Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Хпракшерислгищ лиг»милы определяются ливграммай пацраввенносги антенны (днл) к основиыьг характеристикам относятся ширина 00 днА на уровне 0,707 (па напряжению) или 0,5 (по мошнсгли) ст максимального 359 7. Иифармаяиаииые техисласии в радиалакамхаииых сисмечах значения н коэффициент направленного действия 0 (выигрыш но мощности в данном направлении вследствие направленнгкти антенны), причем П =чл5,7').', где 5, — эффективная площадь антенны, пропорциональная геометрической площади 5, раскрыва антенны: 5, = К5„.
Коэффициент пропорциональности К, часто нюываемый коэффициентом использования пеаиюди (кип), характеризует использование площади раскрыла антенны и зависит от распределения поля на азой площади. Если поле равномерно и синфазно по всей плошади раскрыва антенны, зо К = 1. Для большинства антенн РЛС ЬО и 0,1...! 0', б и 10 ... 10', а К и О 3... О 7 (35, 73, 77]. Способ обзора лростраистви определяет последовательность просмотра различных разрешаемых объев!ов в заданном секторе обзора. Он выбирается в зависимости от назначения и структуры РЛС, ес тактических (размер секгора обзора, число опрелеляемых координат, разрешающая способность по угловым координатам н т. д.) н технических (форма диаграммы направленности, вид ее сканирования и др.) характеристик.
В однопознционных РЛС используются одновременный (параллельный), последовательный н смешанный обзор. Последовательный обзор может быть круговым, секторным, спиральным и кадровым. Основными характеристиками вычислительных средств являются быстродействие и объем памяти используемых процессоров. Быстродействнс современных процессоров достигает сотен миллионов операций в секунду, нх возможности постоянно растут. Ислттзуемии элементная бита СВ'1-трактов лриеманередающих устройств. В зависимости ог используемой СВЧ-технологни РЛС может бьп ь полностью твердотельной или использующей СВЧ-злектровакуумную технологию. Весогабаритные «арактсристики.
Для мобильных РЛС обычно приводят значения массы н габариты кабин, ддя стационарных РЛС вЂ” размеры зданий, в которых размещается аппаратура. Яогцность первичных источников нтнаиия характеризуется максимальной мощностью, которая требуется лля обеспечения работы РЛС. Число и еиг) аыходггых усглрайств. Различают следующие виды съема выходных данных РЛС: автоматический (без участия человека-оператора), автоматизированный (с участием оператора), визуальный и ручной.
Используют следующие виды индикаторов выходных данных: стрелочный (например, обычный вольтметр), цифровой (например, цифровой вольтметр), на электронно-лучевых трубках (дальности; кругового обзора, в котором применвсгся радиально-круговая развертка; секторного обзора; «дальнссп.— угол месгз»; кдвльность — высопт; «дальность — на~зравление» и т.д.), Лигплей цветного изображения. 360 74 Об 6«зе а» ру тур е р Л ояс Ч о«м г«смен Рассмотренньм выше основные тактические и тек«ические характеристики РЛС не «в.зяюгса изолированными друг от друга, а тесно связаны между собой.
7.4. Обобщенная структурнаи схема радиолокационных снегам Структура радиолокационных систем существенно зависит от их назначения, места установки, источ«нка сигнала,методов измерения координат и т д Олнако при всеч мнапюбрюии радиолокационных систем можно выдели~ь элементы, котормс в той илн иной степени присуши бозьшннству современных, а закже перспективных РЛС На рис. 7.4 приведена обобщеннав структурная схема РЛС, солерзкащая сипюиы (подсистемы), предназначенные для непосредственного получения радиалокапдонной информации (РЛИ), и дополннгельньн средства, которые могут включаться ичи не включаться (кроме системы пнтамия) в состав РЛС в зависимости от сс нюначения, места установки и т. д. Рассьюгрим основные задачи, решвемые к«идой системой, и возможные технологии, «оторые нспальзузстся или прелполагаюз. использовать в современных и перспективных РЛС 7,4.1.
Основные системы для получеявя ряднолокациаияой информации Аюигнлая скошена служит лля излу"юнна и приема рак«сохли. В зависимости от назначения РЛС, мес а установки и используемою диапазона длин волн приме«яки следующие типы антенн — проволочные; спиральные и вибраторныс (попоречнога или осевого излучеи ); †акустическо типа волноводные и рупор«не; — оптического типа: зсрказьные (рефлекгорныс) и линзовые; — поверхностных волн; — с обрабо~«ой сигнала; — с частотмым ка а»нем (сканированием) луча; — фазированные антсннью реигетки (ФАР) В современных РЛС все чаще ислолыуюг активные ФАР с одно- и двумерным управлением, мноюднапазошзыс приемопередаюшие ФАР, цифровые ФАР, алагпивные ФАР и лр.
(72, 73). Пршмолередаююнн модизь размещается «ак меж б к анте ой сисщме и вюзючает рвдиоперепающие и радиоприемныс устройства. 36! 74, Об б гс»я авруюяур»в с р дяс«о»ав Рад о ргдающгг устртгтво (родиолсрсдатчв»7 генерирую импуюсы ияи непрерывные высокочаатотные (сверхвьюокочаататныс) колебания с заданными параметрими амплитудной и угловой (частапзой нли фаза»ой) модуляции. Цругиии задам н рдлиопсрсдающего устройства»вляютс» управление параметрами колебаний(модуляции) и уаиление мощности. Сащввтагненгю, функционально нсобхолимыми узлами являются »втащи»у»- .юр (возбудитель), модулятор и усилитель мощности В шипа» рвлноперелающсга устройства »калят также источники шорнчного злеюрапитания, умножители (делитсли) частап«, системы автоладстройки часппы и параметров модуляции сигналов и др. В зависимости ат тактико-техиическик требований к РЛС радиолередакнцие устройства делят на однакаакадные и многоквскадные.
В однокаскаднык передатчикик генерирование колебаний обеспечивается автогенервтором необходимой мощнаати, в мнопншсщдных— колебания высокоатабильного маломощного автогенератора усиливаютсв да необходимого уровня мол!ности По сравнению а однокаскадными многтн каскадные радиопередающие устройства обеспечивают более высокие мощность и стабильность параметров зондирующих сигнвзав, возможность генерираваии» сложных сигналов Цля генерирования н усиления колебании используютс» электравакуумныс и твердащльные электронные приборы.
К злектравакуумным приборам относятся электронные лампы (триолы и тетроды),магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны (ш я усиления колебаний), лампы обратной волны, гибридные (твистронные) и другие приборы К твердотельным атнааятая, рангнстарные (на бипол»рных транзисторах, на пояевых транзисюрах), лиолные (завинно-пролетные дианы, диоды Ганна, варакторы) и другие полупроводниковые приборы Все более широкое применение в РЛС находя~ цифровые формирователи сигналов (внаамблей сиги»зов) [72, 82, 84]. Радиоприем е устроиства (радиоприемники) совместна с системой первичной обработки информации и помехазапгиты обеспечивают уаиление, преобразование и выдсленнс (оптимальную обработку) принятых антенной сипзвлов на фоне внутренних шумов и внешних помех. Первщиая обработка радиолокационной информации включает операдии обнарукения и измерения (оценки) пврамшров сигналов, полученных за период (цика) обзора РЛС.
Совокупншпь оценок параметров сигналов и их показателей качества обрвзуюг радиолокационную отметку от цели Задачи обнаружения сигнпщов нв фоне ломах рассматривались в гл 3 и будут дополнены в б 7.6 применительно к рэк~ичным вилам радиолокационных сигналов Задачи измерения (оценки) параметров сигналов рассмотрены в гл. 5 В зависимости от способа выделения принимаемых оигнатов нв фоне помех используют фильтровые, корреляционные, карреляционно-фильтро- Зб) Д Информационные технологии в радиолокационных системах вые, взаимокорреляционные [в многопозиционных РЛС), автокорреляционные [а пассивных РЛС) радиоприемники. Система вторичной [траекторнай) обработки радиолокационной информации.
Вторичная обработка проводится гю совокупности радиолокационных отметок, полученных за несколько циклов обзора от одной совмещенной РЛС или нескольких приемных позиций многопозиционной РЛС, и обеспечивает формирование траекторной информации. Анализ алгоритмов вторичной [траекторной) обработки проведен в гл. 6. Третична» обработка состоит в объединении и отождествлении информации, полученной отдельными РЛС, входящими в радиолокационную систему, или информации, пояученной отдельными радиолокационными системами. Следует отметить, что распределение операций первичной, вторичной и третичной обработок между подсистемами и средствамн радиолокационной системы, а также области применения цифровых моголов и устройств не являются окончательно установившимися.
Вторичная и третичная обработки уже осуществляются с помощью электронных вычислительных машин. Первичная обработка проводится как цифровыми, так и аналоговыми средствами. В качестве аналоговых устройств применяют приборы на поверхностных акустических волнах, приборы с переносом заряда, оптоэлектронные процессоры и др.[35, 73 — 75). При цифровой обработке используют быстродействующие программируемые сигнальные процессоры, нейрокомпьютерные технологии и др. [67, 82, 84). Система автоматического раслозиаеаиия [классификации, различения) решает задачи определения, к каким классам и типам относятся соответствующие наблюдаемью объекты. Для распознавания различных целей [аэродинамических, наземных, надводных) можно использовать, в частности, траекторные признаки, т.