Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Натка гят радиолокациаи ~х систем приведено в 8 7.2. 355 7, Ввфарчачванвив вгтвалтггв в радио вкаивавни тгствча» Сектор или юва работы описываются пределами изменения координат, обнаруживаемых илн обследуемых объектов, т. е. минимальными и максимальными значениями дальности, азимута и угла места (или высоты). Врвлт обвара заданвава сектора — зто характеристика, определяюшая темп выдачи ланных по результатам работы РЛС н являюшаяся исключительно важной, особенно прн работе по высокоскоростным объектам (самолет, баллистическая ракета, космический аппарат и др.). Время обзора заданного сектора радиолокационной стагшией должно быть в несколько раз меньше времени, которое требуется лоцируемому объекту лля пересечения этого секюра в любом направлении.
Качественные показатели (показатели аффективнослги) обиаружвиив объекта — это условная вероятность правильного обнаружения Р и условная вероятность ложной тревоги Рви (Определение н вычисление этих показателей проводились в гл. 3.) Числа измеряемых координат и нираметроа движение объекта и точность этих измерений.
В радиолокационных системах противовоздушной н особенно противоракетной и противокосмической обороны требуется измерение не только трех координат лоцнруемых объектов, но и нх первых, а иногда и вторых производных. Для наблюдения за назелгнымн н надводными объектами достаточно измерения только двух координат: дальности и азимута.
В некоторых случаях ограничиваются измерением и одной координаты. Точность измерения координат объекта и параметров его движения характеризуется корреляционной матрицей ошибок измерения, в частности среднеквадратическнми ошибками, и другими параметрами. Вопросы точности измерения рассматривались в гл. 5. Виг) выходных данных — эго световой, звуконой или иной сигнал об обнаружении объекта, отметка на экране электронно-лучевой трубки, показания стрелочного арнбора о коорлннате объекга или параметре его движения, цифровые коды уююаггных координат н параметров, передаваемые по каналу связи потребителей (ЭВМ командного пункта управления системой ПВО, ПРО, пункта управления воздушным движением и др.). Разрвигающая способность — зто способносгь раздельного обнаружения и измерения координат нли параметров движения близко расположенных объектов.
Вопросы разрешения сигналов (н объектов) рассматривались в гл. 4. Пропускная способность — это способность РЛС работать с большим числом объектов. Количественно характеризуется максимальным числом обьеьтов, одновременно обслуживаемых радиолокационной системой. Наггример, импульсный радиолокатор может одновременно работать приблизительно с тысячью объектами. Его пропускная способность равна отноше- 35б 73 Та р щ рд ая нию разности максимальной и минимальной дальноатей к разрешающей апоообноати по даэьнаети: л (㠄— мм)тдг А последнее время пропускную споаабноать РЛС характеризуют чиелоч трасс целей, выдаваемых щ один обзор Памезоэшчычеглогмь — это споаобнаат РЛС гюддерживать на заданном у)мене тактические хармпериатнки (и, прпяще всего, ноказатщи квчеетва обнаруясения и нзмеренн» параметров) в условиях дейатвия различного рола помех.
Помехозащищенность РЛС опрелеляегея ее екрьггностью, т. е апоеобнаетью затруднять противнику создание организованных радиопомех на вхоле приемли»к и помехоустойчивоатью, характеризующей способность нормального фуикдионирэвания РЛС в условиях наличия иа ее входе естес~венных, юаимных н организованных помех. А свою очередь, помехозащищенность являетая аоетавиой чаатыо жиеучесмл, т.е. спааобноати РЛС сохранять свою зффективноать в условиях огневога и памехового воздейетви».
Помехозашнщенггшэ ь (помехоустойчивость) характеризуют коэффициентам подавления помех, дальноатячи абнврумеии» цели в уеповиях воздейатви» помех с рюличной инщнсивиостыо. Плдюкггосмь — это свойство РЛС сохранять на установленном уровне тактические характеристики при лщанных условиях эксплуатации. Коли»вогнанно надежность опиаывается вероятнаатью безотказной работы в м:- чание уагановленнага интервала времени, вредним временем иеправной работы, частотой отказов в рабате, средним временем восстановления. Эканомичласяп характеризуется стоимостью затрат на разработку, производство и экеплуатапдю (включая и раман г) Мобшгьяо мь (мачт»рея»асме) — это способиаагь РЛС быщро перемешаться, рювертыватьая и веаги рабщу а выаоком течпе при различньш уюювиях обстановки. Харакгеризуете» временем рювертывани» и авертывания РЛС, скоростью перемещения.
7.3Л, Технические характеристики РЛС Основными техническими харакюрисгикаьги РЛС являютая следующие: режим рабаты и вид малуяяции (манипуляцни) зондирующих сигналов, диапазон чащщ (длин пхтн), энергети какие хврмперипгики (импульсная и средняя мощности передатчика, чуветвительноеть приемника), характера. стики антенн, ааоаабы обзора пространства, харакгериатики вычислительных средств, используемая эяеыенгная базж число и тип выходных уст- 357 2 Информоа онные телнавогин в родиолоконнонныл с емемак ройств, веаогабарнтные характеристики, мощность первичных источников питания и др. Режим работы и вид модуляции (манипуляции) зондирующих сигналов. Режим работы РЛС определяется видом 1характером) излучения зондирующих сигналов и может быль непрерывным или импульсным, В свою очередь, РЛС с импульсным режимом излучения иногда разделяют на РЛС с большой скважноатью цз м 50...2000 и РЛС с малой скважностью й м 2...50 излучения нли РЛС с квазинепрерывным излучением, Д = Т~т.
Импульсные сигналы можно представить как непрерывный гармонический сигнал, промодулнрованный по амшзитуде импульсной последовательностью. Кроме амплитудной, используют частотную (чаще линейную частотную) модуляцию, фазовую (фазокодовую) и частотную манипуляции, шумовую модуляцию и комбинированные виды модуляции и манипуляции зондируюцщх сигналов независимо от режимов их излучения.
Диалаэоны длин волн 1частот). В РЛС используют диапазоны дека- метровых, метровых, лецнметровых, сантиметровых и миллиметровых волн, Декамегровый диапазон длин волн используют в загоризонтной радиолокации. Метровый, дециметровый, сантиметровый и миялиметровый диапазоны длин волн используют в надгоризонтной локации. Это объясняется следующими причинами. Радиолокация основана на использовании явления отражения радиоволн ат объектов. Высокая интенсивность отражений от некоторого объекта обеспечивается, если длина волны Х мною меньше габаритного размера 1м этого объекта (Л к), ) нли соизмерима с его размерами, причем в этом случае желательно выполнение условия Х - 1, 1'2.
Поскольку наиболее часто наблюдаемые объекты (космические, аэродинамические, наземные и др.) имеют габаритные размеры от одного до десяти метров, то используемая в РЛС длина волны должна быть меньше единиц метров. Для получения большой дальности действия, высокой разрешающей способности по угловым координатам и точности их измерений необходимо использование остронаправленных антенн.
Направленное излучение и прием радиоволн достигаются, как известно, только в том случае, когда используемая длина волны много меньше габаритных размеров антенны (8 щ1,). Поэтому с точки зрения создания остронаправленных и компактных антенн желательно применение малых длин волн.
Для получения высокой разрешмощей способности по дальности Ьг = сД2Ь1,) необходимо применять сигналы с большой шириной спектра Ьуе. Величина Лбе обычно много меньше частоты несущей (Ь); куе). Из этих двух выражений следует, что Х = с1'гв ж 2Ьг, т. е. длина волны должна 358 77 7В в ря ер». Рд .»Г * к .ч быть много меньше удвоенного значения разрешающей способности по Лальиости Для постижения больших дазьностей действия, вмсакой эффективности обнарукения сигналов и точности измерения их параметров уровень помех должен быти как можно мсн юе, В укюаннмх диапазонах рвлиовоан тго условие выполняегсл, гак как уровень атмосфсрньгк и большинства ипдусгриа»ьных помех достаточно мал, а квантовые эффекты еще не сказываются Поэтому основным видом ломе» в РЛС яюяется внутренний шум радиоприемиых устройств.
Для обработки информации, искаженной действием только внутренних шумов, обмчна удается еыпгшиить приемное устройство, близкое к оптимальному, и полу ить при этом пращпчески потенциальные «ачествениые показатели работы РЛС (малые вероятности ошибок обнаруж . со ую о ность измерения параметров сигнала, большую дальность действия н т, л.). Для повышения точности изыереии» малых радиальных окпрсстей объекта по величине даплеро»скщ о смещения частоты Гд = 2»,73 веобходима выбирать длину волвы как можно меныпе При иопользовании в радиолокации диапазонов миллиметровых, сантиметровых, дециметровых и метровык радиоволн дальность дейст.
вия РЛС ограничивается пределами прямой вндиьюсти, так как в указанных диапазонах радиоволны, как правило, распространяются без »влений рефракции и отражений от ионосферы, т.е в первом приближении прямолинеино, при этим волны длиннее 3 см еще сравнительно слабо затухают в атмосфере и распространяютс» практически независимо атметеоралогических условий (времени суток и гола, наличи» тумана, облаков, осадков и т.
и ) Наибалас шсто в ргшишгокации испштьзуются сагмиметровые и дециметровые волны с Х вЂ” 3.. 30 см. В то же время диапюон используемых ллии волн постоянно расширяется. Эиергетвчес»»е «аракшерпсшики Импульсная но~и»ость зондирующих сигналов лежит в ди»вазоне единицы ваш — десятки мегаватт. Средня» мощность при импульсном режиие работы так же, «ак и мощност~ излучаемых сиги»лов при непрерывном режиме, может изменяться от долей мите до десятков киловатт. '!увсщшельиость приемного устройства определяется предельной чувствитшщностью (см формулу (1 1) в гл !). Обычно радиоприемные устройства РЛС имекп чувствительность ст 10 ' до!О Вт.