Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Кратко остановимся в связи с этим на орбитах ИСЗ и критериях их выбора (0.9, 0.43). Орбиты И С 3. близки к эллипсаи с одним из фокусов в центре Земли. Различают по форме, ориентации, периоду обращения и высоте над поверхностью Земли. Форма орбиты изменяется от круга до вытянутага эллипса со значительно отличающимися максимальным и минимальным расстояниями до поверхности Земли (апогееи и перигеем). Ориентацию орбиты можно описать: ° углом наклонения ее плоскости по отношению к экваториальной плоскости Земли; ° долготой апогея — долготой точки пересечения поверхности Земли с радиус-вектором спутника в апогее.
Нулевому углу наклонения соответствует экваториальная орбипга, углу 90' — полярная орбита. По периодам обращения различают сигнхранные и несинхронные орбиты. Орбиту называют синхронной, если в координатной системе, связанной с «неподвижными» звездами, время поворота Земли вокруг своей оси на 360' и время оборота спутника вокруг Земли кратны. По высоте над поверхностью Зачли различают низкие аколаземные (Ьочг Еаггй ОгЬ(гз, ЬЕО), средние (Месйшп ..., МЕО) н стационарные (геостационарныв, Оеозгайопагу..., ОЕО) орбиты спутников.
Границу между низкими и средними орбитами проводят на высотах 2... 5 тыс. км. Стацианарньге (геастацианарньге) арбипгы. Это круговые экваториальные синхронные орбиты с периодом обращения, равным периоду вращения Земли вокруг своей оси (24 «звездных» часа). Стационарный ИСЗ относительно Земли неподвижен — «зависает» над экватором. Высота стационарной орбиты около 36 тыс. км. Трн таких равноудаленных ИСЗ обеспечивают почти глобальную (без широт 78...90') связь. Критерии выбора орбит. Что предпочтительнее: малое число стационарных и других сложных в запуске ИСЗ или же «рой» более дешевых низкоорбитальных ИСЗ с меньшими зонами обслуживания каждого ИСЗ, но повышенными зоной обслуживания и надежностью абъедггнения? Не оптимально ли сочетание низкоорбитальных и геостационарных спутников в конкретном случае? Отвечая, учитывают географию и назначение абонентов; время задержки информации; требуемое число ИСЗ; число ИСЗ, выводимых на орбиту за один пуск; имеющиеся космодромы и стоимости пусков; надежность н степень сложности бортовой и наземной аппаратуры; загруженность экваториаяьного пояса геостационарными ИСЗ.
Взаимодействие и слияние различных РЭС. Взаимодействие отличающихся природой используемых волновых процессов, назначением, иерархическим уровнем и размещением нашло широкое использование. Например, РЭС управления используют как РЭС извлечения информации и так и РЭС передачи информации. Данные наземных, самолетных и корабельных локационных РЭС наблюдения возггушного пространства объединяются с использованием РЭС передачи информации. Корабельные локационные РЭС адаптируют к условиям качки, используя ннерциальные элементы навигационной техники. Радиолокационная аппаратура может сливаться с оптико-локационной.
Так, совокупная локационная аппаратура зенитных ракетных комплексов (ЗРК) обычно сливается с аппаратурой управления. 13 1.4. Элементная база и ее влияние на облик РЭС К элементной базе РЭС относят электронные приборы, электрорадиодетали и другие готовые изделия, используемые при создании РЭС. Элементная база определяет во многом эффективность, надежность, габариты, энергопотребление РЭС. Ее революционное развитие определялось достижениями физики твердого тела. Электронные лампы, как правило„были заменены на транзисторы и интегральные схемы.
Аналоговые методы обработки информации заменились на цифровые. Вакуумные усилители н генераторы постепенно заменяются твердотельными, повысившими надежность РЭС. Компьютеризация современных технологий ускорила переход к цифровой обработке, повысила ее быстродействие, объем запоминаемой информации, открыла дорогу дальнейшему повышению широкополосностн сигналов РЭС.
Проявилось за последние полвека и прогнозируется на начало ХХ! в. экспаненциальнав повышение показа- 1О' 1О ь я 1О' х х я 1О' 1О' 7Я6 оо~ Рго ссоры «я о 1О' 1О' 1972 79 7Я Я2 Я6 ГМ1 9Я 9Я Годы Рис. 1.1 14 Средства извлечения, передачи информации и РЭБ малогабаритных летательных аппаратов сливаются на основе единой системы управления. Взаимодействие РЭС и человека. Человек-оператор (коллектив операторов) обычно рассматривается как элемент системы управления. Обобщая информацию, операторы АСУ принимают ответственные решения, доводя команды до исполнителей (разд. 5).
Операторы телевизионных систем наведения поражают воздушные цели и стыкуют космические объекты. телей качества элементов цифровой техники. Подтверждается эмпирический закон Мура экспоненциального нарастания «коэффициента упаковки эквивалентных транзисторов» в интегральных схемах (ИС) с увеличением вдвое через каждые 18 мес. (2 мес.
по прогнозу Мура 1965 г.). Это поясняется динамикой изменения логарифмов «коэффициента упаковки» н объема оперативной памяти микропроцессоров фирмы «Интел» за период с 1972 по 1998 гг. (рис. 1.1, нижняя и верхняя прямые) (8.36). Разрабатываются новые технологии ИС и их элементов. С увеличением коэффициента упаковки растет одновременно и тактовая частота от МГц до ГГц (до ТГц в недалекой перспективе) (см. разд.
19.5 и (8.45)). Поскольку действие закона Мура пока продолжается, разработчики современных РЭС осваивают их открытую архитектуру, позволяющую расширять возможности РЭС путем замены сьемных блоков. Несмотря на перспективность (но и повышенную стоимость) антенных решеток с твердотельными генераторами и усилителями мощности, цифровыми управлением и обработкой сигналов. во многих действующих РЭС продолжают использоваться сравнительно дешевые антенны, аналоговая обработка сигналов, вакуумные генераторы и усилители. Справочник рассчитан на технологии как новейших, так и эксплуатируемых РЭС.
1.6. Рекомендации по использованию Справочника Справочник охватывает как основы построения РЭС, так и основы теории РЭС Информация о РЭС конкретного назначения попадает, поэтому, в различные разделы Справочника. В конце разд. 2...6 первой части, содережащей общие сведения о РЭС различного назначения (локацни, навигации. передачи информации, РЭС управления, радиоэлектронной борьбы и энергетических РЭС), отмечается поэтому: расположение материала по тематике данного раздела в последующих разделах; какая литература из списка, помещенного в конце Справочника, относится к тематике раздела; какие разделы предметно-тематических указателей библиотек и информационных изданий содержат дополнительную литературу по тематике раздела. Во второй части развиваются физические и системотехнические основы построения РЭС различного назначения.
В третьей! часпт излагаются общие вопросы оптимизации РЭС. В четвертой части рассматриваются алгоритмы и показатели качества обнаружения сигналов на фоне помех, разновидности сигналов и технологии их обнаружения. В пятой часпт излагаются алгоритмы, показатели качества, технологии и приложения измерения, В шеспюй часпп| рассматривается классификация сигналов и объектов, их, кодирование и адаптация к помехам. В седьиай части (приложениях) поясняются понятия теории матриц, теории вероятности, общей алгебры, теории чисел, используемые в предыдущих частях Справочника, а также системы классификации знаний УДК и ББК. 2.
ЛОКАЦИОННЫЕ РЭС 2.1. Общие сведения Локационные РЭС выдают информацию о наличии в предусмотренных участках пространства неизвестных и известных заранее объектов, об их координатах, друтих параметрах движения и характеристиках. Единый процесс их лакацианнога наблюдения целей для удобства разделяют на обнаруженгге; измерение; кгассификаггпю. Средства локационного наблюдения называют юкацпонны.чи средстватг, лакационнылш станцгиггги (ЛС) лакатарачп, лакацианными качплексачи (ЛК). К локационнъгм средствам примыкают средства пнтроскапии, обеспечивающие проникновение вглубь различных неживых и живых объектов (разд.
2.5). Объекты локационного наблюдения. Их называют лакацианными целями. Характер целей зависит от их местоположения, а также предназначения наблюдения. В зависимости от местоположения различают цели: ° воздупгные и каслшческие (самолеты, вертолеты, дрейфующие аэростаты, крылатые ракеты, снаряды, облака, стаи птиц и насекомых, искусственные спутники Земли, космические корабли, боеголовки баллистических ракет, метеориты, планеты и звезды); ° надводные и подводные (корабли, подводные лодки, косяки рыб, надводные и подводные ориентиры и препятствия); ° наземные (автомобили, танки и другие объекты вооружения и военной техники, наземные ориентиры и препятствия, элементы рельефа н раздела суши с водной поверхностью); ° подзечные, подводные и подледные (трубопроводы, месторождения полезных ископаемых, горизонтальные границы раздела льда и воды); ° медико-биологические (органы человека и животных).
Волновые процессы, используемые в локации и интросиопии. Имеют различные физическую природу, частоты и длины волн. Различают радио-, оппгинеслую и агустическую (гггдраакустггчвслую, в том числе) лакацию, а также интроскапию. Реализация локационных методов обеспечивается локационными станцнямн и комплексами; радиотехническими (РЛС, РЛК), оптическими (ОЛС, ОЛК), акустическими (АЛС, АЛК, гидроакустическими ГЛС), а также интроскопическими приборами, которые по принципу действия смыкаются с РЛС, ОЛС, АЛС, РЛК и т.д. В радиолокации (см. Разд. 2.2) используют электромагнитные волны от декаметрового до субмиллиметрового диапазона (см.