Ахияров В.В, Нефедов С.И., Николаев А.И. Радиолокационные системы (2-е издание, 2018) (1151780), страница 32

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 32)

Так, при сужении ДНА в п раз (путем со­ответствующего увеличения размеров антенны) во столько же развозрастает коэффициент усиления антенныG.При этом мощностьканального передатчика можно уменьшить в п раз, а число каналовувеличивается в п раз. В результате будет иметь место выигрышв суммарной мощности передающих устройств в п раз.1827.2. Методы обзора пространства и измерения координат ...Увеличение размеров антенны и числа каналов приводит квозрастанию объема аппаратуры дальномеров и их усложнению .Поэтому узкими делают лишь лучи, перекрывающие нижние углыместа ( Emin -Е 0 ), где цели должны обнаруживаться на максимальных дальностях.

Лучи же верхних углов места( Ео - Emax)делаютширокими, так как дальность обнаружения здесь должна быть не­велика. В зависимости от тактико-технических требований к РЛСи возможностей элементной базы число каналов в вертикальнойплоскости выбирают в пределах~ 4- 20 [2]. Так, в дальномерахРЛК 5Н87 два луча шириной поста и два луча шириной8°и5°27° -перекрывают нижние углы ме­верхние углы места.

В гори­зонтальной плоскости лучи всех каналов выбирают одинаковойширины[20].Обзор пространства и измере­ниекоординатРЛК. ВысотомерРЛС,антеннацвысотомераходноканальная-которойоднолепестковуюправленности,вРЛСформируетдиаграммудостаточнона­узкуювобеих плоскостях.Аналитическоеопределениявыражениевысотыцелидлянадпо­верхностью Земли можно получитьизрешения(рис.7.4),треугольникаОАЦогде точкой О обозначенцентр Земли, а точкой А-местопо-Рис.7.4.Определение высотыцеШI над поверхностью Землиложение высотомера .По теореме косинусов(R3 +h)2 =R:j +r2 -2rR3 cos(90° +Е) .(7.3)Раскрывая скобку в левой части и пренебрегая в ней значениемh по сравнению с другими слагаемыми, а также учитывая, чтоcos ( 90° + Е) = - sin Е, получаем2r2h = rsins+ - 2Rз(7.4)Дпя исключения влияния стандартной рефракции на точность из­мерения высоты в это выражение вместо геометрического радиуса1837.Радиолокационные системы обнаружения, наведения и целеуказания ...Rз =6370 км подставляют значение эквивалентного радиуса Rзэ== 8500км:r2h=rsinE+--(7.5)2RзэСледовательно, определение высоты цели сводится к измере­нию ее наклонной дальностиформуле(7 .5).r,угла места ~ и расчету высоты поДальность цели в высотомерах измеряется, как и вдальномерах, импульсным методом.

Для обзора по углу местапроизводитсямеханическоекачаниеантенныввертикальнойплоскости. На валу качания зеркала антенны устанавливается дат­чик угла места, с которого в каждый момент времени выдаетсянапряжение, пропорциональное синусу угла места максимума лучаантенны. Высота определяется по индикатору высоты, которыйобеспечивает автоматическое решение уравнения(7 .5).Для измерения высоты одной цели затрачивается достаточнобольшой период времени(10 . ..

12с) . Большая часть этого временинеобходима для разворота антенн на азимут целеуказания. С це­лью повышения производительности Р ЛК по съему высоты в егосостав включают2--4высотомера и каждому высотомеру назнача­ют определенный сектор по азимуту.Для получения требуемой точности измерения угла места (высо­ты) цели ДНА высотомера в вертикальной плоскости выбирают уз­кой(0,5 ... 0,8°). В горизонтальной плоскости ширину луча выбираютнесколько больше (~ 2°), чтобы исключить необходимость дополни­тельного поиска цели по азимуту после отработки целеуказания.Высотомеры позволяют измерять не только высоту цели, но иплоскостные координаты(r иЮ, для этого в них, кроме индикато­ра высоты, устанавливают и ИКО.

Поэтому с целью расширениябоевых возможностей высотомеров (и РЛК в целом) в них, кромеосновного режима(определениевысоты целей по указанию отдальномера), предусматривают и дополнительные,режимы-автономныесекторный и круговой.Обзор пространства и измерение координат в 3-координат­ных РЛС. В 3-координатных РЛС для измерения в процессе обзоратрех пространственных координат и обеспечения разрешения целейпо обеим угловым координатам требуются антенны с узкими диа­граммами направленности как по азимуту, так и по углу места. Од­нако при наличии на передачу и прием одного такого луча (и одного1847.2. Методы обзора пространства и измерения координат ...приемо-передающеготракта) необходим двумерный последова­тельный обзор пространства (например, кадровый, как у высотоме­ров в секторном режиме работы), что может потребовать недопу­стимо большого времени обзора пространства.

Для обеспечениявысокого темпа обзора пространства сохраняют последовательныйобзор лишь по одной угловой координатеазимуту, а по углу ме­-ста обеспечивают одновременный (параллельный) обзор.Обеспечить одновременный обзор всех угломестных направ­лений в заданном секторе в 3 -координатных РЛС можно двумяметодами:1) методом парциальных диаграмм,2) методом электронного (частотногоили фазового) сканиро­вания луча антенны в угломестной плоскости.Метод парциальных диаграмм.При использовании методапарциальных диаграмм одновременный обзор заданного угло­местного сектора обеспечивается тем, что антенна РЛС формируетна прием в вертикальной плоскости набор смешанных и перекры­вающихся друг с другом узких парциальных диаграмм (рис.hh7.5, а).htаРис.а-rбrвr7.5.

Иллюстрация метода парциальных диаграмм:парциальные диаграммы направленности на прием; б, в-варианты диа­грамм направленности на излучениеТакая веерная диаграмма направленности может быть сформиро­вана, например, с помощью зеркальной антенны с набором облу­чателей, смещенных относительно друг друга по вертикали. Наизлучение формируется либо один широкий луч косекансной фор­мы (рис .7.5, б), как это реализовано, например, в РЛС 55Жб и[20], либо набор лучей (более широких, чем на прием), пере­крывающих заданный угломестный сектор (рис. 7.5, в).

В совре­22Жбменных РЛС для адаптации распределения энергии по направле­ниям в соответствии с реальной воздушной и помеховой обстанов-1857.Радиолокационные системы обнаружения, наведения и целеуказания ...ками в зоне обнаружения РЛС может предусматриваться возмож­ность сосредоточения всей энергии передатчика в течение некото­рого времени в узком луче, положение которого по углу места за­дается ЭВМ в соответствии с помеховой обстановкой, выявлен­ной, например, в предыдущем периоде обзора РЛС.При любом варианте формирования диаграмм направленностинапередачупередающуюиприемнуюантенныизготавливаютраздельными, что облегчает формирование диаграмм направлен­ности на передачу и прием требуемой формы и упрощает волно­водный приемный тракт (отпадает необходимость в большом ком­плекте антенных переключателей).Достоинством РЛС с парциальными диаграммами по сравне­нию с РЛС с частотным сканированием является то , что в них мо­гут применяться зондирующие сигналы любой формы(простые,сложно модулированные, многочастотные) и может производитьсяперестройка частоты с целью защиты от прицельных по частотеактивных помех.Рассмотрим принцип обработки сигналов и измерения координатв РЛС с парциальными диаграммами направленности.

Упрощеннаяструктурная схема приемного устройства изображена на рис.7.6.К устройству обнаруженияи измерения дальности.---------г-, и азимута целей (ИКО)Приемник1Прием ник2УстройствоизмеренияИнформацияо высотеи индикациивысотыПриемник-Рис.7.6.N >-------~-,Упрощенная структурная схема приемного устройства РЛСс парциальными диаграммами направленности:ПУ -186пороговое устройство7.2. Методы обзора пространства и измерения координат ...Для того чтобы обеспечить одновременный прием сигналов с любо­го угломестного направления и измерение угла места целей, с облу­чателем каждого парциального канала связан свой приемный канал.Выходные сигналы всех приемников через пороговые устройства(ПУ) поступают на схему ИЛИ, где объединяются и подаются наустройствообнаружения«дальность-азимут»,иизмерениянапримерплоскостныхкоординатВключениепороговыхна И:КО.устройств на выходе каждого приемника препятствует сложениюшумов всех приемников в схеме ИЛИ и тем самым предотвращаетухудшение отношения сигнал/шум.

Измерение азимута и дальностив 3-координатных РЛС производится теми же методами, что и в2-координатных РЛС.Определение высоты по измеренным дальности и углу местаосуществляется спецвычислителем по формуле(7 .5)либо с помо­щью индикатора высоты. Угол места измеряется методом мо­ноимпульсной радиолокации с дискретным отсчетом. Существуетнесколько методов дискретного отсчета: по номеру приемного ка­нала, однопороговый и многопороговый.При отсчете по номеру приемного канала за оценку угла местацелипринимаетсянаправлениемаксимума луча тогоканала,навыходе приемника которого в устройстве измерения высоты обна­ружен сигнал. При этом возникает ошибка дискретности отсчета.Очевидно, максимальное значение ошибка дискретности имеет втом случае, когда цель находится на равносигнальном направле­нии (а за оценку принято положение максимума одного из сосед-них лучей): 8c:max= (c:i+l -c:i)/2 = 8с:/2 = Лс:л/2,ложение максимумов двух соседних (i-го и8с:-где c:i, f:i+l -(i+ 1)-го)по­лучей антенны;угловое смещение максимумов соседних лучей (оно выбира­ется обычно равным ширине одного луча Лс:л)Среднеквадратическое значение ошибки дискретности отсчетапри предположении в равновероятности распределения угла местацели между соседними отсчетамиО'дискЛс:л= 2 ✓3 ·Для уменьшения ошибки дискретности отсчета при задан­ной ширинеотсчетаЛс:л применяют так называемые пороговые методы[20].1877.

Характеристики

Список файлов книги