Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 50
Текст из файла (страница 50)
7.21 характеристика направленно- сти антенны 2 (антенной ';,ч у решетки, например) н о б должна переориентирочЮз ваться на цель Ц„ после ориентации на цель Ц, 1. Осуществляя «погоню» Рис. 7.22 за отраженными от целей импульсами, ее положение должно изменяться с переменной угловой скоростью й2. Организация «погони» тем сложнее, чем больше взаимное удаление позиций 1 и 2.
«Погоня» упрощается или исключается при многоканальном приеме в пункте 2 (рис. 7.22). Однако прн ограниченном числе каналов и в этом случае возникают трудности. Требуется временное согласование работы позиций, хотя и более грубое, чем в случае (рис. 7.21). 100 7.7. Особенности пространственно-временной модуляции сигналов оптической локации Особенности пространственно-временной модуляции оптико-локационных сигналов (см. разд. 2.3) проявляются в процессах формирования зондирующих сигналов (см. разд, 7.7.1), многоканального приема (см.
разд. 7.7.2), отражения от цели (см. разд. 8.12), прохождения сигналов через турбулентную атмосферу (см. разд. 11.3), а также при учете несовершенства элементов оптико-механического тракта (см. разд. 25.10) [9.7, 9.8, 9.12, 9.14). 7.7.1. Пространственно-временная модуляция зондирующих сигналов (общий случай) Происходит в процессе генерации изтуч ения колебаний и прохождения их через формирующую аптичвслую систему (ФОС) передающего устройства.
Генерируемые сигналы оказываются пространственно-временными уже на выходе генератора. Основным видом временной модуляции на этапе генерации является импульсная модуляция со 4 скважностью до 10, чаще всего со случайной фазовой структурой. Принцип сжатия, т.е. компенсации случайной фазовой модуляции зондирующего сигнала (см. разд. 19.2), реализуется лишь в лазерах с синхронизацией мад, излучающих последовательности простых импульсов с длительностями до 10...0,3 пс. Наиболее сложную пространственно-временную модуляцию лазерных сигналов обеспечивают генераторы на основе обращения вазнаваго франта (см. разд. 25.10).
Дальнейшая пространственная модуляция оптических сигналов осуществляется в процессе прохождения их через ФОС. Управляемые пространственно временные .иадулятары света (пьезоэлектрические, акустические и т.д.) осуществляют модуляцию амплитуды и фазы сигнала в ФОС, определяемую управляющими воздействиями. Пространственно-временную модуляцию зондирующего сигнала в районе цели обеспечивают иногда также за счет интерференции кагерентных световых пучков, формируемых разнесенными излучателями и модулируемых по фазе. 7.7.2. Пространственно-еременная модуляция при многоканальном приеме Обеспечивает параллельный просмотр области пространства в пределах некоторого поля зрения. Оптическое изображение удаленных целей и помех формируется в фокальной плоскости хОу приемного телескопа ПРТ (рис. 7.23).
Рнс. 7.23 Рис. 7.24 101 Последовательное преобразование яркостей элементов оптического изображения в телевизионный сигнал называют разверткаи изображений. От типа и особенностей развертки (дискретная или непрерывная, равномерная, неравномерная, построчная, чересстрочная, спиральная, радиальная, электронная, механическая и т.д.) зависят параметры пространственно-временной модуляции изображений. В локационных средствах с автоматической обработкой информации преимущественно используют линейную построчную электронную развертку, обеспечивающую идентичность преобразования сигнала во всех точках растра.
Иногда применяют механическую развертку, обеспечиваемую перемещением линейной, в данном случае, матрицы фотоприемников МФП в фокальной плоскости (рис. 7.24). Для целей в зоне Френеля плоскость изображения находится за фокальной плоскостью (см. разд, 13.8.2). В заюпочение приведем некоторые расчетные соотношения, поясняющие порядок величин характеристик устройств (рис. 7.23, 7.24). Ширина поля зрения ограничивается выражением О = 2 агс18 (/. / 2г) = /.
/ г, где Š— размер матричного или телевизионного фотоприемника, Р— фокусное расстояние телескопа. Ширина поля зрения может быть от десятков угловых секунд до десятков градусов. Разрешение приемного устройства в пределах поля зрения зависит от характеристик оптической системы и фотоприемника. Приемный телескоп с диаметром апертуры 1 м согласно (2.3) обеспечивает в видимом диапазоне угловое разрешение /50и!н порядка долей угловых се- кунд.
Линейное разрешение на дальности 200 км может составить прн этом доли метра, что позволяет разрешать отдельные элементы цели и получать ее изображение. При широком поле зрения угловое разрешение ограничивается также фотоприемниками, образующими матриэ/у МФП, ЛО = 2 агс18 (! / 2г) = ! / Е, где ! — размер фотоприемника. 7.8. Особенности пространственно-временной модуляции сигналов гидроакустической локации Скорость расп3ространения акустических колебаний 5 в воде ч = 1,5 10 м!с примерно в 2 1О раза меньше скорости распространения электромагнитных колебаний в свободном пространстве и сильно зависит от состояния среды. Затухание гидроакустических волн в водной среде существеннее, чем электромагнитных в атмосфере. Все это сказывается на характере пространственно- временной модуляции в активных ГЛС.
Так, при дальностях 15, 1,5 и 0,15 км (см. разд. 2.4 и 3.5) время запаздывания отраженного сигнала составляет 20, 2 и 0,2 с соответственно. Для обеспечения мвр разрешающей способности па дальности 150, 15 и 1,5 м можно использовать импульсы без внутриимпульсной модуляции длительностью 200, 20 и 2 мс или же еше более протяженные ЧМ или фазоманипулированиые импульсы с полосами частот 5,50 и 500 кГц. Относительная шнрокополосность сигналов П//о при сравнительно низких (для увеличения дальности) несущих частотах /о может быть сравнительно велика.
Длины гидроакустических волн на частотах 15 кГц, 150 кГц и 1,5 МГц невелики н составляют 10,1 и 0,1 см. Для формирования характеристики направленности на частоте ! 5 кГц шириной 5' требуется раскрыв антенны 1,2 м и зона формирования (см. разд. 2.2.4) менее 10 м, такие же, что и для соответствующей длины волны радиодиапазона. Как и в радиолокации, обзор пространства может быть круговым или секторным, дискретным (шаговым) или непрерывныи.
Используются также параллельнопаследаваткзьные варианты обзора пространства. Роль параллелизма возрастает из-за большого времени запаздывания отраженных сигналов. Преобразование электрических колебаний в механические и обратно обеспечивается на основе соответствующих: ° пьезоэффектов; ° магнитострикционных эффектов.
Гидроакустические антенны напоминают электромагнитные. Среди них встречаются рефлекторные (зеркальные), рупорные, частотно-зависимые, антенные решетки. При большой относительной широкополосности антенных решеток возрастает роль их фазовременного управления (см. рис. 7.12), особенно цифрового управления [0.42, 9.2, 9.9, 9.10, 9.19, 9.21, 9.22, 9.24, 9.25, 9.27, 9.31, 9.37!. 8. ВТОРИЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И МОДУЛЯЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ АКТИВНОЙ ЛОКАЦИИ 8.1. Общие сведения Вторичное излучение (см.
разд. 8.2-8.13) — важнейшая составная часть формирования сигналов активной локации. Существенное влияние на интенсивность и структуру вторичного излучения оказывают его поляризационные (см. разд. 8.2) и модуляционные (см. разд. 8.7) эффекты, влияющие на обнаружение и измерение параметров и несущие информацию, полезную при классификации целей. Случайность ориентации н характера вторичных излучателей (см. разд. 13) влияют на решение ряда локационных задач.
Снижение локационной заметности (см. разд, 8.11) является важным мероприятием РЭБ. Явление вторичного излучения. Возникает при облучении препятствий волнами произвольной физической природы. Препятствиями для электромагнитных волн, например, оказываются неоднородности электрических и магнитных параметров среды: проводимости, диэлектрической и магнитной проницаемостей. Возбужденные падающей волной свободные и связанные электроны препятствия становятся источниками вторичного излучения в различных направлениях.
Однопозиционный (совмещенный) локатор принимает обратное вторичное излучение, т.е. излучение цели в направлении, обратном направлению прихода к ней падающей волны. Характер вторичного и обратного вторичного излучения зависит от ряда факторов, связанных со вторичным излучателем и с зондирующим сигналом. К ним относят; свойства материала вторичного излучателя, его размеры, конфигурацию, особенности переносного движения и взаимного перемещения элементов; длину волны, закон модуляции, а в случае электромагнитных волн - и поляризацию зондирующего сигнала.
Линейные эффекты вторичного излучения. Возникают, если, как обычно, электромагнитные свойства вторичного излучателя описываются линейными дифференциальными уравнениями. Поля втаричнога излучения находят точными и приближенными методами теории дифракции, в том числе путем математического моделирования. Наряду с математическим широко используют физическое моделирование и натурный эксперимент. Вторичные излучатели в разд. 8.2-8.12 полагаются расположенными в свободном пространстве с диэлектрической и магнитной проницаемостями е = 1, и = 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
