Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Такие характеристики Разрешения достижимы при измерении дальности, хотя и зто не всегда легкая задача, особенно если цель находится иа большой дальности. При использовании обычных антенн в том диапазоне дальностей, который характерен для большинства РЛС, угловое разрешение имеет худшие характеристики, чем указанным. При использовании антенны с синтезированной апертурой (см, т, 2, гл. 8) можно добиться сущестаеаного улучшения характеристик углового разрешения.
Такой метод особенно удобен при картографировании земной поверхности с самоне>а. Еще один метод, дающий представление о размерах цели, состоит в измер>- вии зависимости амплитуды зхо-сигнала от частоты Характер флуктуаций при изменении частоты для фиксированного поло>агния цели обычно связан с ее размерами. Кроме того, оценку размеров цели можно получить, рассматривая за.
висимость характера флуктуаций от положения цели при фиксированной частоте. Форма целя. Если волна плоская и поле, рассеяапое целью, измеримо ао всех награвленнях, то можно определить распределепяе токов, возбу>кденных на цели падающей волной. Эти данные позволяют оценить форму цели. Однако полное измерение рассеянного поля вряд ли можно осуществит> на практике, если вто вообще возможно. Измерение рассеянного поля а некоторой конечной области пространства позволяет получить некоторую информацию о форме цели. Чем больше область измерения, тем ближе к истине полученные данные.
Лля пол. ноты информации необходимо измерять и амплитуды, и фазы всего рассеянного поля. РЛС с синтезированной апертуров в огщсь> случае по. аоляет получить информаци>о о форме цели. Принцип действяя этой РЛС требует, чтобы цель (цели) была неподвижна или перемещалась с изьестной скоростью, а РЛС пе('емещалась относителыю цели. Если цель вращается относительно РЛС, эквивалентные ре. эультаты можно получить для характеристик углового разрешения.
Так как пРи движении вращающейся цели каждая ее точка перемещается с различной экоростью, то сигналы, отраженные от различных частей цели, име>от различные допплеровские сдвиги частоты При достаточном разрешении по допплеровсной частоте можно разрешать различные участки цели.
Этот метод при хорошем разрешении по дальности позволяет получить двумерное изображение цели Для получения изображении цели в правильном масштабе должна быть известна скорость вращении тела. Если оаа неизвестна, то истинный масштабный коэффициент по угловой координате и, следовательно, истинное соотношенне раз»е-, Рпв пэображеиия определить нельзя.
Спптибщепиэ характеристик рассеянных полей для разных поляризаций вблучэюп(вгп сигнала позволяет оценить асимметрию цели. Измерения, пронзнедвииыэ при помощи сигналов с ортогональиыл>и поляризациями, позволяют различать цели сРазличаыми соотношениями основных измерений, т. е.
отличать, ° эпР мэр, сферы от стержней или самолеты от дождевых капель. двой из характеристик формы цели является наличие неровностей илв шэроховэтоств еэ поаерхноств. Это свойство играет особенно важную роль прв вэучвивп эхо-спгналов пэ земной поверхности или от моря. Шероховатые цели рассеивают падающую электромагпитную энергию диффузно; гладкие цели отРажают зеркально. Йсслэдуя характер вхо-сигнала в зависимости от угла падения волнового фронта на объект, можно узнать, шероховатая ли цель нлв гладкав. Швродоватость поверхности — относительное понятие, зависящее от длины волны облучающего сигнала. Поверхность, которая кажется шероховатой при одной длине волны, может показаться гладкой при облучении сигналами с большей длиной волны.
Таким образом, еше один метод для определении шероховатости поверхности состоит в изменении частоты облучающего сигнала и фикшэцип момента перехода от зеркального отражения к диффузному рассеянию. 18 1.4. Диапозоны частот, прилеяяелзые и радпояокачии Дополнительная информация о цели. Вибрация цели или вращение пропеллеров самолета модулируют эхо си~ нал и могут быть определены посто спектргальному анализу В некоторых частных случанх тщательные измерения эхо-сигнале позволяют оценить коэффицисьп отражения рассеивающей поверхности и получить представление а диэлектрических свойствах рассеивающей поверхности. Рассеяние си~ нала на нонизнрованных или плазменных образованиях (например, нз ионизнрованных образованиях в ионосфере, на Солнце илн в плотных слоях атмосферы, ионнзируемых космическим объектом) позволяет получить информацио о конкретной природе ионнзиронанной цели.
1.4. Диапазоны частот, применяемые в радиолокации Таблица! Диапазон частот, применяемых в радиолокации Дсзпззпны частот рзбегп РЛС саглзсвп регззпентзппп МСЭ ппп рзяепз И Об ззвззепз Зпзпсоенз Чзстагь 137 — 144 МГц 216 †2 МГп 420 — 450 М1ц 890 †9 МГц' ВВЧ 30 — 300 МГц 300 — 1 000 МГц УВЧ 230- 1 000 МГц 1000 — 2000 МГц 2 000 — 4 000 МГц ! 215 — 1 400 МГц 2300 — 2550 МГц 2700 — 3700 МГц 5255 — 5925 МГц 8 500 — 10 700 Мгц 13,4 — !4,4 ГГц 15,7 — 17,7 ГГц 23 — 24,25 ГГц 33,4 — 36 ГГц С Х Ки 4 000 — 8000 МГц 8 000 — 12500 МГц 12,5 — 18 ГГц 18 — 26,5 ГГц 26,5 — 40 ГГц Свыше 40 ГГц К Кп Миллиметровые волны Иногда зппючзетсп в Г.-дпзпззев.
зз Редко взпгльзуемое обозначение. 19 Реально, никаких ограничений на диапазоны частот, используемые в радиолокации, не сущсстнует Любое устройство, которое обнаруживает цели и определяет их местоположение путем излучения электромагнитной энергии и приема эхо-сигналов, рассеянных целью, можно рассматривать как РЛС, вне зависимости от час готы, на которой она работает. РЛС используют сигналы с длинами волн от 100 м (нороткне волны) и более до 1О-' м (ультрафиолетовые волны) и менее. Осзговнззс принципы функционирования РЛС одинаковы для любых частои однако конкретные схемы РЛС разных частотных диапазонов могут силыю отличаться. На практике большинство РЛС применяют частоты микроволнового диапазона, но сугцес гнуют и многочисленные исключения из этого правила Набор буквенных обозначений различных частотных диапазонов широко используется в радиолокации (табл.
!). Исходные кодовые буквы (Р, Ь, 5, Х и К) введены в практику во время второй мировой войны для обеспечения секретности, но сохранились и после снятия секретности. Другие буквы были добавле. ны позднее(С, К„и К,), когда начали использовать новые диапазоны; некоторые буквы (Р и К) использовались редко.
Были сделаны попытки полностью разбить микроволновый участок спектра на полосы с буквенными обозначениями и распространить букненные обозначения на область миллиметровых волн. Эти попытки, однако, не получили широкого олобрения. Гл. 1. Введение в радиолокацию Международный союз электросвязи (МСЭ) определил границы специальных диапазонов частот, используемых в радио>акации. Они приведены в третьем столбце табл.
!. Эти значения применяются в пределах Района 1! по иласснфикапин МСЭ, который охвзтывает Севернуго и Южную Америку. Для Района 1 (Африка, Европа и СССР) и Района П1 (Азия) существуют небольшие отличии, но в большинстве случаев значения этих границ по существу те же. Большинство радиолокационных диапазонов расположены рядом или даже частична перекрываются с диапазонами частот, используемыми радиолюбителями. Каждая частотная область обладает присущими толы<о ей характеристиками, которые в некоторых конкретных случаях обеспечиваю~ ей преимущества перед другими областямн. Ниже исследуются характерные свойства различных участяав электромагнитного спектра, применяемого в радиолокации, и описываются основные преимущества и ограничения, свойственные хая«дому частотному диапазону.
Приведенное в табл, ! разбиение частотных диапазонов выдерживается на практике не тах строго. Следующие ни>хе обобщенные описания лишь приближенно отражают настоящее состояние практической радиолокации, и их не следует интерпретировать слишком строго, дословно. Частоты, лежащие няже диапазона ВЧ (ниже 3 МГц). При использовании длинных волн значительная часть взлучеиной энергии может распространяться благодаря дифракции за пределы радиолокационного горизонта, образуя, хзк часта говорят, ириземиую или поверхнаешную ва>иу.
Чем нитке частота, тем меньше ослабление дифрагированной полны, Преимуществом этого вида распространения является то, что волна огибает земную поверхность. Тах кая в ьтом случае для формирования направленного луча необходимы антенны больших раз»'.еров, а также нз-за высокого уровня окружающих шумов, наличия нежелательных отражений от объектов на земной поверхности и насыщенности этого участка диапазона электромагнитными излучениями, частоты, лежащие ниже ВЧ диапазона, для большинства радиолокационных задач не применяются.
Диапазон ВЧ (3 — 30 МГц). Первая действующая радиолахзциаиная система, установленнан в Англии непосредственно перед второй мировой войной излучала сигналы ВЧ диапазона на частотах >~ежду 22 и 28 МГц. Это были РЛС, хо>орые обеспечили обнаружение самолетов в период Битвы за Англию. РЛС использовали зги частоты не из-за того, что оии оптимальны для такого применения, а потому, что это была наивысшая частота, для которой в то время были разработаны надежаые высокомощные компоненты. Выбор этой неоптимальной частоты отражает часто цитироиавшийся лозунг «Культ несовершенного>, который принадлежал В.
Ватту, английскому изобретателю радиолокационных систем: «Дай. те им третий сорт, чтобы оно работало, второй сорт придет слишком поздно, лучшее, первый сорт, не появится никогда». В станции использовалось приземное распространение, и дальность работы по самолетам достигала примерно 350 км, Существующая наряду с приземной волной нормальнан волва на этих частотах отражалась от ионосферы и создавала нежелательные пзразитные эхо-сигналы. Ограження от ионосферы не всегда оказывались вредными: они могли оказаться средством обнаружения целей на больших дальностях за пределами линии прямой видимости.
Верхний участок ВЧ диапазона использовался в радиоастрономии, в частности, для получения отражевий от ионизированных слоев Солнца. Станции иояосферного зондирования, которые измеряют высоту различных слоев ионосферы, применяют радиолокационные принципы. Те же самые недостатки, которые в предыдущем параграфе рассматривались в связи с частотами, лежащими ни»хе ВЧ диапазона, почти полностью относятся и к частотам ВЧ диапазона. Диапазон весьма высоких частот (ВВЧ) (30 — 300 МГц) использовался в пер. вых РЛС, разработанных в США непосредственно перед второй мировой зайнап. В качестве некоторых наиболее интересных примеров можно указать радиолохатор СХАМ ВМС США, армейсхуго РЛС обнаружения самолетов 5С)с-270 и РЛО ! правления зенитным огнем 5С)7-268 армии США. Все эти РЛС использовали иг»с«едыие достижения тех лет а области иахуумной электроники; в них приме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
