Справочник по радиолокации. Книга 2 (1151799), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Он не всегда является лучшим фильтром, который следует использовать для формы импульсов временной области, гле может требоваться точность воспроизведения выходного сигнала. Фильтр Винера выделяет сигнал на основе его спектра частот. Усиление винеровским фильтром на каждой частоте определяется относительной величиной сиг- 21.6. Методы модуляции 1099,: ~$ Временную точность воспроизведения полученного сигнала следует сохранить, и конструкторы ППР должны быть уверены, что приемник не насыщен передаваемым сигналом, антенна не образует временных боковых лепестков, а приемник не искажает принимаемый сигнал.
Временная область. Большинство серийно выпускаемых ППР-систем использует короткие импульсы или импульсы, подобные волновому пакету Рикера„как показано ранее на рис. 21.5. Высокоскоростная последовательная дискретизация, используемая для запроса радиочастотных импульсов, создает низкое отношение сигнала к шуму, поскольку спектр импульсов дискретизации плохо согласован с Пттттттттт тттетт тт ття, ттт т т тттттт т еът т тт ттттттуетт т т ттт ттттття, ттттт тттт ттттттт.
т,: тттт т т т,.т тя О Глава 21. Подиоверхностные радиолокаторы Антенна переда1 чика Управ сигн Антенна при регистрации временных характеристик, что приводит к необходимости предусмотреть компенсацию в конструкции модулятора передатчика. Я.-С%'-локаторы передают серии пошагово перестраиваемых частот и сохраняют полученные на промежуточной частоте сигналы для последующего восстановления с помощью преобразования Фурье временных характеристик сигнала. КЕСА нашли много областей применения в системах ППР, поскольку требования к скорости сканирования достаточно умеренные.
Технологии мобильной связи оказали значительное влияние на уменьшение затрат на радиолокационные компоненты при разработке локаторов. Можно рассматривать два вида синтезирован- 2 Ггава 21. Подиоверхностные радиолокаторы 21.7. Антенны В случае сверхширокополосных РЛС антенны рассматриваются с точки зрения функции передачи, а не их коэффициента усиления или эффективности апертуры. В любом случае используется отдельно антенна для передачи и приема; поэтому их функции передачи могут быть неидентичными.
Тип антенны, используемой со сверхширокополосными локаторами, играет важную роль в формировании рабочих характеристик радиолокатора. Антенный элемент характеризуется линейной поляризацией, слабой направлен- 21. 7. Анпннны ! ! 03 ~ )~ антенны имеют нелинейный фазовый/частотный отклик, тогда как недисперсионные антенны имеют в основном линейный фазовый/частотный отклик. К дисперсионным антеннам, которые используются в сверхширокополосных радиолокаторах, относятся экспоненциальная спираль, спираль Архимеда, логарифмическая плоская антенна, плоскостная антенна бегушей волны, щелевые антенны и экспоненциальный рупор.
Отклик на воздействие импульса у этого класса антенн обычно вызывает сигнал, чья частотная характеристика времени задержки удлиняется ~и аналогична радиоимпульсу с линейной частотной модуляцией, хотя и с непостоянной ампли- »»»... »,» ..»»»» „, „. », .... »»,, ».» 4 Глава 21. Подиоверхностные радиолокаторы источника предполагает, что временные характеристики принимаемого импульса могут быть использованы как указатель расстояния. Взаимодействие антенны с диэлектрическим полупространством также имеет значение, поскольку оно может привести к изменению характеристик излучения антенны как в пространстве, так и во времени и также должно учитываться при разработках радиолокационных систем, В том случае, когда антенна помещена на поверхность раздела, двумя наиболее важными параметрами являются распределение тока и диаграмма направленности антенны.
На поверхности раздела токи антенны распространяются со скоростью, которая является промежуточной между скоростью в свободном пространстве и скоростью в диэлектрике. В общем случае 8 Глава 21. Подиоверхностные радиолокаторы или с помогцью псевдоцветовой картинки. В показанном примере моделирования можно видеть гиперболическое расширение пространственного отклика цели.
Как показано на рис. 21.24, С-«скан» состоит из горизонтальной проекции (плоскость х, 1 в заданном диапазоне глубин ~). Обратите внимание, что эта терминология не совпадает с используемой в традиционном радиолокационном отображении данных. Полученный сигнал может быть описан как свертка ряда временных функций„ каждая из которых представляет отклик на импульс некоторых компонент радиолокационной системы в дополнение к вкладам шумов от различных источников. ддпд 1 у ~ р рдиуддур ц|о ~ц и 1П~ здра др~~ ~ ~урр д~т а ~мтммт ~~ 1 т,съ кл ° % ъ ~съюгътт» ъст . ю* гъ ать 21.9. Области применения ! ! 100 000:1). В областях применения ППР эффект сочетаний рассеивающих плоскостей, например уголкового отражателя, может вызвать появление в изображении светлых пятен», а изменения скорости распространения могут привести к растяжению формата изображения. Хотя многие изображения можно сфокусировать для уменьшения влияния расходимости ДНА, восстановление геометрической модели является намного более сложной процедурой и далеко не всегда используется на практике.
Общей целью процедур обработки сигнала применительно к ППР является представление изображения, которое оператор может интерпретировать с помо111~$о, и'щРГтиой цпо11Р 111!Г~1 1,, он тяк' жР, АФОжРГ, $'пй~ Г1~'.~,, =;;"к~-:....,.-;,;=::,-, т;:::...:,,:, ...:,~'„., Рис. 21.33. Пример радиолокационных изображений противотанковых мин, полученных е иепытателвной площадки 4 ~ 20 м е помо~цв~о радио- лОкщиОннОЙ системы ППР М1МГ)ГК ~маис пьат лен ~на пп~ до~'тав- 6 .Глава 21, Подповерхностные радиолокаторы — 40 1- $ — 45 Ж и 50 ~~Й р 1- :-ш ~ ~с ' 5 — 55 иметь относительные скорости в диапазоне от нуля до 100 узлов и выше; це "и могут находиться в условиях сильных атмосферных осадков и помех, возникающих при отражении от моря; при этом антенна локатора нс устанавливается на статическую или устойчивую платформу.
РЛС используются для предотвращения столкновений и посадки на мель в море и поэтому являются важными системами безопасности, требующими целостности и надежности. Для большинства торговых кораблей радиолокационные системы должны соответствовать строгим международным критериям рабочих характеристик. Несмотря на эти требования, системы продаются в условиях сильной рыночной конкуренции, поэтому цены сохраняют- 2 Глава 22. Корабельные РЛС гражданских судов С учетом всех требований к рабочим характеристикам типичные мощности излучения, согласованные с этими требованиями для торговых судов, имеют пиковую мощность РЛС при передаче в 4 — 60 кВт, меньшие значения мощности характерны для систем в диапазоне 9 ГГц. Типичные коэффициенты усиления антенн составляют от 28 до 33 дЬ с соответствующей горизонтальной ДНА, мсняющеи*ся по ширине луча от 2„5"' до менее чем 1'-'.
Длительности импульсов в общем случае можно переключать в диапазоне от 50 нс до 1 мкс с частотой повторения от 350 до 3 000 Гц и более. Системы прогулочных судов обычно имеют пиковые мощности излучения в диапазоне 2 — 4 кВт и используют антенны с горизонтальными апертурами порядка 4~0 мм и ко ~ффу1 ~иецт~ ~у д и дрнид 'Ц д 1~ Яре ртътю ~лкъ~ ъ т р|гът т то гтгълч птах 0 ГГм м, 1 ловя 22.2. Проблемы ! ! 23 Мешающие отражения от моря.
Снижение обусловленных отражением от моря помех до уровней, приемлемых пользователем, является значительно более сложной проблемой, и все еще серийно выпускаемые радиолокаторы не удовлетворяют полностью всем требованиям пользователя. Небольшие суда и буи могут быть легко скрыты морскими помехами. В те дни. когда еще не использовались прецизионные глобальные навигациоиные сиутникоеые системы (ГЛОНАСС, БАЮ вЂ” С1оЬа1 Ьачдайоп Забое!Ие Ьуйепь'), такие как СРЬ, безопасная навигация кораблей в прибрежных водах при плохой видимости обеспечивалась радиолокаторами, способными распознавать навигационные знаки, такие как буи.
Пассивные знаки, включая тс из 4 Глава 22. Корабельные РЛС гражданских судов современным системам легче выполнять эту корреляцию в цифровом виде, сложности использования антснны, вращающейся на такой скорости ~теперь это уже вопрос стоимости), не дало возможности этому методу стать установившейся практикой.
Однако более поздняя работа, выполненная в Канаде, воскресила эту идею для обнаружения угрозы плавающих льдин, в ней было предложено использовать вращение антенны со скоростью до 500 об/мин и частотой повторения импульсов 12 кГц ~7~1. Датская компания Теппа А/Б, занимающаяся поставкой высокопроизводительных морских радиолокационных систем, главным образом на нспромышлснный рынок, производит радиолокатор Ьсап1ег™, кото- П~ 1И МОЪ'РТ ОПМОРЙРМРНРО ПРП~ъд~~йЯТ" 22.Х Международные стандарты 1 12~5 частоты вертикальных лепестков у этих РЛС различные.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
