Кондратенков Г.С. Радиовидение (2005) (1151787), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Приемная у позиция находится в луче передающей антенны, а синхронизация сигналов обеспечива- ПРД ется за счет приема излучения 8о передатчика специальным ~п приемником. Так, например ПРМ (рис. 8.33), если передающая позиция ПРД движется по Ь г прямолинейной траектории со скоростью Ъ', обеспечивая облучение зоны обзора в боРис.
8. 33. Система координат при ковом направлении в пределах нолуактнаном СА ширины ДН антенны 8, то каждый 1-й элемент зоны обзора по углу подсвечивается электромагнитной волной со своей доплеровской частотой Г„, = — 8,, т.е. в пределах ширины ДН передающей антенны осуществляется частотное «подкрашивание» каждого направления 8, в пределах зоны обзора. Поэтому даже при неподвижной приемной позиции ПРМ (Ъ'„= 0) достигается угловое разрешение "~ = ЧРо ° где ра = Ъ'Т,/ʄ— угловой размер синтезированной апертуры, равный угловому перемещению передающей позиции относительно цели за время 366 Режимы Работы РСА яемлеобяара ! ! ! ! ! ! ! ! ! ' Приемная позиция ! ! ! ! ! ! ! \ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Рис.
8.34. Структурная схема полуактивной РСА синтезирования. При этом разрешение в передней зоне обзора уменьшается в два раза по сравнению с разрешением при боковом обзоре в однопозиционной РСА с совмещенной приемопередаюшей апертурой. По аналогии с известными системами полуактивного наведения ракет класса <<воздух — воздух» метод синтезирования апертуры за счет движения передающей позиции при движении приемной позиции на цель также может быть назван пс!луактивныл! синтезирование.и апертуры. В более общем случае траектории перемещения ПРД и ПРМ относительно зоны обзора могут быть самыми разнообразными и определяются решаемой тактической задачей.
Таким образом, при полуактивном синтезировании апертуры используются две разнесенные и движущиеся по разным траекториям позиции: передающая и приемная. Структурная схема полуактивной РСА представлена на рис. 8.34. ! Перс;!аюцгая по1иция ! ПРД ПРМ ПРМ ! опорною сигнала ! ! ! ! СО ПРМ СО ! ! Передающая позиция обычно содержит свою приемную часть и систему обработки (СО) и является активной однопозиционной РСА целеуказания и подсвета для приемной позиции. С помощью ДН передающей антенны РСА подсвечивает заданный район расположения целей (зону обзора). Одновременно передающая позиция, принимая отраженные сигналы, получает с помощью своей системы обработки изображение цели и формируют сигналы целеуказания для ПРМ позиции.
Пассивная приемная позиция по сигналам целеуказания перемещается в район расположения цели и, принимая отраженные от цели зондирующие сигналы передающей позиции, формирует изображение цели. Приечнпя позиция имеет два канала. Основной канал обеспечивает прием отраженных от цели сигналов. Допалнительный кант (канал синхронизации) принимает зондирующие сигналы передающей позиции для формирования опорного сигнала приемника основного канала.
Система обработки обеспечивает получение изображения цели с высокой разрешающей способностью в зоне обзора приемной позиции. Для обеспечения разрешения по дальности используется разрешение отраженных сигналов по их задержке на трассе К„+ Кя (рис. 8.35), Глава 8 где ʄ— расстояние от цели до ПРМ.
Линии постоянной задержки (изодали) К„+ К„представляют собой эллипсы. Для разрешения по азиму- ту используется доплеровская селекция сигналов; при этом линии постоянной доплеровской частоты (изодопы) перпендикулярны касательным к эллипсам изодалей. Рис. 8.35. Формирование РЛИ при полуактивной РСА Рассмотрим функцию неопределенности по азимуту полуактивной РСА при работе по неподвижным целям. ФН по угловой координате Г т,д ко= ~ ~(~)ехр~~д„(а,о~ехр(-1р„(~,0)фй, -т,~г где Ъ'(1) — весовая функция обработки; д„(г, г) — фазовая функция траекторного сигнала приемной позиции в зависимости от азимутального положения цели 1. Для упрощения записи ФН без ограничения общности выводов рассмотрим случай, когда в момент ~ = О угол р„ж О, т.е.
ПРД, ПРМ и цель находятся приблизительно на одной прямой линии. Полагаем также, что подсвет осуществляется с дальности К„» К„. Тогда текущие дальности можно записать в виде: ~г г г =К вЂ” ИсовО + — ып О, н н н 2К н Н угу г = К,„+ Ч„с- УссоаО„+ — япг О„. ОП Фаза траекторного сигнала цели определяется: расстоянием г„, которое проходит зондирующий сигнал от ПРД до цели; Режима работм РСА зенлеойзора расстоянием ги, которое проходит отраженный от цели сигнал до ПРМ; ° расстоянием г между ПРМ и ПРД позициями (опорный сигнал). Таким образом, фаза траекторного сигнала представляет собой разность между суммой фаз зондирующего и отраженного сигналов и фазой опорного сигнала (здесь не учтена случайная начальная фаза) (Ри(1» О) (~)~ + (~>~ (~)~ Е(ги + гп Г ) К„+Кп — Кн+ʄ— 2Ъ'„1- ЯП Он .
Ч212К 2Кн(ʄ— К ) При условии Кн» Ки и Ъ"1; «К„последним членом можно пренебречь. Фаза сигнала цели в этом случае изменяется по линейному 4я закону: |р„(1,0) = — Ъи1, т.е. сигнал имеет постоянную доплеровскую частоту. Так как на приемной позиции скорость Ъ"„ известна и известна геометрия взаимного расположения ПРД, ПРМ и цели (в рассматриваемом случае — на одной прямой линии), то траекторный сигнал цели представляет собой гармонический сигнал с известной доплеровской 2Ъ'„ частотой Г Аи Фаза сигнала цели для элемента, смещенного на угловую координату 1, определяется соответствующими расстояниями: ~р„(1, 1) = Цг„, + ги, — г,и,), где г, =К вЂ” ИсояО„+ — япО + — з1п~О; г „=К -М+ — ~ ни н н н н~ пи п н н п Ч21 2 г,п, = К,„+ У„1- М соя О„+ — яп О„, ип Для случая Кн»Ки без учета начальной фазы 2 2Чп1 + М вЂ” 51п Он + 2я ср (1,1') =— Х гч„И ( ') .
гч„( г 1' Г,(1, Ю) = — и+ — — ЯП Он+ —" Х 1~К! " Х ~К! Соответственно доплеровская частота траекторного сигнала цели с координатой 1 Глава 8 Таким образом, доплеровская частота траекторного сигнала определяется угловой координатой уели (1/К„) . Линейная зависимость частоты от координаты формируется движением передающей позиции со скоростью Ч, а квадратичная зависимость — движением приемной позиции со скоростью Ч„. Функция неопределенности траекторного сигнала при %(г) =1 г пТ, Р . 1 У„ яп тс г г ~„К К 2(К1 яТ, ~ . с Свойства ФН пвлуамтивной РСА.
Рассмотрим основные свойства ФН при полуактивном синтезировании и наблюдении неподвижной цели. Заметим, что при У„= У и К„= К„система соответствует обычной однопозиционной РСА. 1. У„=О соответствует неподвижной (малоскоростной, У„«У) приемной позиции, например наземной, азростатной, вертолетной. Квадратичный член ФН в этом случае отсутствует и разрешение в переднем секторе обзора приемной позиции ХК„ 1 УТ'„.
а1п 6„ обеспечивается движением только передатчика и соответственно меньше в два раза, чем при однопозиционной РСА. Важно отметить, что разрешение не зависит от скорости движения У„и дальности К„приемной позиции до цели. 2. Ч = О соответствует перемещению только приемной позиции на цель (передний обзор) со скоростью У„. Так как движется только приемник, разрешение в два раза хуже, чем при однопозиционной РСА: Ы~ =2,6К„ Ч„Т, 3. При приближении приемной позиции к цели („— >О) наступает момент, когда разрешение М = М,, т.е.
начинает влиять разрешение за счет движения ПРМ. Граничное значение К„, когда М =М,, при Ч=У„ равно 360 Режимы работы РСА землеоозора К = ° Г:. Кн 2,6~ ЧТ, Например, при К, = 50км, ЧТ, =300м, Х = Зсм К = 200 м т.е. пракнгр ' р тически на всей траектории перемещения приемной позиции разрешение постоянное и определяется только движением передающей позиции. 4.
ФН аекто но тр р ого сигнала имеет два максимума: при 1, =0 и 2К2Ч при 1, = — " а|пО . Пе вый рвыи и второи максимумы разнесены по углу н и на величину 2К„У . 2К вЂ” пЕ„=- — ", К„К„\~„К„ которая обычно больше ширины ДН реальной антенны, т.е. находится вне зоны обзора. При К <К Кп, второи максимум совпадает с основным. 5 При К =К (К р,п - „( „«К„) происходит полная компенсация фазовых нестабильностеи траекторного сигнала, обусловленных траекторными нестабильностями и нестабильностями среды распростране- Ч г ния. Это объясняется тем, что и зондирующий сигнал (опорный) М и сигнал подсвета проходят еп 0 е один и тот же путь. ПРМ Оз Таким образом, при полуактивном синтезировании 0пп разрешение в передней зоне обзора неподвижных целей не 0~ зависит от дальности и составляет половину разрешения РСА целеуказания и подсвета при боковом обзоре.
Свойства иолуактивного синтезирования для обще0п го случая. Рассмотрим свойсти ва полуактивного синтезиро- РСА У вания при произвольных траекториях приемной и передающих позиций и при наблюдении движущихся целей (рис. 8.36). Рис. 8.36. Формирование РЛИ в полуактивной РСА при произвольном движении приемной и передаюшей позиций 361 Рюкими работм РС4 землеобзора Разрешающая способность по угловой координате с (ширина ФН на уровне — 3 дБ) определяется, как и в других случаях, угловым разме- ром синтезирования апертуры: М= — = Х р, ~а„-а„)т, Угловой размер апертуры определяется изменением угла наблю- дения цели относительно передающей и приемной позиций: РО = Фи -~п) ~с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
