Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации (1992) (1151790)
Текст из файла
Ю.Г. Сосулин ББК 32.95 С 66 УДК 621.396.6 (075) . И=:.—:-РМИОНА'ВИПЩИИ Р е ц е н з е н т ы: кафедра радиотехнических систем ЛИАП; докт. техн, наук, проф. 'П. А. Бакут Допуи)ено уосЯаретвеьннглмь.комитетом СССР по народному образованию в качестве ' учебнвго поеобия для студентов реданция литературы мо раднотехннне н электросвязи радиотернических спе1)дальностей вузов 15 ВМ 5-256-01019-0. Москва «Радио и связь» 1992 2302920000-040 046(01)-92 0-92 ББК 32.96 15ВМ 5-256-010! 9-0 © Босулин Ю. Г., 1992 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИИ Сосулнн Ю.
Г. С 66 Теоретические основы радиолокации н раднонавнгацнн: Учеб. пособие для вузов.— Мл Ра~дно н связь, 1992.— 304 сл нл. Приводятся общие сведения о радиолокации н радионавигации, рассматриваются методы измерения координат и определения местоположения объектов. Излагаются основы статистической тео. рии радиолокации и радионавигации; рассматриваются вопросы обнаружения сигналов и оценивания их параметров на фоне шумов и помех различного вида, линейной и нелинейной фильтрации, совместного обнаружения и оценивания сигналов, разрешения и распознавании сигналов, преодоления априорной неопределенности в задачах обработки сигналов, обнаружения и оцекивания параметров траекторир, комплексирования устройств обработки информации.
Для студентов радиотехнических специальностей вузов. Может быть полезна специалистам в области радиолокации и раднонавигации. ПРЕДИСЛОВИЕ Радиолокация и радионавигация впитали в себя достижения многих областей науки и техники и охватывают широкий круг проблем, нашедших отражение в учебной литературе '11 — 17, 721, справочниках 118 — 201, а также в многочисленных монографиях и статьях.
Однако учебный курс должен быть компактным. Вместе с тем он должен быть математически доказательным, чтобы дей. ствительно быть «теоретическими основами...». Кроме того, для лучшего понимания и усвоения материала теоретические результаты должны поясняться «технически» и дополняться результатами эвристического подхода, развитие которого необходимо при подготовке радиоинженера. Совместить в компактном объеме по возможности строгое изложение основных положений современной теории радиолокации и радионавигации с ясностью понцмания физической сущности рассматриваемых явлений и процессов— задача, которую решал автор при написании учебного пособия. Очевидно, «оптимальное» решение этой задачи труднодостижпыо. Поэтому автор будет благодарен всем, кто пожелает высказать свои замечания.
В основу книги положены конспекты лекций по курсу «Теоретические основы радиолокации и радионавигации», которые автор читал в течение ряда лет в Московском авиационном институте. Опыт чтения этих лекций свидетельствует о том, что наиболее трудным для усвоения студентами материалом является статистическая теория радиолокации и радионавигации. Однако в учебной литературе данный материал не всегда излагается достаточно корректно и полно. Поэтому автор наибольшее внимание уделил изложению основ статистической теории радиолокации и радионавигации, исключив из книги некоторые традиционные разделы, хорошо изложенные в учебной литературе. Для понимания материала учебного пособия необходимо знание основных понятий втузовского курса по теории вероятностей и математической статистике, а также статистической радиотехники 121, 22~.
В конце книги приведен список литературы, включающий в себя не только учебные пособия и справочники, но и специальные монографии и статьи. Эта литература потребуется 3 при желании студента расширить и углубить свои знания в процессе самостоятельной подготовки и особенно при проведении им научно-исследовательской работы, без которой нельзя подготовить высококвалифицированного, творческого специалиста.
В книге принята двойная нумерация формул: первое число— номер главы, второе †ном формулы в пределах параграфа. При ссылках внутри параграфа используется только номер формулы. Гл а и а 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОЛОКАЦИИ И РАДИОНАВИГАЦИИ 1.1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Радиолокация — обнаружение, определение местоположения и выявление свойств движущихся и неподвижных объектов с использованием радиоволн, отраженных или излученных этими объектами. Радиолокацией называют также область науки и техники, охватывающую методы и средства решения указанных задач.
Объекты радиолокации называются радиолокационными целями; их можно подразделить на аэродинамические (самолеты, вертолеты, крылатые ракеты); баллистические и космические (боеголовки, спутники); наземные и надводные (автомашины, корабли); природного происхождения (планеты, молнии, облака, дождь, ориентиры на местности и т. д.). Технические средства получения информации о радиолокационных целях — радиолокационной информации — называются радиолокационными станциями или радиолокаторами.
Совокупность радиолокационных станций и вспомогательных технических средств, взаимосвязанных между собой и предназначенных для решения какой-либо тактической задачи радиолокации, называют радиолокационной системой (РЛС). Отметим, что этот термин неоднозначен. Так, одна радиолокационная станция является системой, состоящей из взаимосвязанных радиоустройств, способных решать радиолокационную задачу, и поэтому также обычно именуется радиолокационной системой. Радионавигация — определение местоположения объектов ы обеспечение их движения по заданным траекториям с помощью радиосредств.
Объектами радионавигации являются управляемые летательные аппараты (воздушные и космические), морские корабли и др. Совокупность взаимодействующих радиоустройств я вспомогательных технических средств, расположенных на подвижном объекте ы вне его, предназначенных для решения тактичес- в кой задачи радионавигации, называют радионавигационной системой (РНС).
Радиолокационные н радионавигационные системы, осуществляющие обработку радиолокационной и радионавигационной информации, относятся к широкому классу информационных радиосистем. При этом большинство РЛС и РНС составляют его важный подкласс, являясь радиосистемами извлечения информации. Эти радиосистемы из принимаемых радиосигналов извлекают полезную информацию о радиолокационных и радионавигационных объектах. Обрабатывая получаемую информацию, указанные радиосистемы решают радиолокационные и радионавигационные задачи, основными из которых являются: обнаружение объектов, измерение координат и параметров движения, разрешение объектов, распознавание объектов.
Обнаружение состоит в принятии решения о наличии нли отсутствии объекта в заданной области пространства. Измерение координат и параметров движения сводится к получению оценок координат объектов и их производных (скорости, ускорения). Число и вид измеряемых координат определяются назначением РЛС и РНС и выбранной системой координат, в которой определяется местоположение объекта. Разрешение сводится к обнаружению и измерению координат и параметров движения объекта при наличии в исследуемом участке пространства других объектов. Распознавание состоит в установлении принадлежности объекта к определенному классу.
Радиосистемы извлечения информации, и прежде всего радиолокационные, в зависимости от происхождения принимаемого радиосигнала подразделяют на активные и пассивные. В активных радиосистемах информация выделяется из радиосигналов, полученных в результате облучения объекта зондирующим электромагнитным колебанием — зондирующим сигналом — и приема отраженной от объекта энергии. Поэтому активная радиосистема состоит из радиопередающего устройства РПдУ (передатчика), передающей и приемной антенн и радиоцриемного устройств РПрУ (приемника) (рис. 1.1,а). Наличие двух антенн у активной радиосистемы не обязательно. Можно ограничиться и одной антенной, если обеспеяить необходимую развязку приемного и передающего каналов; при импульсном зондирующем сигнале это осуществляется с помощью антенного переключателя АП (рис. 1.1,б).
В пассивной радиосистеме извлечение информации осуществляется без облучения объекта электромагнитными колебаниями. Объект сам является источником излучения. Поэтому пассивная сИстема состоит из приемной антенны и радиоприемного устройства (рис. 1.1,в). $ РРэгяхо Э Ф э РРРР Рбрв гтдрР а) б) б,) ГРРлРЯ вЂ” -р Цт~в ййаеем а) ! рмргм ген ! , рррр рррр ! ! ' РРлР РРрр ! ЛдлР ! ! ! Рад Ф ! — — т в) б) РРРР Мрв Ркс.
1.1. Обобщенные структурные схемы РЛС к РНС: и, б — антнвнме снстемм, а — пасснвная снстема, г — радноннння, д — антнвная снстема с антявнмм ответом, г — раанесенная система По степени автономности РНС подразделяют на автономные и неавтономные. Неавтономная РНС включает в себя радиолинию, состоящую из Р11дУ, передающей антенны, трассы распространения радиоволн, приемной антенны и РПрУ (рис.
1.1,г).Радиопередающее устройство РПдУ устанавливается в пункте с известными координатами — радионавигационной точке (РНТ). Таких точек обычно несколько, и они могут располагаться на Земле, либо на движущихся объектах — искусственных спутниках Земли и других летательных аппаратах (ЛА). Радиоприемное устройство РПрУ находится на подвижном объекте, местоположение которого требуется определить.
Автономная РНС не нуждается в радиоаппаратуре, устанавливаемой в РНТ; она определяет местоположение подвижного объекта с помощью только бортовых радиоустройств и представляет собой по существу активную РЛС (рис. 1.1), при атом отражающим объектом обычно является земная поверхность. В радиолокации и радионавигации используются также активныг радиосистеме! с активным ответом (рис. 1.1,д).
В таких системах на объекте устанавливается ответчик — приемопередающее устройство, отвечающее на сигналы активной системы — запрос- 7 чика. Активная система с активным ответом содержит две радио- линии — запроса и ответа, при этом в системе наряду с извлечением информации может осуществляться и ее передача. Поэтому такую систему относят к классу комбинированных информационных радиосистем, В зависимости от расположения РПдУ и РПрУ в пространстве РЛС подразделяют на однопозиционные (совмещенные), когда РПдУ и РПрУ размещены в одном пункте (рис. !.1,а,б), разнесенные (бистатические), когда РПдУ и РПрУ расположены в двух пунктах, достаточно удаленных друг от друга, и многопозиционные.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
