Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Допплеровский сдвиг частоты имеет существенное значение и при наблюдении целей с меньшими скэ. ростами, если используются РЛС непрерывного вэлучения, Следовательно, для минимизации помехи от местных предметов антенна должна исеть высокий коэффициент усиления (узкий луч), а импульсы должны быть короткими. Гл. Л Введение в радиолокацию Когда допплсроагкий сдвиг частот велик я не известен, то полоса пропускаиия пркемникз долзкна быть расширена, чтобы пропускать сигналы во всем диапазоне возможных допплсровских сдвигов частоты. Расширение полосы приводят к рассогласованию фильтра и уменьшению чувствительности приемника. Чтобы избежать этих потерь в чувствительности, можно использовать перестраиваемнй для нахождения истинного значения частоты фильтр, который согласуетРи е принимаемым сигналом. Недостатком такого метода является увеличение врецени иаблюденяя, и поэтому этот метод неэффективен, за исключением случаев, когда сигнал присутствует все время, а время приема не играет существенной роли.
Более эффективный метод обнаружения сигнала с неизвестным допплеровским сдвигом †использован набора фильтров, каждый нз которых согласован с различными заачениями неизвестной частоты, причем этот набор перекрывает весь диапазон неопределенности по частоте. Когда сн. пал появляется в какой-либо точке допплеровского диапазона частот, сигнал на выходе одного из фильтров будет больше, чем иа выходах остальных фильтров. При этом осущестачястся не только эффективное обнаружение, но и определение неизвестного допплероеского сдвига частоты. Такую процедуру можно применить и к другая неизвестным параметрам (ускорению, углу, поляризации), вводя дополнительные соглрсоаапные фильтРм для каждого независимого значения неизвестного паря- метра.
(Набор согласованных фильтров для определения угловых паране~ров можно представить в виде многолучсвой антенны, перекрывающей интересующий нас объем в угловых координатах, причем на каждый незазисичый луч выделяется отдельный приемник). Наличие дополнительных согласовааиых фильтров приводит к увеличению вероятности ложной тревоги, ио его можно скомпенсиРовать небольшим увеличением порогового уровня обнаругкепии в приемнике. Дальность. Способность определять дальность, измеряя время распространения сигнала до цели и обратно, является, видимо, основной и наиболее важной характеристикой обычной РЛС.
Относительно простые наземные РЛС позволяют без труда измерять дальность до самолета с точностью до малой доли километра на дальностях, ограниченных только областью прямой видимости (обычно до 300 — 500 км). Существует достаточно много примеров того, что РГС позволяег измерять межпланетные расстояния приблизительно с такой же точностью.
На меньших расстояниях измерить датьность можно с точностью порядка нескольких десятков сантиметров. Обычный радиолокационный сигнал для измерения дальности представляет собой короткий импульс. Чем короче импульс, тем точнее можно измерить даль. ность. Сформировать короткий импульс с высокой энергией часто непростая задача, так как с укорочением импульса возрастает его пиковая мощность. Другой путь решения этой задачи основан на применении метода сжатия илтульсного сигнала. При таком методе излучается радиоимпульс большой длительности, яо с широким спектром, свойственным требуемому короткому Радиоимпульсу' для РасшиРения спектра длинного радиоимпульса производится его внутриимпульсная модуляция (обычно по частоте или по фазе).
Прн приеме же внутри импульсная модуляция снимается, что приводит к сужению спектра принимаемого сигнала и соответствующему сжатию его во времени, в результате чего длинный Радио- импульс трансформируется в короткий. Описанный метод позволяет прн ограниченной пиковой иощности передатчика получать сигналы с большей энергией, чем при использовании коРотких импульсов. При одинаковой ширине спектров излучаемых сигналов сложные сигналы со сжатием сохраняют характеристики разрешения, прибтизительно эквивалентные характеристикам коротких радиоимпульсов.
Когда разрешение целей по дальности не имеет значения, как например при наличии только одной цели, сигналы в виде непрерывных колебаний, модулированные соответствующим образолг по частоте, или с соответстнующими боковымп полосами, могут обеспечить очень точное измерение дальностй. Намерение дальности с помощью непрерывных сигналов широко применяется в самолетных радиовысотомерах и устройствах картографирования местности. !6 7 3.
77нформания, извлекаемая ари обработке радиолокационного сигнала Относительная скорость. Последовательные измерения дальности позволяют определить скорость изиенения дальности до цели со временем, нли относительную скорость. Измерение допплеровского сдвига частоты, вызываемого движущейся целью, также позволяет определить ее относительную скорость. Если можно использовать оба метода, то обычно предпочитают применять последовательное измерение дальности, так как при этом достигается более точное измерение за более короткое время. Любое измерение скорости требует конечного времени.
Чем больше время измерения, тем выше точность при условии, что отношение сигнал/шум (правильнее, отношение энергии сигнала к мощности шума на единицу полосы частот) остается неизменным. Хотя допплеровский сдвиг частоты используется в некоторых случаях для измерения относительной скорости (например, в таких различных случаях, как полицейские измерители скоройтн движения автомашин н РЛС для обнаружения спутников), этот эффект, вероятии, более широко используется для выделения движущихся целей на фоне стэцианарных помех от местных предметов. Примером могут служить РЛС е СДЦ, самолетные РЛС с СДЦ, импульсно-допплеровские РЛС и РЛС с непрерывным излучением.
Угловые координаты цели. Нэправление на цель, т. е. угловые координаты цели, определяется измерением угла падения фронта отраженной волны на антенну РЛС. Обычно этот угол измеряется с помощью направленной антенны. Прн этом положение антенны, при котором принимаемый сигнал максимален, указывает направление на цель. В этом случае, как и при использовании других методов измерения углового положения цели, считаем, что влияние атмосферы не искажает прямолинейное распространение радиоволн.
Направление фронта падающей волны можво определить также, измерив разность фаз сигналов, принимаемых двумя разнесенными приемными антеннами. Разность фаз зависнг от угла, образованного фронтом падающей волны и линией, соединяющей две антенны. Прн этом, чем больше расстояние между антеннами, тем выше точность измерения. К сожалению, однако, если антенны разнесены на очень большое расстояние, то в результирующей диаграмме направленности этой составной антенны появляются боковые лепестки, равные по величине главному лучу, что приводит к неоднозначности измерений. В моноимпульсной РЛС, использующей метод сравнения амплитуд (суммарно-разносглный метод), для определения угловой координаты применяются по две антенны в каждой плоскости (илн два облучателя на единственный отражатель).
В этом случае благодаря тому, что расстояяне между двуми антеннами меньше длины волны, удается избежать неоднозначности измерений, вызываемой главными боковыми лепестками. В моноимпульсной РЛС, использующей метод сравнения фаз, две антенны разнесены на расстояние, значительго превышающее длину волны; при этом подавление главных боковых лепестков происходит благодаря направленности отдельных антенн, РЛС, у которой две антенны разнесены настолько далеко, что главные боковые лепестки не подавляются, получила название радиоинтерферометра. Иногда на прэкз ике неоднозначвость измерений, характерная для радноинтерферометров, допустима, хотя следует заметить, что разработаны методы снятия этой неоднозначности.
Обычные измерения угла прихода волнового фронта или направления на цель не являются, строго говоря, радиолокационными измерениями, если под тако. вымя понимать измерения, полученные путем сравнения отраженного сигнала с передаваемым. Прн угловых измерениях используется только один прихо дящий сигнал, и такие измерения являются неотъемлемой функцией почти всех радиолокационных станций. Размер цели. Амплитуда эхо-сигнала связана с размерами цели, но связь эта не всегда простая, и это не позволяет производить надежные количественные измерения.
Измерение амплитуды обычно не вызывает затрудгений, я ее значение можно использовать для грубой качественной оценки размеров цели. Так как эхо-снгналы от большинства радиолокационных целей быстро флуктун руют при небольших изменениях угла наблюдения, то хорошую оценку размере нели нельзя получить на основе единичного замера эхо-сигнала.
Для улучшс- 17 Гл. Л Воедение в радиолокацию вия оценки находит среднее значение за достаточно большой промежуток времени. Если РЛС разрешает элементы, размеры которых существенно меньше раз. мероэ цели, то размеры цели можно определить. Так кан размеры многих инте. ресующих нас целей невелики (порядка 10 и), то для их измерения таким методом необходима разрешение порядка 1 м нли даже меньше.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
