Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 113
Текст из файла (страница 113)
Поьорот «зрчнвм всненгевного фезового фронта ва у|он тф вон воеоооге ееч нчнч четезея, обеучаенмз Рпсь не угол ф. ~цз» лучшсга анзуьльного ередставееввв нелсоне скорость временно езнть унсенчснноз но сревненню.оо снорвстью респространевне фазового фронта.) Наиболее интересную информацию о допплеровском шуме дает форма спектра; а не мгновенная'частота как функция времени. Спектр допплеровскнх флуктуаций частоты представляет собой распределение плотностн вероятностн / (й н показывает, в течение какого относительного времени ата частота попадает в определенный учвпток ширины полосы.
Плотность вероятности / (1) можно опре. делить по известным плотностям вероятностей' ЯФ (ф) /пф н пф (У)'/й(: Предполагается, что прв достаточных размерах временной выборки рзс. пределенне плотностн вероятности измеренных угловых флуктуацнй как функ.
пни времени равно плотности вероятяостн 4(Ф'(ф) /оф илн крутизне фазового фронта в том же диапазоне изменений ракурса цели, как в при измерениях угловых флуктуаций. Значения угловых флуктуаций, выражаемые обычно в линейных единицах в виде ошнгни опрелелеиня ооложенив цвзн, можно преобразовать в зночення фазы (з радианах) нлн ракурса. Я18 70.5. Доиплвроаский гарм .0 аналнзнрувмом нняи запечном примере црнннмается, что угловые флуктуацна цели нмеют гауссово распределенне со сришеквадратнчным значением .и, которое. можно определять с хорошнм арнблвжевнем по размерам .самолета ,Щ, 1)рнннмветоя также, что слуялйныа дннження целя.носят гауссов характер, н нх среднекяэдратнчные значення оценнваются по данным рнс.
13. Этв значення удаанваются для распределения Пф (г) / ПГ, так как, что отмечалось выше, скорость нзменення искаженного фазового фронта в 2 раза больше скорости язмепенкя ракурса цели. Распреаеленне плотности аероягноогн р (/) .лля ~ (О а рассмшрнььемом орп. мере аыражаегся модифицированной функпней ~Гаккеля в ьнье ()О) (5) где Кз — моднфнцнрованнвя функння Ганкеля (20); / — частота (в Гц)! ое— среднекведратнчное значение девнацнн фа'ы обусловленной угловым шумом (в безразмерных едннацэх]; о„— среднеквадратичное эначенне часготы рыскзнна (в Гц).
Эначенна оч можно определять нз соо~ношення ац йпоеьч/Л, .гдео„еч — среднеквадратичное значение угловой ошибки (в линейных единицах), нзмерейной в месте расположення цела (см т !0.3); 1 —,алина волны высокочастотного излучения (а ~ел же едкцнцах что н о „). Для определения и (/) треб)ется устройство Ару со сравннтельно высоким быстродействием, которое обеспечивало бы равные веса для всех значеннй /(О Однако медленнодействуюшзя АРУ, аследстаье отрнцательиой корреляцнн между велнчнной углового шума н амплитудой снгнзла, вызовет уменьшение весов компоненгов соек гра, зависящее от нх смешения от средней допплеравской частоты, что црнведет в суншнню игшмтрв,:квк ято шрвнсходвт .под влняннем углового шума (О!.
Функция р.(/) была определена отнаовтелшш лршгней;аппп!юровской частоты. Она имеет максимум црн / гО, по"шкаветптмуш.'(плбеолштном значеная) средней допплероаской частошпшгналв,у цепн (пполелштанпцрпвання снгналз). Прн прнблнженнн аргумента йфумнцнн 7(„,:.к-вулю плпмншть нерояз носта р (/) стремятся к беснонечносг» 'Однако:ато —:фуннцнл:илотнвстн, .которая подоб. на функцнн плотностн ва)вмттнпсчн,для шннухаш!ной шппшц, шмешщей два бесконечных сраннчных значемня.:Функция,,рЩ)чмшптша6ячцгвннмьно н имеет полную вероятность, равную.'1, ~прн.мнтегрцровяннн по.вавы:вавможнмм значенням в пределех.от —.оо до+аз. Сжшшнвтелннп,шна црн имзмэ3цгрвввннн в пределах любой кояечной полосы частот имеет неквтпрве шнамамне шарона!гостя, меньшее 1. Проведем гнпнчный,прммермаб) раеват т)гункцвнц((/))дгаягболпшого семолета типа Боинг-707 с размахом крыпаЛО.м, набпюдаемогошмпса..'В ятом случае оценочное значенне ое„а б м; на аолнеь 'О,Ы2 м.вто дает пв = !173.
Прн ткпичной среднеквадратнчной скорости рыскании 0,8'/с", деленной на 360ь/пернод, позгучается ом = 0,0022 Гш Это после детектнроаання дает спектр допплеров- *' Эго эначенне взяго меньшим, чем для бомбарднроашнка (рис. !3), так как гражданский самолет с дангзгелямя меньцей мощности»меег болье устойчивую трьешорню полета, чем бомбардировщик. 419 Гл. /О.
Шум цели ских часто! (отнесенный к частоте передатчика РЛС) р(/) =0,062 Ке((/ — /л)/5,!8], где /л — средняя допплеровская частота от корпуса самолета. Функпия р (/) представлена графически на рис )5, который показывает, что спектр допплеровских частот, усредненный за большой период времени, име- УВ-ВВ /й-ЦВ ./й -гВ ~, Ск+УВ Сл+ЦВ б/УВВ ,//ояпяероВская частота, Гц Рис. тз Рнс~Релеление плотности нерннтности фауитунрующей аопплероьсьой нстоты пле сложной пели. синера нююей случайные ан женин. ет форму, которую следовало охтидать для наблюдаемого с носа самолета, совершающего волет по прямой Измерения, проведенные для самолета Боинг-707 с помощью допплеровской РЛС имеющей высокую разрешающую способность Рис.
!й. спентр лопплероисинл частот «т реаитипоого самолета Боинг-тпу, иамереннын е по. мощью РЛС, облалающей иысоной раареюающей способностью. и работающей в том же диапазоне, дали спектр, представленный на рис. )6. Можно отметить хорошее совпадение злой негауссоьой формы спектра с теоретическим распределением, 420 10.5. Допиаераагкий шрл Следует указать, что любое постоянное значение скорости виража или из,менения ракурса дает дополнительное пОстояниое значение лф (() /бГ. Это приводит к расширению допплеровского спектра и изменению его формы, выражающемуся в менее резком спадании функции р ()) вблизи ее максимума, а также к дополнительному сдвигу всего спектра ввиду изменения средней радиальной скорости.
Сдвиг спектра вызывает его размазывание или расширение в зависимости от интервала наблюдения. Кроме того, изменение скорости также вызывает расширение спектра. Составляющие эхо-сигнала от вращающихся или колеблющихся элементов самолета вызывают появление допплеровских линий на частотах, смещенных от допплеровского спектра корпуса самолета. Периодическая амплитудная мо- а); д ляция создает пары допплеровских линий, симметричных отнйсительно допплеровской частоты, соответствующей скорости корпуса'самолета. Движущие я У части могут вызывать также, чистую частотную модуляцию„создающую огдельи ю группу допплеровских лини(г, расположенных' по одну, сторону от доппле- У ровского спектра корпуса самолета [17).
Некоторые результатьг допплеровских йзмереннй представлены на рис. 17. В основном допплеровскяй шум вляяет на измерения, выполняемые допплеровской РЛС. Для системы со слежением по доиплеровской частоте, автоматически следящей эа частотой определенной линии спектра эхо-сигнала, имеют значение два фактора: 1) возможность захвата ложной линии, созда аемой.колеблющимися элементами цели; 2) влияние допплеровского шума, вызванного случайными флуктуациями мгновенной частоты, на точност дон- ь нлеровских. отсчетов при правильном слежении за допплеровским спектром от корпуса самолета.
Среднеквадратичная ошибка допплеровской РЛС'для р ((), представленной уравнением (5), равна 2,72 о о„. Гл. )О. Шул Чели 20.б. Шум дальности Шум, вызванный флуктуациями дальности сложной цели !шум далвности). приводящий к ошибке слежения по координате дальности, в прошлом не привлекал должного внимание. Но с повышением требований к точности сопровождения целей этот шум становится серьезным фактором, ограничивающим точность слежения по дальности. Возможность захвата желаемой спектральной линии допплеровской следящей системой также ограничивается этим шумом. Грубая информация о скорости цели, по которой определяется желаемакспектральная линия для слежения импульсно-допплеровской РЛС сопровождения, получается путем дифференцирования дальности цели по времени.
Шум дальности ограничивает точность измерения скорости, определяемой как производная от дальности по времени, и может быть помехой при выборе правильной спектральной линии для слежения. 8!УВ $ !80' Й 7 ЯВВ ВВ' Время Рнс. та. Графини случиаимх нвмеиемиа делимости цели во времени: а — длн одиночного свмолетв типа знВ, наблюдаемого с носа; б — хлх двух самолетов змв в групповом «онете, наблюдаемых сбоку.
Были проведены некоторые измерении с достаточным количеством данных (позвойяющнх создать основу для оценки среднеквадратичной ошибки) спектрального респределения энергии и плотности вероятности распределения амт!литуд [2!1. Типичные РЛС сопровождения цо дальности работают по видеоимпульсам. РЛС следит за центром импульса по принципу сохранения равенства площадей двух частей импульса, расположенных по обе стороны от его центра. Данные о шуме дальности получены путем измерений с помощью специального видеодетектора ошибок по дальности (см.' т. 4, гл. 1).
Измерения проводились по небольшому н большому самолетам и по группе самолетов. На рис. 1В приведены типичные временные графики случайных флуктуаций дальности относительно средней точки, по которой осуществляется слежение за целью. На рис. 19 приведены типичные примеры спектрального распределения энергии н функцин плотности вероятности для целей различной конфигурации. Зги харак-' теристики довольно точно отражают связь углового шума цели с ее конфигурацией.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
