Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (1970) (1151796), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Принятая при расчетах [47[ модель ионосферы не расходится с полученными позднее с помощью спутников и ракет экспериментальными данными. Наряду с рассмотренными выше регулярными имеют место нерегулярные погрешности, обусловленные случайными неоднородностями атмосферы. Считая, что размеры атмосферных неоднородностей значительно превышают длину волны, для оценки их влияния на точность измерений можно пользоваться приближением геометрической оптики. В этом приближении для статистически однородной и изотропной атмосферы среднеквадратичные сшибки измерения дальности и угла прихода оцениваются соотношениями (приложение 8): о,=-0,5~1 (Ьа)'г,г~; о„=1,25 ~ (оа)з- — ". гО Здесь: (ба)' — дисперсия коэффициента преломления среды; г,— характерный размер (масштаб) атмосферных неоднородностей; гц — ' протяженность участка атмосферы, содержащего неоднородности на пути от РЛС до цели.
Для численной оценки случайных погрешностей в тропосфере примем, например, характерный размер неоднородности г, = 100 м, а дисперсию флюктуаций коэффициента преломления (бс«)« =10 '. Если слой неоднород— 11 ностей простирается вдоль луча на расстояние гц = 400 км, то среднеквадратичная ошибка определения дальности о, = 1 см, а среднеквадратичная ошибка определения угла прихода о = 2,5 !0 — 4 рад = 0,9' В ионосфере примем г = 10 км, а относительную среднеквадратичную флюктуацию электронной концентрации (бМ~Л)'"'=1Π— з, тогда для длины волны Х = 1 м при электронной концентрации Х = 10'з злака«рок)ма получим (ба)« ='10 — з. Если считать по-прежнему гц = 400 км, тогда о, = 1 м, от = = 0,9'.
Из оценок можно получить общее представление об удельном весе дан. ного вида ошибок по сравнению с аппаратурными. Значения флюктуационных ионосферных ошибок могут меняться в широких пределах в зависимости от конкретных условий распространения и более точно о инх можно судить только при наличииданных о неоднородностях трассы «раднолокатор — цельэ. 314 Г. АКТИВНЫЙ ОТВЕТ И ОПОЗНАВАНИЕ В ИМПУЛЪСНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ Я 5. 22) л инм лгтрвса — — РлтРе ттчик канал вл7Вгюта' Запросил.
Рис. 6.83, Структурная схема радиолокационной системы с активным ответом 11В* Активный ответ используют для увеличения дальности действия радиолокационных систем по своим объектам (воздушно- космическим аппаратам, кораблям и т. д.), передачи с них различной информации и опознавания своих объектов. Система с активным ответом представляет собой разнесенный в пространстве единый радиотехнический комплекс, состоящий из запросчика и ответчика, соединенных каналами связи 1рис.
5.83). Запросчик излучает запросные сигналы, которые кодируются, чтобы исключить ложный запуск ответчика другими радиотехническими устройствами, в том числе и радиотехническими устройствами противника. Все запросные сигналы принимаются и декодируются приемником ответчика, установленным на объекте. При соответствии запроса установленному коду ответчик излучает кодированный ответный сигнал. Кодирование затрудняет имитацию ответных сигналов и повышает надежность работы системы. Кодирование применяется также для передачи с объекта информации.
Кодирование запросных и ответных сигналов может осуществляться по любому параметру. Ответные сигналы принимаются и декодируются в приемнике запросчика, воздействуя далее на индикаторное (измерительное, анализирующее) устройство. Устанавливая время н направление прихода ответных сигналов, находят дальность и угловые координаты объекта; выявляя соответствие принятого кода установленным, судят о принадлежности объекта и характере передаваемой с него информации. Радиолокационные системы с использованием активного ответа в целях опознавания могут быть совмещенныли, автономными и комбинированными. Совмещенная система с активным ответом состоит из ответчика, установленного на объекте, и обычной РЛС, выполняющей функции запроса.
Ответ кодируется, но, как и запрос, ведется на рабочей частоте радиолокатора. Сигналы ответчика просматриваются на индикаторах РЛС. В совмещенной системе, как и вообще при активном ответе, увеличивается дальность локации своих целей. Просто- Рис. 5,84. Автономная система с активным ответом та дополнительного назем- с; ного оборудования, вози 'и "', о И "" иожиость испольвоввиии Г„. для запроса мощного передатчика и остронаправленной антенны РЛС являются достоинствами совмещенной системы.
Необходимость установки ряда ответчиков на каждом объекте в соответствии с парком РЛС различного диапазона является ее серьезным недостатком. Если РЛС имеют перестройку по частоте, аппаратура ответчика совмещенной системы еще более усложняется. Кроме того, скрытность запроса недостаточна, так как ответчик работает в течение всего времени включения РЛС и отсутствует специальное кодирование по каналу запроса. Наконец, надежность опознавания совмещенной системой снижается из-за возможности ложных запросов ответчика другими ответчиками (эффект зуммирования), если не принято должных мер по кодированию ответных сигналов.
Автономная система с активным ответом состоит из РЛС, сопряженно работающей с запросчиком и ответчиком (рис. 5.84). Блоксхема типовой автономной системы активного ответа изображена на рис. 5.85. Передатчик запросчика излучает кодированный сигнал вслед за зондирующим импульсом РЛС при поступлении от нее импульса синхронизации. Ответные сигналы могут наблюдаться на индикаторах РЛС, при этом отпадает необходимость в отдельном индикаторе запросчика. В отличие от совмещенной автономная система позволяет: — использовать однотипные ответчики для различных РЛС, — иметь разные несущие частоты запроса и ответа, отличные от рабочих частот РЛС, — кодировать сигналы запрсса.
Поскольку запросчик включается только в режиме опознавания, автономная система обладает несколько большей скрытностью работы по сравнению с совмещенной. Однако для получения удовлетворительной разрешающей способности по направлению кроме антенны РЛС требуется дополнительная остронаправленная антенна запроса.
Если этого выполнить не удается, автономная система обладает более низкой разрешающей способностью по угловым координатам, чем совмещенная. В комбш~ароеаннык системах опознавания используется двухканальный запрос (рис. 5.86). Запросный сигнал представляет комбинацию зондирующего импульса радиолокатора и кодированного импульса запросчика, синхронно излучаемых на разных частотах. Соответственно ответчик имеет два приемных канала. Ответный сигнал излучается передатчиком ответчика только при условии одно- З1Е э 5.22 временного приема зондирующего и запросного импульсов. Разрешающая способность по угловым координатам определяется в первую очередь диаграммой направленности РЛС. Поэтому возможна реализация требуемой разрешающей способности даже при использовании слабонаправленной антенны запросчика.
Скрытность комбинированной системы выше, а загрузка ответчика ниже, чем для автономной и совмещенной систем: ответчик срабатывает лишь в моменты облучения остронаправленной антенной локатора при условии приема запросных сигналов, что улучшает селекцию при запросе. Селекцию при ответе можно улучшить, используя условие практически одновременного прихода отраженного и ответного сигналов. Все это несколько повышает так называемую имитоустойчивость комбинированной системы опознавания по отношению к импульсным помехам. Наряду с описанной возможны и другие виды комбинированных систем с активным ответом. Так, например, в некоторых случаях используются автономные, независимо от РЛС работающие запрос- чики, но они сопрягаются с РЛС.
Инпульоы с«ихранизаиии «л Ргй' 1 ! Оп~риженные «игульси «л и«ни Рис. 5.85. Блок-схема автономной системы с ак- тивным ответом 337 ! А 1 ! 1 1 ! 1 1 1 1 ! ! ! ! 1 ! ! ! 1 Ь'8 Р пРРтицк Лпг Рис. 5.86, Комбинированная система с активным ответом Коды запросных и ответных сигналов должны удовлетворять ряду требований: высокой имитоустойчивости, возможности быстрого изменения параметров или перехода к другому коду, достаточной разрешающей способности по дальности. Наряду с групповым опознаванием (например, государственной принадлежности) в ряде случаев требуется индивидуальное опознавание. Код должен обеспечить простоту и надежность зашифровывания и расшифровывания сообщения, если с объекта передается информация. Для кодирования можно использовать амплитудную, частотную, широтно- импульсную, фаза-импульсную модуляцию сигнала.
При импульсной и частотной модуляции в целях кодирования могут использоваться специальные колебания поднесущих, которые модулируются по амплитуде или частоте. Широтно-импульсный код — это серия импульсов различной длительности на одной несущей частоте. Фазо-нмпульсный и частотно-импульсный коды представляют собой также серии импульсов. Их временные положения соответствуют последовательным моментам времени, когда полная фаза Ф(1) модулированного по фазе илн частоте колебания Ф(Г~) = 2ял + ~рэ, где л— номер импульса.
Высокочастотно-импульсный код состоит из пакета радио- импульсов на. различных частотах. Длительность импульсов и интервалы между ними не меняются. На эффективность системы активного ответа существенно влияют боковые лепестки диаграммы направленности антенны. Из-за боковых лепестков антенны запросчика возможен ложный запуск ответчика, особенно на малых дальностях. Ложный запуск перегружает аппаратуру ответчика При наличии нескольких запросчиков вероятность ложных запусков ответчика повышается и он может запрашиваться непрерывно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
