроизводить контур цели.Одно из актуальных направлений в теории и практике радиолокационного распознавания протяженных объектов (целей) основано на анализе их19радиолокационных дальностных портретов (ДП), называемых в англоязычной литературе «range profile» [27].Дальностный портрет является одномерной характеристикой радиолокационных целей.
Это отклик объекта наблюдения во временной области,полученный при его облучении широкополосным импульсом. Структуру радиолокационного дальностного портрета летательного аппарата (ЛА) поясняет рис. 1.3.Дальностный отсчет определяет удаленность зондирующего радиоимпульса в момент его отражения от ВЦ. Фактически ДП это эпюра амплитудпринятого эхо-сигнала, развернутая по пространственной координате - дальности рассеивателей.На каждом дальностном отсчете амплитуда полученного сигнала даетмощность отраженного сигнала.
На рис. 1.3 показаны основные части самолета, которые создают дальностный портрет.Рис. 1.3. Дальностный портрет ЛАОтметим, что длина объекта отображена на сигнале не как его физическая длина из-за двух эффектов. Сигнал, отражающийся прямо на сторонуРЛС, может отражаться между другими рассеивателями цели, поэтому повышается временная задержка, которая появляется на дальностном портрете20дольше, чем цель. Второй эффект обусловлен скрытием различных частейсамолета. Он проявляется, когда некоторая часть самолета скрыта большойчастью, который находится между ней и РЛС. Следовательно, уменьшаетсяэнергия радиоволн, которые дойдут до цели и также рассеются обратно кРЛС.
Например, фюзеляжи или крылья самолета может скрывать хвост.Особенности рассеяния радиоволн воздушными целямиРадиолокационные цели обладают, как правило, достаточно сложнойконфигурацией. Вследствие этого в точку приема одновременно приходитсовокупность парциальных сигналов, отраженных от различных частей илиразличных локальных центров отражения цели. На входе приемника происходит векторное сложение этих сигналов. При некоторых положениях OЛвозникает увеличение результирующей амплитуды - так называемый эффектблестящей точки, соответствующий зеркальному отражению радиоволн откакого-либо элемента цели, а при других положениях - уменьшение амплитуды - провал в диаграмме обратного рассеяния цели (ДОР) [4].Отметим, что согласно [44] под блестящей понимается такая точка наповерхности объекта, для которой нормаль к поверхности совпадает снаправлением на РЛС.Радиолокационные цели могут рассматриваться как множество точечных рассеивателей радиоволн [64] таких как поверхности, края, углы (двугранные углы), трехгранники, впадины и пр., каждый из которых характеризуется определенным типом обратного рассеяния, что может использоватьсядля распознавания цели.
Вследствие этого дальностный портрет цели правомерно рассматривать как суперпозицию отражений от ряда отдельных рассеивателей, каждый из которых соответствует некоторой детали цели. Согласно [86] у каждого самолета имеется 30 основных рассеивателей.На рис. 1.4 выделены в качестве основных рассеивателей двигатели,нос, несущая, корневая и рулевая части крыла, а также пилоны на крыльях.21Для каждого из них эффект отражения радиоволн в сторону РЛС зависит откурсового угла. Характеристика каждого отдельного рассеивателя можетбыть представлена в виде полярной диаграммы, представляющей зависимость отраженной амплитуды от азимута и угла возвышения.Рис.
1.4. Основные точки рассевания самолетаРис. 1.5 показывает двумерное представление полярной диаграммы одного рассеивателя.Рис. 1.5. Полярная диаграмма одного рассеивателяИнтерференция рассеянных излученийРассеиватели являются физическими частями цели. Эффект отраженияот рассеивателей зависит от спектрального состава радиолокационного сигнала. В результате возникают интерференционные эффекты излучений от22рассеивателей, находящихся на одном дальностном отсчете. Каждый рассеиватель имеет свои амплитудные и фазовые характеристики и результирующий отраженный сигнал для каждого отсчета образован векторным суммированием отраженных сигналов от отдельных рассеивателей, расположенныхна этом отсчете. Интерференционные эффекты между рассеивателями могутпривести к резким изменениям дальностного портрета цели при измененияхкурсового угла.
Интерференцию излучений отдельных рассеивателей приформировании дальностного портрета поясняет на рис. 1.6.Рис. 1.6. Интерференция излучений рассеивателейЭффект курсового угла ЛАВ системах радиопеленгации ЛА используют угловые координаты иугловые характеристики их положения (рис. 1.7):Линией пеленга называется прямая линия, по которой пересекаетсяплоскость истинного горизонта с вертикальной плоскостью, проходящей через место положения наблюдателя (РЛС) и ЛА.Истинным пеленгом (ИП) называется угол между северной частью истинного меридиана и линией пеленга, отсчитываемый по часовой стрелке.23Истинный курс (ИК) - угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северной частью истинного меридиана наблюдателя и продольной ось ЛА.Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
