Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В 1939 г. иа вооружение войск ПВО были приняты разработанные под руковбдством Д. С. Стогова разнесенные РЛС непрерывного действия на основе использования эффекта Доплера РУС-1 (радиоулавливатель самолетов). С помощью РУС-1 фиксировался факт пролета самолета. Важнейший вклад в отечественную радиолокацию внесла лаборатория Ленинградского физико-технического института (директор академик А.
Ф. Иоффе), которой вначале руководил акаде1(ик Д. А. Рожанский. Здесь в 1935 г. начал работу по импульсной радиолокации Ю. Б. Кобзарев (ныне академик, Герой социалисгического труда). Ю. Б. Кобзарев с небольшой группой сотрудников создал в 1936— 1937 гг. первую импульсную РЛС. В 1938 г. была достигнута дальность действия 50 км прн высоте полета 1 500 м. В 1941 г. была принята на вооружение импульсная РЛС РУС-2, которая явилась основой для целой серии последующих образцов. За блестящее достижение в области радиолокации Ю. Б. Кобзарев и его сотрудники А. П. Погорелко и Н. Я. Чернецов были удостоены.
в 1941 г. Государственной премии. Деятельность Ю. Б. Кобзарева сыграла большую роль в дальнейшем развитии отечественной радиолокации. 6. Краткие сведения о применении радиолокации а гражданской авиации. Выполнение регулярных и безопасных полетов в условиях все возрастающей интенсивности воздушного движения требует применения большого количества радиотехнических средств, в частности радиолокационных. Роль радиолокации возрастает еще больше в связи с переходом к автоматизации самолетовождения и управления воздушным движением. Основным источником информации о воздушной обстановке в системах УВД являются импульсные РЛС. При этом для УБД по трассам применяются РЛС с дальностью 350... 450 км, а в районе аэропортов с дальностью 100...200 км.
Так как используемые РЛС, как правило, двухкоординатные (дальность, азимут), то третья координата транслируется по «вторичному» каналу (РЛС с активным ответом). Система, включающая РЛС с пассивным и активным ответамн и устройство трансляции радиолокационной информации по радиоканалу или по кабелю на пульт управления, именуется радиолокационным комплексом.
Вводятся автоматизированные системы — АС УВД, в которых процессы сбора, обработки и отображения информации, а также анализа воздушной обстановки произво- щ дятся с помощью ЭВМ. Решение о необходимости изменения параметров движения отдельных ЛА принимается пока человеком-диспетчером, который может непосредственно взаимодействовать с вычислительным комплексом системы. Навигация самолетов по трассе в значительной степени обеспечивается теми же РЛС, которые применяются в системах УВД. Они служат как для контроля выдерживания заданной трассы, так и для определения местоположения в процессе полета.
Для выполнения посадки и ее автоматизации наряду с радиомаячиыми системами широко используются РЛС посадки, обеспечивающие слежение за уклонением самолета от курса и глиссады планирования, Посадочные РЛС характеризуются дальностью действия лишь в несколько десятков километров, но зато они имеют высокую точность. Ряд современных аэропортов оборудован РЛС обзора летного поля, .работающими в миллиметровом диапазоне и обладающими очень высокой разрешающей способностью, достаточной для распознавания при любой погоде самолетов, отдельных автомашин и т.
д. Дальность их действия составляет несколько километров. Большое значение приобретают метеорологические РЛС. Они применяются для обнаружения облаков и осадков и могут быть использованы для штормового оповещения. Кроме того, с их помощью измеряют метеорологические параметры. В гражданской авиации используют ряд бортовых радиолокационных устройств.
К ним относится бортовая РЛС для обнаружения опасных метеообразованнй и препятствий. Обычно она же 'используется для обзора земли с целью автономной навигации по характерным наземным радиолокационным ориентирам. Для обеспечения действия упомянутого выше активного канала на борту имеются специальные ответчики. Радиолокационные принципы используются и в таких навигационных приборах, как бортовой радиовысотомер и доплеровский (использующий эффект Доплера) измеритель путевой скорости н угла сноса (ДИСС). Большой интерес представляют РЛС бокового обзора, обеспечивающие значительное повышение разрешающей способности при обзоре земной поверхности по сравнению с обычными РЛС.
Онн нашли применение в последнее время для ледовой и геологической разведок. 7. Задачи настоящего курса. Технические особенности РЛС связаны с диапазоном используемых радиоволн, фор. мой зондирующего сигнала, видом оконечных (выходных) 13 устройств, в частности с методом индикации цели, и т. д. Все зто определяется свойствами радиолокационных целей и задачами радиолокационного наблюдения. В книге не рассматриваются подробно отдельные тракты или цепи РЛС. Предполагается, что эти вопросы изучены в соответствующих курсах. Задачей настоящего курса является изучение физических основ радиолокационного наблюдения, методов построения РЛС и соотношения их параметров, что позволяет в дальнейшем правильно ориентироваться в конкретном радиолокационном оборудовании.
Таким образом, курс носит снстемотехнический характер. Глава 1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИМПУЛЬСНЪ|Х РЛС С ВИЗУАЛЬНОЙ ИНДИКАЦИЕИ 1.1. ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ 1. Принцип измерения дальности. Измерение дальности радиотехническими методами основано на постоянстве скорости и прямолинейности распространения радиоволн, которые выдерживаются в реальных условиях с достаточно большой точностью. Измерение дальности сводится к фик- дптеппмй депуипующии импульс ииеппми импульс Рнс. 1.1. Структурная схема простейшей импульсной РЛС (дально- мера) сации моментов излучения зондирующего сигнала и приема отраженного сигнала и измерению временного интервала между этими моментами. Моменты времени фиксируются своего рода радиотехническими «зарубками» на радиоволне.
Для этого широко используется импульсная модуляция зондирующего сигнала. При непрерывном излучении радиоволн применяют частотную модуляцию сигнала (Э 28), а при фазовом методе измерений дальности можно вообще обойтись без специальной модуляции зондирующего сигнала (у 2.7). Структурная схема импульсной дальномерной РЛС изображена на рис. 1.1. В РЛС используется одна антенна как для передачи, так и для приема.
Импульсный передатчик вырабатывает радиоимпульс длительностью та, который через антенный переключатель (переключатель««прпем— передача») попадает в антенну и излучается. Приемник 15 в этот момент отключается на время с„от антенны н только часть энергии импульса (прямой сигнал) спросачивается» на вход приемника.
Отраженные импульсы, воспринимаемые антенной, через тот же антенный переключатель в паувах между зондирующими импульсами поступают в приемник. Время запаздывания г, отраженного импульса относительно прямого (либо другого импульса, характеризукяцего начальный отсчет времени) измеряется с по- Ф мощью оконечного устройства„ например визуального индикатора. Если в структурной схеме рис. 1.1 удалить антенный переключатель, Рис. 1.2. Временное поло- Рис. 1.3. Измерение времени вана»- жение отраженного импуль- Пмваиня с помощью ЭЛТ са при отсутствии шумов что потребует перехода к двум антеннам — передающей и приемной, то и в этом случае прямой сигнал может попасть в приемник из-за недостаточной развязки(переходного затухания) между антеннами.
Отметиьь что отсчитывать дальность цели по началу отраженного импульса, как показано на рнс. 1.2, практически невозможно из-за влияния шумов. Оптимальным при наличии шума может оказаться отсчет по положению максимума отраженного сигнала. Время запаздывания отраженного импульса (см. рис. 1.1) 8» = 2 1)/с, (1.1.1) где 0 — расстояние между РЛС и целью; с = 3 10» м/с— скорость распространения радиоволн, поэтому если расстоя- 16 ние выражено в метрах, то время запаздывания !, = 2Р/3 м х 10' = (О/150) 10-' с, или (в микросекундах) /, = Р/150, (!.1.2) т. е. запаздыванию /, = 1 мкс соответствует дальность О=150 м, запаздываниям 0,1; 0,01 н 0,001 мкс=1 нс — дальности 15 м, 1,5 м„15 см. При дальности Р = 1 км время запаздывания гз = 6,666 мкс ж 6,7 мкс.
Таким образом, для определения дальности цели Р = с/,/2 (1.1.3) достаточно измерить время запаздывания /,. Определение дальности наиболее просто осуществляется с помощью электронно-лучевого индикатора с амплитудной отметкой цели (рис. 1.3). Для этого с помощью горизонтально отклоняющего напряжения пилообразной формы производится периодическая развертка луча электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) с постоянной скоростью, т.
е; создается линейная шкала времени, которую можно протрадунровать в единицах дальности. Такая развертка именуется временнбй нли разверткой дальности. Масштаб ппмппа' дальности, выражаемый обычно.в миллиметрах на кплпметр, т. е. отношение длины вдоль шкалы ! к соответствующей дальности О, равен й4 = ~~Р = /шк/Рщк = ол1а~Я2 = 2оа/сю (1 ° 1 4) где ! „— длина шкалы дальности; О „— соответствующее значение дальности вдоль всей шкалы; и„— скорость развертки электронного луча. для использоваиия временной развертки в качестве шкалы дальности требуется, чтобы развертка начняалась, например„в момент поступления на вертикально отклоняющие пластины трубки уу прямого импульса, просачивающегося на вход приемника, как показано на рис.
1.3. На рисунке изображены временные диаграммы не самих напряжений развертки ир и сигнала и„ а значения их произведений на чувствительйость пластин ЭЛТ ирй„ и и,И„, равные соответствующим отклонениям на экране ЭЛТ. В результате синхронизации напряжения развертки .с частотой повторения импульсов передатчика Т, выдерживается соотношение (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
