Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 64
Текст из файла (страница 64)
7 3 не показана). В общем случае прием может быть многоканальным, длительность сигнала не должна быль обязательно малой. Приемная н передающая мпенны могут быть пространс~ венин разделены (даже в условиях совмещенной лоищии). Возможности съема и обработки данных существенно расширяются при использовании средств вычислительной техники, обеспечивающих более полную автоматизацию радиолокационного наблюдения. В случае радиолокации движущихся целей происходит изменение временных запаздываний отдельных элементов, а значит, всей структуры сигналов.
Так, радиальное движение цели относительно совмещенного импульсного радиояокатора: 1) изменяет запаздывания последовательно принимаемых импульсов; 2) прнволнт к известному из физики изменению несущей частогы— эффекту Поппера. Оба эффекта в отдельности можно использовать для измерения радиальных скоростей целей и нх скоростного разрешения. Селекцию по скорости широко используют Лля защиты от пассивных помех. При любом из методов радиолокации приходящие сигналы оказываются часто слабыми Особенно это относится к активной радиолокации, когда ослабление обусловлено двукратным рассеянием энергии: на пути до цели и обратно.
Принимают ряд мер для выделения слабых сигналов: увеличивают по возможности габариты передающей и приемной антенн, среднюю мощность зондирующих колебаний; применяют высокочувствительные (малошумящне) входные элементы радиоприемных устройств. Олтимизирукп наряду с зтнм обработку принимаемых колебаний с учетом внешних помех и внутренних шумов приемника. Оптимизация обработки означает наилучший (в статистическом смысле) учет взаимных различий сигналов и помех. Учет этот существен на всех этапах получения радиолокационной информации, в первую очередь, при обнаружении цели и измерении нх коорлинат и параметров движения. Радиоприемнсе устройство по существу становится специализированной ЭВМ, точно или приближенно выполняющей линейные и нелинейные операции оптимальной обработки принимаемых колебаний. Постепенно стираются грани между обработкой в цепях приемника, элементах автоматики и вычислительной техники.
Существенна лишь совокупность выполняемых операций, подлежащих совместной оптимизации. При использовании многоэлементных антенн необходимые операции оптимальной обработки проводят уже над колебаниями, принятыми элементами антенн. Антенные операции оказываются начальными звеньями единой цепи обработки (аналого- 352 Гэкаесфч м рд ч и вой, цифровой, комбинированной). Оптимизируя обработку, учитывают также условия распрострвненн» радиоволн в средах, отличжошихс» от свободного пространства Параметры помех и сред расцространени» обычно заранее неизвестны, постону важна адаптация )приспособление) пространственно-временной обработки сигивлоа к гекушим условиям работы рвлиолоюшионного срелсгна нли системы Наряду с этим повышается раль адаптации по атношению к пространственно-вреьгенной модуляции нзлучаемьж сигналов.
7.2. Классификация радиолокационных систем Кяассификацию радиолокационных систем шк же, как и «лассификв- циюр д е и и юм,можнопро олитьпорезли р а а В зависимости от исполюуемых «лассификыьионных признаков радиолока- ционные системы подразделяются: по месту усшнавки 0на наземные, кора- бельные, авиационные, ююмичсекого базирования), цо назначению 0на РЛС обнаружсиив целей, управления оружием, обеспечения полетов,метеороло- гические, навигационные, опознавания госуларсгвевной нринадшжности, многофункггионюьныс), по рабочему диапазону длин волн (на станции де- «аметроваго, метрового, дециметрового, сашиметравого, миллиметрового диапазонов длин полн, мне~ одиапвзонные); по виду июэучеии» 0нв РЛС им- пульсного, непрерывного, квезинспрермвного, шумового и комбинирован- ного излучения), по числу измеряемых координат !на лвуккоординатные— обычно дальность и азииуг,трехкгюрдинатные — обычно дальнгють,азимут и угол ьюста), по числу заннмаеиык позиций (на олиопозиционные и мно- гопозициониые) Рассмотрим задачи, решаемые РЛС в зави~имссги от месте их установки Наземные РЛС можно раэлслиэь на РЛС надгоризонтнога обнаруже- нии 0НГО), за~орнзонтнога обнаружения 03ГО) и подповерхностной радио- локации )б, 35, 72, 77, 79).
Сисюмы НГО работают в метровом, дециметровом, сантимсгравоьг и миллиметровом диапазонах длн волн (0.03..300 ГГц), подрязделяюэся ив с|ациоиарные и полвюкные )ьгобильные) самохолиые, буксируемые, вози- мые, переносные. По решасчью задачам (нюначегшго) онн гэодраэленяются на РЛС. — управления воздушным двюкением (УВД), — обгэаружег~ия, наводсиия и целеуказани»; — обнаружения мшгавысотных целей, наведения зенитных упрагшяемых ракет; — орудийной наводки, ~э иэзг 353 7. Инфсдчаеионяме мктнологии в радиолокационных систамях — радиолокационной разведки на поле боя: наземной разведки, наземной артиллерийской разведки, обнаружения стреляющих минометов н старз)тощих ракет; — высотомеры; — предупреждения о ракетном нападении (ПРИ); — противоракетной обороны [ПРО); — контроля космического пространства (ККП); — полигонные; — метеорологические и др.[35, 72]. РЛС загоризоллщого обнаружения (или загоризонтные РЛС) основаны на использовании эффекта отражения радиоволн декамсгрового диапазона [3...30 М! ц) от ионосферы Земли и работают в режиме обратного рассеяния радиоволн, при котором сигнал принимается в месте излучения, или же в режиме прямого рассеяния, когда падающий и рассеанный потоки радиоволн распространяются в одну сторону [78].
Загоризонтные РЛС могут быть односкачковыми и мноюскачкоаыми. Они преднюначены: — для наблюдения на больших площааях за состоянием поверхности морей н океанов, а также за движением кораблей и самолетов; — для обнаружения областей с отчетливо выраженной плазменной неоднородностью, создаваемой стартующими бвшистическими ракетами и метеорными следами; — для ионосферных исследований.
Дальность действия загоризонтных РЛС достигает нескольких тысяч километров [72, 78]. Радиолокаторы лодлоеерхностного зондирования предназначены лля обнаружения полостей в грунте, различных обьектов, сооружений из бетона, определения толщины льда, подводной радиолокации н др. Достижимая глубина проникновения может составлять до нескольких сотен метров ]б, 72]. Ко)табельные РЛС предназначены для обнаружепня и сопровождения воздушных н надводных целей, обзора надводной и береговой поверхности, целеуказания, наведения зенитных управляемых ракет и орудий, а также для корабяевождения и навигации [опрсделения местонахождения кораблеи, их скорости н проверки курса).
Для обеспечения необходимого обзора антенные системы корабельных РЛС устанавливают на мачтах, а для устранения влияния качки корабля стабилизируют нли расширяют сектор обзора по углу места. На современных кораблях число РЛС может быть более 50 [72, 80]. Ааног)ионные [самолетные) РЛС делятся на РЛС обзора воздушного пространства, РЛС обзора земной поверхности, многофункциональные РЛС. К РЛС обзора воздушного пространспи относятся системы: 354 71 т о- е гхаракмер «р дпш ач е нх ч еч — перехваш и припепивання; — дальнею радиолокационного обнаружения [дозора) и наведения [управления); — зшциты своих самалетовг — обхода препятствий в воэдуке [например, грозовых сбраэоааний) и др К радиолокационным системам обзора эеи ой поверхности относятся: — панорачныс; — бокового обзор» с антенной, расположенной влоаь фюэеляхш, — бокового обвара с синтеэированнои апертурой [РСД); — подпонерхностиой равлолокации [72, 8Ц Рт7С космического бпэпроеакпя применяются лля дистанционного иссведования [в том числе п картографирования) Земли н планет, обеспечения сближении, стыковки и посадки космических аппаратов Обсуащаютая также воэможности создания и испплюованил РЛС космического базирования для решения задач противовоэлипной и противокосмической обороны [72, 82].
7.3. Тактико-технические характеристики радиолокационных снегам Рцциолокационные снсщмы, как отмечена в гл, 1, относятся к классу радиотехнических сисюч изввечения информации Позтому РЛС можно описать теми же харак~ерис~иками, которые применяются для описания радиотехнических сиате» в целом [см 8 1 31, но с учетом задач, решншмых радиолокационными системами. Различают тактические и технические характеришики РЛС.
Такщические харакэприсгнки показывают наэначсвие и воэможности радиолокационной снсшмы, а жекническиг — описывают основные параметры ее устройств В совокупности оии предсшвэяют тактико-технические харакгерпстики [71 Х) радиолокационных систеч [35, 43, 77). 7.3.1. Тактические характеристики РЛС К тактическим хвракгернстикам РЛС относятся назначение, сектор или юна работах время обзора этого сектора, качественные показатели [по«аэателн эффективности) обнаружения объекта, число измеряемых координат и параметров движевия объекта и точносгь этих измерений,вил выходных данных, разрешающая способность, пропускная способность,памехоющи~ценность,надежность,экономичность и лр.