Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Если благодаря флуктуациям сигнала цель обнаружена на большой дальности, ее сопровождение будет невозможным из-за малого средне~о значения отношения сигнал!шум. В [25, 261 предполагалось, что в каждом угловом элементе осуществляется одноэтапная процедура обнаружения. Статья [551 посвящена оптимизации дальностей обнаружения приближающейся цели, когда в каждом угловом элементе осуществляется двухэтапная процедура. В конкретных условиях для проектируемого радиолокатора целесообразно выполнить оценки накопленных вероятностей обнаружения для нескольких значений длительности импульса. Для применения следует отобрать ту длительность импульса,при которой для заданной накопленной вероятности максимальна дальность обнаружения приближаюшейся пели.
Если внешние условия, при которых предстоит работать радиолокатору, будут существенно меняться, то необходимо иметь набор импульсных сигналов с разными длительностями. Можно принять, что при очередном переходе на более короткие импульсы частота повторения илшульсов удваивается, а длительность импульса уменьшается вдвое; средняя излучаемая мощность остается неизменной.
При каждом таком переходе разрешающая способность любого импульсного сигнала по доплеровской частоте ухудшается в 2 раза. Для импульсов без впутриимпульсной модуляции разрешающая способность по задержке улучшается в 2 раза. Ес- 296 ли во всех ФКМ импульсах длительность дискрета остается неизменной, то разрешающая способность по задержке не меняется при смене длительности импульса. Если девиация частоты в пределах длительности ЛЧМ импульса остается неизменной, то и в этом случае разрешающая сгюсобность по задержке будет для всех импульсов одинаковой. Иметь набор импульсов с различными длительностями выгодно еще и в тех случаях, когда в каждом угловом элементе осуществляется двухэтапная процедура обнаружения.
При использовании на втором этапе более длинных импульсов можно получить дополнительный энергетический выигрыш 155, 461. Длительность самого длинного импульса может ограничиваться возможностями передающего устройства. Тогда при малых размерах углового сектора зондирующий сигнал может состоять из нескольких импульсов (с последующим некогерентным накоплением сигнала на выходе детектора). При больших размерах углового сектора может потребоваться довольно высокая частота повторения импульсов.При этом малая конструктивная дальность не позволит реализовать имеющиеся энергетические возможности.
В таких случаях вместо дальнейшего увеличения частоты повторения импульсов можно использовать расширение главно~о лепестка передающей диаграммы направленности антенны с последующим приемом отраженного сигнала несколькими парциальными диаграммами. По характеристикам обнаружения этот способ увеличения скорости обзора эквивалентен способу с увеличением частоты повторения импульсов. В 1511 есть краткое описание радиолокационной станции, в которой приемная антенная система имеет 9 парциальных лучей. 12.3.
Карта пассивных помех Совместить различные требования, предъявляемые к радиолокатору, можно лишь при комбинированном использовании различных сигналов. В тех угловых направлениях, в которых наблюдаются пассивные помехи, необходимо применять КН сигнал. В других угловых направлениях, свободных от помех, применяются импульсные сигналы, отличающиеся сравнительно малыми затратами времени на зондирования. Правильно назначить сигнал для зондирования можно лишь в том случае, если помеховая обстановка в текущем у~ловом направлении заранее известна. Для обеспечения это~о условия необходимо целенаправленно производить сбор и накопление информации, относящейся к результатам применения тех или иных сигналов в различных у~ловых направлениях. Массив информации о пассивных помехах обычно называют картой пассивных помех (С1щ1ег Мар) или просто картой помех (2, 51).
Карта пассивных помех формируется сразу после включения радиолокатора, т.е. перед начшюм основной работы. Затем в процессе 298 работы радиолокатора, на основании получаемой информации, карта помех может корректироваться. При формировании карты помех целесообразно использовать априорныс сведения об окружающем ландшафте, в особенности при наличии гор. Желательно также использовать и резулшаты, получен- Т ные в предыдущих сеансах работы (если это окажется возможным и, если такие результаты накануне были получены).
Но, в основном, формирование карты помех осуществляется на основании информации, получаемой в зондированиях, специально для этого выделяемых. Карта помех должна обеспечивать в предстоящей основной работе правильный выбор зондирующего сигнала в каждом элементе углового сектора обзора. Поэтому зондирования при формировании карты целесообразно производить в тех же угловых направлениях, в которых будут производиться зондирования при радиолокационном обзоре. Следует отметить, что сведения об интенсивности пассивной помехи в данном угловом направлении, применительно к тому или иному конкретному сигналу, корректны лишь в том случае, если они получены при предварителыюм зондировании текущего углового положения именно этим сигналом. Так, например, при использовании КН сигнала на малых углах места, пассивная помеха формируется, в основном, из отражений от участков земной поверхности, расположенных на дальностях нескольких сотен метров или нескольких километров.
Пассивная помеха от более удаленных участков пренебрежимо мача. А при использовании импульсных сигналов, отражения от участков, расположенных в пределах нескольких километров, бланкируются. В этом случае пассивная помеха, поступающая в приемное устройство, формируется за счет отражений от удаленных участков. Если сектор обзора содержит направления с малыми углами места, то целесообразно отдельно рассматривать строку, состоящую из нижних угловых элементов.
Подразумеваем, что в нижней строке сектора обзора применяются, в основном, КН сигналы. Импульсные сигналы в данном случае менее предпочтительны, так как из-за большой протяженности мертвой зоны сокращается дальностный интервал, на котором можно наблюдать низколетящую цель. В каждом азимутальном направлении нижней строки сектора обзора необходимо исследовать интенсивность отражений от земной поверхности, а также установить наличие (или отсутствие) местных предметов. При наличии местного предмета для каждого КН сигнала определяются номера каналов дальности„подлежащих в дальнейшем бланкированию 1181. Уровень помехи в нижней строке сектора обзора зависит от угла наклона луча по углу места и от отражательных свойств окружающей местности. Необходимо исходить из того, что земная поверхность не является однородной и, следовательно, уровень помехи будет меняться при 299 перемешении антенного луча пс азимуту.
Кроме того, отражательные свойства местности могут со временем измениться, например, после дождя или снега. Чтобы создать благоприятные условия для обнаружения низколетящих целей, желательно опустить антенный луч на малые утлы места. Однако при чрезмерно малых углах места интенсивность отражений от земной поверхности оказывается столь большой, что помеховый сигнал выходит за пределы динамического диапазона приемного устройства. Приемный тракт по отношению к помехе будет нелинейным. Меры, принимаемые для подавления пассивной помехи (весовая обработка сигнала), становятся неэффективными. Обнаружить полезный сигнал на фоне неподавленной помехи невозможно. Уменьшить интенсивность пассивной помехи можно путем увеличения угла места„на который настраивается антенный луч.
Увеличение угла места дотокно быть минимальным, но в то же время досгаточным для то~ о, чтобы помеховый сигнал укладывался в динамический диапазон. Угломестное погожение антенного луча, удовлетворяющее этим требованиям, ищется в каждом азимутальноч элементе нижней строки сектора обзора методом пробных зондирований. Угол места, найденный с использованием одного из КН сигналов, проверяется при других КН сигналах и, при необходимости, увеличивается.
В зоне прямой видимости могут находиться местные предметы (см. яб.1). Сигнал, отраженный от местного предмета является интенсивной помехой. Попытки уменьшить интенсивность этой помехи пузом увеличения угла места антенного луча могут оказаться непродуктивными. В данном случае подбор угла места луча необходимо сочетать с бланкированием каналов обнаружения, в которых наблюдается интенсивный сигнал от местного предмета. Чтобы измерять уровень отражений от земной поверхности, в радиолокаторе должны быль предусмотрены соответствующие возможности. Например, можно производить зондирования при искусственно заниженном потенциале радиолокатора, когда сигнал помехи не выходит за пределы динамического диапазона приемного устройства.