Кондратенков Г.С. Радиовидение (2005) (1151787), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Поэтому на индикатор выносят лишь часть динамического диапазона всех целей в зависимости от решаемой тактической задачи. Так, при наблюдении целей с малой ЭПР (фон местности, малоразмерные цели) индикатор ограничивает амплитуды сигналов целей с большей ЭПР. При наблюдении целей с большой ЭПР (корабли, городские постройки) на линейный участок амплитудной характеристики индикатора выносятся только сигналы большой амплитуды. Характеристики РСА землеаазара Недостаточный динамический диапазон может привести к появлению ложных отметок на изображении.
Основными причинами этого является низкий уровень подавления пиков неоднозначности по азимуту и дальности, а также значительный уровень боковых лепестков выходного сигнала при наблюдении мощных отражателей на слабоотражающем фоне. Примером этого может быть появление ложных отметок береговой черты на фоне изображения морской поверхности или серии отметок боковых лепестков по азимуту и дальности («крест») вблизи изображения точечной цели с большой ЭПР. Вторичные изображения мощных отражателей на слабоотражающем фоне («горы — море») могут быть «размазаны» путем введения специального «квазислучайного» кодирования начальной фазы излучаемого и соответственно опорного сигналов в каждом периоде повторения.
Важным параметром, определяющим качество передачи отражающих свойств целей, является степень постоянства амплитудных характеристик тракта РСА по всему изображению. Различие амплитудных характеристик приводит к появлению на изображении полос в виде изменения интенсивносги сигналов. Причиной этого являются ошибки управления ДН антенны, неточность компенсации спада коэффициента усиления на краях ДН антенны и изменения мощности отраженного сигнала по дальности, ошибки стыковки соседних кадров и т.п.
Обычно допускается нестабильность интенсивности изображения («полосатость») порядка 1 дБ. Щ Важнейшими характерисгиками РСА землеобзора, определяющими качество РЛИ, являются: разрешающая способность по дальности и азимуту и динамический диапазон. Разрешающая способность определяется как ширина отметки цели на уровне -3 дБ в изображении точечной цели. Разрешающая способность определяет детальность РЛИ и зависит от длительности импульса и коэффициента сжатия (по дальности), интервала синтезирования, дальности и угла наблюдения (по азимуту).
Динамический диапазон определяется как отношение максимальной к минимальной интенсивности сигнала РЛИ. Динамический диапазон определяет правильность передачи отражающих свойсгв объектов (их ЭПР) и зависит от многих фактороьч уровня боковых лепестков (максимального н интегрального) функции неопределенности, нестабильностей траектории, среды распространения, приемопередающего тракта, системы обработки и системы индикации, а также от уровня сигналов помех (дождь, искусственные помехи). 7.2. Характеристики зоны обзора Зона обзора определяется как область земной (водной) поверхности, где требуется решение тактических задач с заданными характеристиками. 247 Глава 1 Зона обзора характеризуется следующими параметрами: ° дальность обзора, т.е.
удаление зоны обзора от РСА; ° углы наблюдения, т.е. положение зоны обзора относительно вектора путевой скорости носителя РСА; ° полоса одновременного обзора по дальности; ° полоса обзора по азимуту; ° время обзора. Дальность обзора ударных авиационных комплексов обычно составляет 80...160 км. Полоса обзора по дальности исчисляется в элементах разрешения и составляет Х, =(0,5...1,0).10', что определяется При телескопическом обзоре полоса обзора по азимуту Л1. = О,К„, а число разрешаемых элементов в зоне обзора и разрешение по азимуту связаны соотношением Х,,Я < ОбК„. Если задано требуемое разрешение ХК„ М= " (с учетом аподизации и других ухудшающих факторов ЧТ, б1пО„ опущен коэффициент 2), то время обзора зоны 1обз 1 ~н1с 1 ~н 1 н оьо о с о ~8~ (7.4) где Х„= 3...4 — число некогерентно накапливаемых изображений, полу- чаемых на различных интервалах синтезирования.
При этом число элементов разрешения в зоне обзора возможностями индикации и оперативного анализа радиолокационного изображения оператором. Аналогично определяется полоса обзора по азимуту Х, = Х„= (0,5...1,0).10' элементов разрешения. Для разведывательных систем полоса обзора по дальности обычно на порядок больше: 1Ч„= (3...5) 10', а полоса обзора по азимуту (путевой дальности) определяется возможностями системы регистрации траекторных сигналов (изображений) и может составлять сотни километров.
Возможность обеспечения заданной полосы разведки по дальности ЛД определяется в основном размерами антенной системы (см. разд. 5.3). Угол наблюдения для разведывательных систем задается близким к боковому, а для ударных — любым, обычно за исключением переднего (заднего) сектора +(5...10'), вследствие резкого ухудшения разрешающей способности по азимуту в этих секторах. Время обзора заданной полосы по азимуту Л1. при переднебоковом обзоре определяется скоростью полета носителя: т „=а.~ч =к,ы~ч.
Хщюктериеггшки РСА землеояюра е,к„х, . !ч, < —" = — 'з1пЕ„. Ы д, (7.5) Если задано число элементов РазРешениЯ 1Чг, то РазРешение по еок„ азимуту должно быть М < —" и соответственно время обзора Р! (7.6) Так, при числе элементов 1ч, = 500 и некогерентных накоплений 1ч„= 4, размере антенны д„= 1 м, скорости Ч = 200 и/с и боковом обзоре время обзора Т, >10 с . При этих условиях разрешение по азимуту должно со- ставлять: М <10~к„т.е.
на дальности К„=100 км разрешение должно бьггь не хуже 10 м. В случае, если время переднебокового обзора заданной полосы по азимуту велико либо мала полоса при телескопическом обзоре, то применяется сектормый обзор. Будем полагать, что время облучения цели при секторном обзоре определяется только угловой скоростью сканирования ДН антенны, пренебрегая влиянием скорости полета носителя. При постоянной скорости сканирования (7.7) где й, — угловая скорость сканирования ДН по азимуту. Также будем считать, что требуемый сектор сканирования Е =Е ~К„=а,т (7.3) Н 3 У '63 ЬС получаем, что (7.9) 249 Принятые допущения справедливы при условии, что Й,К„ » Ч, Е,д, » Ео и внутри зоны обзора разрешение изменяется незначительно.
Далее, учитывая, что время облучения определяет интервал синтезирования Т, и соответственно разрешающую способность: Т,б„= 1Ч„Т,, а время обзора — число элементов разрешения в зоне обзора: Глава 1 С учетом принятых допущений время секторного обзора при заданном числе разрешаемых элементов 1Ч,, в зоне обзора не зависит от разрешающей способности. Это объясняется тем, что с увеличением разрешения уменьшается требуемая зона обзора и соответственно требуемая скорость сканирования.
В результате увеличивается время облучения цели и повышается разрешение. Время обзора, определяемое (7.9), не включает время обработки сигналов и время анализа изображения, поскольку предполагается, что система обработки работает в реальном масштабе времени, а анализ изображения проводит оператор. Возможно использование гибридных видов обзора, например объединение телескопического и переднебокового, что при заданном разрешении позволяет расширить зону обзора ЛЕ > 8 К„. Я Характеристиками зоны обзора РСА являются: дальность обзора, углы наблюдения, полосы обзора по дальности и азимуту и время обзора. Полоса обзора определяется числом разрешаемых элементов по дальности и азимуту и в зависимости от тактической задачи изменяется от 500 до 5000 элементов. Время обзора заданной полосы определяется видом обзора (телескопический, секторный и переднебоковой) и числом разрешаемых элементов в полосе обзора.
7.3. Дальность обнаружения целей РСА землеобзора В качестве характеристики обнаружения целей РСА используют дальность обнаружения, т.е. максимальное расстояние между РЛС и целью, при котором цель обнаруживается с заданными характеристиками эффективности: вероятностью правильного обнаружения и вероятностью ложной тревоги. Для определения дальности обнаружения задают цель (ЭПР цели сз„и ее статистические характеристики), вероятность правильного об- наружения Р„„вероятность ложной тревоги Р и условия функционирования РСА (помехи, фон, дождь и т.п.) В качестве целей задают типовые объекты, характерные для задач, решаемых рассматриваемым авиационным или космическим комплексом (табл. 7.2) В таблице представлены также усредненные по многим типам размеры целей.
При высоком разрешении РСА в элемент разрешения может попасть только часть цели. В этом случае в качестве ЭПР цели 250 Харакиириезииаи рСА землеоозора обычно используют ЭПР разрешаемого элемента цели о,„, которая оп- ределяется как отношение плошади разрешаемого элемента цели Ы„к площади цели Ь„: Ы„ о =о — ". эц а Ц В качестве оценки о„и о,„«рукотворных» целей (танки, БМП, самолеты, ракетные комплексы, корабли) в сантиметровом диапазоне волн справедлива эмпирическая формула о„= (0,5...1,0)Б„; о,„= (0,5...
1,0)Ы„. Для целей с гладкой поверхностью (крылатые ракеты, истребители) используется меньшее значение коэффициента, а для сложных по конфигурации целей — большее значение. Таблица 7.2. Характеристики ЭПР и размеры наземных и морских целей (Л =3 см) 251 Главп 1 В табл. 7.3 в качестве объектов при картографировании представлены характеристики удельных ЭПР земной и водной поверхности. Таблица 7.3. Характеристики удельной ЭПР ств земной и водной поверхностей а0(1.
=0,8см) о0(Х =3,0см) а0(Х =70см) Угол Объекты паления ГГ ВВ ГГ ВВ ГГ ВВ -50 -50 Море, волнение 2 балла 10 -40 -38 -32 -45 20 -45 — 35 -28 — 38 -35 — 35 — 35 -30 -42 — 42 Море, волнение 6 баллов 10 — 35 — 35 — 28 -30 20 — 32 -25 -23 — 30 -25 -32 — 22 — 30 -22 — 30 — 27 -20 !О -26 — 60 — 24 -60 -30 ВПП 20 — 20 — 32 -14 50 -10 -18 -20 — 55 10 -15 — 23 -23 — 60 -15 -60 Степь, зима, снег -10 20 -17 -1О -17 50 -14 — 14 — 50 -50 -35 -35 — 35 -35 10 — 15 — 55 — 16 -55 Степь, лето, трава 20 — 53 -12 — 15 -15 — 12 — 53 50 -12 -12 — 10 -1О -50 10 -!6 — 20 -20 — 45 Пустыня, камни, песок 20 — 15 -17 -40 -40 -12 — 14 — 12 -14 -35 10 — 35 — 16 — 35 -14 -14 -16 Лес 20 -14 — 30 -14 -14 — 30 -15 50 — 12 -12 -12 -12 -25 Вероятность правильного обнаружения Р„, определяется ценой потерь в решении задачи комплексом, обусловленных необнаружением цели.
Так, например, пропуск цели при обзоре на заданной дальности потребует дополнительного времени для поиска цели и, следовательно, уменьшает располагаемое время для решения последуюших задач (распознавания, сопровождения н т.д.). При высоком разрешении пропуск в обнаружении элемента цели приводит к искажению изображения цели. Обычно при решении разведывательно-ударных задач задают Р = 0,8 (вероятность пропуска цели 0,2). 252 Характеристики РСА зеилеобзора Вероятность ложной тревоги Р (ложного обнаружения) определяется ценой потерь, обусловленных принятием решения на последующие этапы наблюдения цели при ее отсутствии. Обычно вероятность ложной тревоги задают на один элемент разрешения наблюдаемой зоны обзора Р =10~...10 В режиме картографирования участков местности число элементов разрешения на изображении объекта (цели) обычно очень большое.
В этом случае резко снижаются требования к вероятности правильного обнаружения элемента разрешения цели (Р =0,5) и вероятности ложной тревоги (Р„, =О,! ). В конкретных условиях функционирования РСА всегда существуют неконтролируемые изменения характеристик цели (ЭПР цели и фона), среды распространения (осадки, поглощение в растительности) и потерь в тракте РЛС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
