Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 36

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

Текст из файла (страница 36)

Станции обнаружения работают в режиме непрерывного обзора, в процессе которою производится не только обнаружение, но и измерение координат обнару- женных целей. В станциях точного измерения координат обзор прекращается при обнаружении цели, затем станция переводится в режим точного измерения координат цели. При выборе способа обзора РЛС учитываются размеры ее рабочей зоны, определяемые координаты и точность их измерения, разрешающая способность станции по дальности, скорости и угловым координатам, требуемое время обзора рабочей зоны, вероятность появления цели в различных участках рабочей зоны, затраты при технической реализации того или иного способа, его эксплутационная надежность. Главными параметрами, характеризующими эффективность выбранного метода обзора, являются среднее время до обнаружения цели с заданной вероятностью и среднее время между соседними ложными обнаружениями (средняя частота ложных тревог).

Обзор элементов рабочей зоны РЛС может производиться последовательно по времени (последовательный обзор) или одновременно (параллельный, или одновременный, обзор). Применяется также комбинированный параллельно-последовательный метод обзора. При параллельном обзоре обработка сигналов может производиться одновременно во всех элементах разрешения зоны обзора, поэтому обнаружение цели происходит сразу же при ее появлении в зоне обзора РЛС. Однако малое время обзора при параллельном способе достигается существенным усложнением оборудования, поэтому цри допустимости увеличения времени обзора рабочей зоны РЛС используются более простые в реализации методы последовательного и параллельно-последовательного обзора. Обзор рабочей зоны по дальности О,„...

(),„происходит в процессе распространения сигнала до цели и обратно. При расположении цели на максим;пьной дальности 0„„., время от излучения до приема отраженного сигнала равно тв .„, --2Р,„/с, где с— скорость распространения радиоволн. За это время происходит последовательный просмотр всех элементов разрешения по дальности, соответствующих определенному положению ДНА станции. Обработка сигналов, соответствующих всем М элементам разрешения, за время т~„„„требует создания сложной Юв-канальной системы обработки, что не всегда целесообразно, поэтому чаше используют значительно меньшее число каналов обработки /г < Мр. Такая параллельно-последовательная обработка сигналов естественно связана с энергетическими потерями, увеличивающимися с ростом отноц1ения Мв/(г. Таким образом, снижение аппаратурных затрат приводит к ухудшению качественных показателей системы, и при ее проектировании задача заключается в отыскании наилучшего решения с учетом всех существенных факторов.

Выбор числа каналов обработки (г будет обсужден при рассмотрении поиска сигналов в РНС, которые в силу большой дально- 185 сти действия могут иметь весьма большие значения Мл, и задача рационального выбора значения х в этом случае особенно актуальна. Проще решается задача поиска сигнала цели по дальности в обзорных РЛС, имеющих на выходе индикаторное устройство на ЭЛТ. Благодаря послесвечению экрана отметки всех целей на данном направлении в пределах дальностей от 0 „, до 0 воспроизводятся на линии развертки дальности (при выборе соответствующей шкалы дальности).

При этом происходит и накопление сигналов пачки импульсов, принимаемых за время нахождения цели в пределах ширины сканирующей ДНА. Таким образом, элементы (точки) линейной развертки ЭЛТ являются ячейками памяти и накопления (суммирования). Именно так происходит поиск целей в РЛС кругового обзора, принцип действия которой рассматривался ранее.

В современных РЛС с цифровой обработкой сигналов это свойство ЭЛТ реализуется за счет применения специально организованной памяти, состоягцей из ячеек с накоплением оцифрованных отсчетов, соответствующих отраженным с определенных дистанций сигналам. Обзор рабочей зоны по радиальной скорости становится необходимым, если ширина спектра сигнала А~ меньше диапазона возможных изменений допплеровского смещения частоты: р р 2Ьппак ггпнп) отаи опип Уе В этом случае в системе обработки сигналов должно быть предусмотрено А~„= (г„. — Е„;„)/АГ„;„частотных каналов (фильтров) при одновременной обработке или один перестраиваемый в диапазоне Г,,„...

г"„фильтр с полосой пропускания не шире требуемого разрешаемого интервала по частоте АЕ, м при последовательном обзоре. Последовательный обзор по скорости также связан с энергетическими потерями и может быть использован при сильных сигналах, например в системах с активным ответом. Обзор рабочей зоны по угловым координатам также может быть параллельным, последовательным или параллельно-последовательным. При параллельном обзоре РЛС должна иметь А~,а — — М,йа угловых каналов, т.е. М„в-лучевую ДНА, перекрывающую всю зону обзора с соответствующим числом приемных каналов. Если заданный сектор обзора не очень широк, то при излучении может быть использована однолучевая ДНА, перекрывающая весь сектор, однако это приведет к снижению усиления передающей антенны и энергопотенциала РЛС в целом.

Если заданы широкий сектор обзора и высокая разрешающая способность по угловым координатам, то требуемое число лучей и каналов обработки становится слишком большим, а система 186 трудно осуществимой. В этом случае используют последовательный одноканальный или параллельно-последовательный метод обзора со сканированием (развертыванием) луча во всей зоне обзора.

Последовательный обзор проще и дешевле реализуется, однако не всегда приемлем из-за низкого темпа поступления информации, поскольку скорость обзора ограничена временем тв,„— — 2Р „„/с, в течение которого ДНА должна быть направлена на объект для того, чтобы принять хотя бы один отраженный целью сигнал. Таким образом, время однократного обзора всей зоны Т, обзора должно соответствовать условию (5.1) Т« — тОт«к А«~ Для обнаружения слабых сигналов (например, от целей, расположенных на расстояниях, близких к О««,„) требуется их накопление, что ведет к необходимости снижения скорости обзора.

Так, если в импульсной РЛС для обнаружения цели требуется накопление А> импульсов, то соответственно время обзора возрастает в >У раз, поскольку период повторения излучаемых импульсов Т„ задан условием однозначного измерения дальности Т«> тр „.„. Эти ограничения могут быть смягчены при переходе от равномерного обзора к программируемому заранее на основе априор»ь>х данных (например, о вероятности появления цели на том или ином направлении) или к адаптивному. При адаптивном последовательном обзоре на основе результатов обзора на предшествующих этапах изменяется очередность или время анализа различных элементов рабочей зоны, или энергия, излучаемая в том или другом направлении. Управление параметрами обзора осуществляется анализатором, выявляющим направления наиболее вероятного наличия цели.

Реализация управляемого обзора возможна при использовании ФАР в сочетании с цифровым процессором. При параллельном обзоре адаптация сводится к автоматическому увеличению энергии излучения РЛС, если при работе в нормальном (дежурном) режиме появилось подозрение на наличие цели в рабочей зоне РЛС. 5.2. Методы последовательного обзора пространства Наиболее часто в РЛС используется последовательный одноканальный обзор, при котором единственная ДНА отклоняется в пределах заданного сектора (зоны) обзора. Такое отклонение (сканирование) ДНА может осуществляться различными способами, которые носят название методов обзора пространства.

Во многих РЛС определение координат осуществляется непосредственно в процессе обзора, поэтому выбор способа и параметров обзора 187 оказывается связанным с основными тактическими и техническими характеристиками системы. Время обзора заданного сектора. Время обзора является основным параметром в режиме поиска цели и тесно связано с необходимычи дальностью действия, точностью и разрешающей способностью системы. Обеспечение большой дальности действия при ограничении энергии излучаемого сигнала и чувствительности приемного устройства возможно лишь за счет сужения ДНА. Повышение угловой разрешающей способности и точности системы также связано с применением узких диаграмм, а сужение ДНА приводит к увеличению времени Т„, необходимого для обзора заданного объема пространства, что непосредственно вытекает из формулы (5.1).

Обозначим величину сектора обзора в горизонтальной плоскости (по азимуту) в, = а,„— а,„, в вертикальной плоскости (по углу места) Ол — — 13,„— 13,„, а ширину ДНА в точках половинной мощности соответственно а„и 13х. Имея в виду, что Ла,„= а„, а 43 н Вл, запишем формулу (5.1) в виде Т > 2Рпах ~а ~Р с ал ~х Если для надежного обнаружения, а также для определения координат цели в процессе обзора, необходимо принять не один, а Ю сигнальных импульсов в пределах ДНА, то скорость ее отклонения должна быть снижена в А(раз и время обзора соответственно увеличится до Т,22) - "* ~~ У с а„13А (5.2) 188 При этом предполагается, что диаграммы перемещаются равномерно и каждый элемент сектора обзора находится в равных условиях.

Далее рассматриваются методы равномерного обзора пространства, получившие наибольшее распространение: круговой, секторный, винтовой, спиральный и конический. Методы обзора в двух плоскостях иногда обобщенно называются растровыми. Круговой н секторный обзоры. При круговом обзоре ширина ДНА в вертикальной плоскости 13д полностью перекрывает заданный сектор 0~. При врашении ДНА в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальной оси) осуществляется последовательный обзор сектора 6„= 2л, т.е.

Характеристики

Список файлов книги