Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 109
Текст из файла (страница 109)
Это влияние может оуражать ся на вероятности-обнаружения целей, на ограничении скорости сканирования РЛС обнаружения и иа точности РЛС сопровождения )2 — 'б). Один из эффектов, влияющих на все РЛС сопровождения, обусловлен взаимозависимостью между спектром низкочастотного амплитудного шума, характеристиками аатома- Рис. 2. Изменении амплитуды зхо-импульсов от свмолетн зв ивтерезл времени около ! с, из- меренные одновременно нн частотах.. а — >500 муц; б — 2500 мгц, и 0225 мгц.
частота повторение иннульсоз 500 гц, тической регуляровки усиления (АРУ), определяющей степень сглагкивания медленных флуктуацвй, и угловым шумом. Влияние углового шума рассматривается' в й 10.3> где показано, что для дости>кения максимальной точности сопровождения предло >тительно применять быстродействующую АРУ. Другой эффект, обусловленный влиянием амплитудного шума на РЛС сопровождения, относится только к РЛС с коническим сканированием или с после-. довательным переключением лепестков диаграммы направленности, таи кан в моно >мпульсных РЛС этот эффект устраняется. При коническом сканировании или переилючении лепестков диаграммы антенны напрзнленне нз цель опре.
деляется путем измерения амплитуды сигнала по крайней мере при двух различных последовательнмх положениях луча антенны для каждой* оси сопровождения. Например, при сопровождении по азимуту луч антенны сметцается сначала вправо, а' затем влево от цели, Если цель находится иа осн антенны, та сигнал уменьшается на одну и ту >ке величину при смещении луча антенны )>грини. мается, что он симметричен) на одинаковый угол н обоих направлениях Амплн. туды сигналов, соотнетстзующих каждому положению луча, нычитаются в детекторе угловой ошибки. Слсдоиательно.
выходной сигнал этого детектора равен нулю, когда цель находится на оси антенны, и достигает конечной вели- ! 0 2. А ми лиг уднып шум чины, возрнстая а положительную илн отрицательную сторону, когда цель сме швется вправо нли влево от осн антенны. Амплитудный шум может вызвать изменение амплитуды зхо-сигнала за время перемещения луча антенны из одного положения в другое.Лаже если цель находится на оси антенны, амплитуды сигналов при двух положениях луча антенны м тут отличаться, что прннодит к ошибочной индикации положения пели: цель будет представлятьси смещенной относительно линии. визирования. 7 'и( 00 т00 дРР 00 700 7сР 2РО 200 0 +)- 3 Д2 1б 00 О 200 000 200 РОО 00 100 140 20 1,0 т 000 -гП йРР 00 !00 1Р0 200 250 тгаепгапга, Га Рнс.
3. Гиен репнине распределения лмплигуд ннпрямег.ня еяо-сгнил.гон от Солмпого релд- тиниыо снмолетя по днинмм нтм реннв лн 7 с. Этот иффекг усреыняегся во времени, за исключением тех случаев, когда частота колебаний зиергни в спектре близка к .корости сканирования илн частоте переключения лучей антенны. Например, пики периодической модуляции, следующие с частотой, близкой к скорости сканирования, приведут к тому, что ан лепна РЛС сопровождения будет совершать вращательное движение вокруг цели с частотой, равной разности частоты сканирования 1, и частоты спектральной линии.
Направление вращения (по или пропев часовой стрелки) зависит от того, положительна нлн отрицательна вта разность, н от направления сканирования Следящая система отфильтровывает все частоты, находяшиеся вне полосы, с иределамн, равнылти частоте сканирования плюс илн минус ширина полосы 401 Гл !О Шум цели следящей системы. Для непрерыннога фонового шума спентральную плотность мощности шума умножают на 2[) н постоянную угловой чувстнительно. сти.
Таким путел~ среднеквадратичное значение глубины модуляции преобразуется в среднеквадратичное значение угловой ошибки ам Уравнение, н катарам это соотношение используется для иычисления ам вызнанной высокочастотным алтплитудным шумом, для РЛС автоматического сопровождения со сканиронанием имеет внд [41 а,=о,678,-[ААт(1,) [) где А ()к) — среднекнадратичное значение глубины шултовой модуляции вбли.
зи частоты сканиронания (зта величина получается нз данных, аналогичных пред- м 0 а 0 ~м[~~ 4 ы.2 0 100 200 Частота, Гц 47'-7бб' Рис. 4. а — типичное спектральное распределение амплитуд эко-сигнала от самолета типа ЧЧВ с пиками пропеллерноя модуляции, б — яския самолета тина ЗМВ станленным на Рис. 3 дла частоты ),)1 Оп — шиРина лУча антенны дла одного на. пранления; а, ныражается н таких же единицах, как и Оп. Прилтерный расчет по формуле для )к=120 Гц, чему на рис.
3 соотнетстнует А()к) 0,01817)ггГц, при Оп — — 24,5 1О ' рад н [) = 2 Гц дает а„= 0,42 1О л рад, В случае периодической людуляцин, когда частота спектральной линии по. падает н полосу Гк ~ 8, среднеквадратичная углоная ошибка а, = 0,67 ОпАь где Аг — среднеквадратичное значение глубины модуляции, вызнанной спек. тральной линиейь Результирующая среднеквадратичная угловая ошибка слежения а, будет периодической с частотой )к — )ь где уг — частота спектральной линии. Влияние амплитудного шума на обнаружение и захват цели касается РЛС всех типов [2), особенна при больших далыюстях, когда вхо-сигналы от цели слабы. Вследствие флуктуации амплитуды вхо-сигнал может н течение короткога времени становиться ниже урания шума.
Это нлияет на выбор порогов, скорости сканирования при поиске и на выбор логики обнаружения [2 — 4), !0.3. Угловой шум »0.3. Угловой шум угловой шум вызывает изменения ао времени кажущегося положения цели относительно опорной ~очки на ней. За опорную точку обычно принимается <центр тяжести» распределения отражающей способности цели по той или иной координате <Центр тяжести» предстазляет собой усредненное за большой период времени положение точки, по которой осуществляется слежение за целью. Иног. да для углового шума применяется термин «мерцание», но он дает неверное пред.
ставдение о том, что изменение кажущегося положения цели всегда ограничено ее габаритными размерами: в действительности кажущееся углоиое положение цели может сместиться в точку, находящуюся ине контура цели. Это можно легко показать»кспернментально и теоретически (5, 7). Можно расположить два отражателя так, что ось антенны РЛС сопровождения с замкнутым контуром слежения будет направлена в точку, удаленную от отражателей иа расстояние, в несколько раз превышающее расстояние между ними.
Если отражатели неподвижны, то антенна РЛС останется направленной а эту точку с большой ошибкой слежения. На рис. 5 приаедены экспериментальные и теоретические результаты, иллюстрирующие это явление для цели с двумя отражателями. Для выяснения одного из практических ограничений максимальной ошибки РЛС сопровождения можно воспользоваться представлением об искажении фа. зового фронта, вызываемом угловым шумом (рис. 5).
Теоретические расчеты по. кззывают, что ошибка, вызываемая угловым шумом, для цели из двух отража. гелей «<еже» достигать бесконечна большой величины в единицах длины (цели) или 90' (в угл. д.). Но следует иметь в виду, что теоретические выводы осно. яаны из наблюдении г о ч к и а пространстве. Однако антенна РЛС конечных размеров наблюдает некоторую плошадь фазового фронта, а не точку, и усредияет искажения франта по этой площади. Результат усреднения зависит от размеров зпертуры антенны и диапазона изменений наклона фазового фронта (или величины угловой ошибки), наблюдаемых на апертуре. Чем больше цель и чем ближе она к антенне, тем больше диапазон изменений наклона фазового фронта, которые будут усреднены данной апертурой.
В общем, взаимозависимость ме кду э<ими факторами приводиг к ограничению максимальной ошибки (при активном сопроаождении антенна следит за целью) несколькими десятыми долями от ширины луча антенны (эта величина зааисит от типа антенны). При сопровож. денни самолета было уствноалено, что когда цель находится достаточно близко от РЛС (углоаые размеры ее составляют О, !Π— О, (5 от ширины луча антенны), то имеет место достаточно эффективное интегрирование по апертуре антенны РЛС, существенно снижающее среднеквадратичную величину углового шума (и ошиб. кн сопровождения, выражаел<ые в единицах длины, такие как смещение «центра тяжести» цели). В некоторых случаях антенна РЛС неподвижна, и смещение цели относительно оси луча определяется умножением напряжения углоаой ошибки иа известную угловую чувствительность РЛС (например, в градусах на ! В), В таких случаях даже при интегрировании по апертуре ограничивающими факторами могут быть пределв< линейнрсти и уровни насыщения электронных узлов устройства определении угловой ошибки.
Угловой шум влияет иа работу РЛС ясех типов, особенно иа РЛС сопровождения, которые должны точно определять положение' целей. Чтобы выяснить, почему этот шум алияет на работу любого радиолокационного устройства, определяющего угловое направление цели, был проаеден анализ распространения эхо-сигнала а пространстве. Он показал, что влияние углового шума при распространении эхо-сигнала прояаляется а искажении фазоаого фронта. На рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
