Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 101
Текст из файла (страница 101)
Применение. В основном импульсно-доплеровские РЛС применяются в системах селекции движущихся целей, работающих в условиях интенсивных пассивных помех от земной поверхности. Типичные применения таких РЛС перечислены в табл. 1. Гл. 7. Импульсно-доплероисхиг РЛС.
В данной главе рассматриваются преимущественно самолетные импульсно-доплеровс«ие РЛС, но основные принципы относятся также н к иазеьтю,м станциям. Препгоугпества и недостатки. В табл. 2 дается сравнение характеристик импульсно-доплеровских РЛС и доплеровских РЛС других типов.
парные даогадныа лекока Ппааадиые приема Га- урн ~п- Гн б~ .ГГ~ Пн Гг+ УГк Уаоыапга Рпс. т. спе» Р плссипных помех и ехо-сигнала от цели при устинопхе Рлс ни горитон- тнльно инингущенся носителе. Форма спгитра импульсно-доплеровской РЛС. Спектр передаваемого сигнала импульсио-доплеровской РЛС состоит из дискретных линий, соответст. вуюших несущей частоте Го в боковым частотам )ажбя, где Ги — частота повторения импульсов (ЧПИ). à — целое число )2). Огибающая спектра опре. делягтся формой импульса Для обычно применяемых прямоугольных импульсон спектр имеет форьш Гып х)Гх. т Угаопак пасоадинк помон Уипоглпк лаосадиынлпыен по паина 1ыпплгы ~, ) ) р па гладкому лугу Гтгааыок, Утаивал лаооад- Учаапнк лаепадньгн лпмен едопадльыа ып нын панса ла пп дпнодыылепеоымам лгыгадиык помех докИын лепеып Г д' ) (С ) 5' гает~них Ро'тнс 'тг Уаппжыа Р-г о ланах ГО= — ссз)Ь 2)ги Л Ро б~+РМВ уи, тсмв = — сазу) Л 5)гн гг = — ссз )и' Л уьй го аюл Л Рис.
Х. Саеитр сигнаал, пранеишегп черен оинополоспьаа Фильтр. 364 Спектр принятого эхо-сигнала от дискретного отражателя содержит линии, сдвинутые относительно линий спектра переданного сигнала нв допле. ровскую частоту, пропорциональную радиальной скорости цели у относитель. но носителя РЛС. Доплеровский сдвиг для сигнала, прошедшего путь от РЛС до цели и обратно, равен Га=2РГХ, где Л вЂ” рабочая длина волны РЛС. Если уи — путеван скорость носителя РЛС, ф — угол между вектором скорости н направлением на, небольшой участок земной поверхности, создающий пассивные помехи, то доплеровский сдвиг для сигнала от этого участка равен 7.!. Характеристики и применения Таблица 2 Импульсно-доплеровские РЛП Доплеропскпе РЛС другпк типов Прекмущестпе Недостатки С селектором движу.
шихся целей (с линией задержки) Непрерывного из- лучения Точность измерения дальности не ухудшается нз-за размывания спектра пассивных помех, обусловленного сноростью движения носителя, или из.за больших углов между направлением сканирования и вектором скорости Улучшенная фильтрация сигналов от наземнык неподвнж.
ных и медленно движущихся целей Ширину полосы пропуснания преддетекторного тракта иож. но согласовать с временем облучения цели Обнаружение ограничивается только тепловыми шумами, а не пасивными помехами, прн. нимаемыми боковыми лепестками (для целей, находящихся вне диапазона частот этих по мех) Флуктуации пассивных помех от земной поверхности усредняются по многим неод нозначным отсчетам дальности Радиальную скорость цели можно использовать для со- провождения Дальуюсть обнаружения не ограничивается из.за прямого просачивания энергии передатчика (влияние этого просачи.
ванна устраняется стробированием во времени) Возможность использова. ния одной антенны для передачи и приема, так как требование их развязки не предъявляется Импульсные сигналы позволяют получать точную информацию о дальности Требуется более сильное подавление пассивных помех, вследствие их наложения при неоднозначности по дальности Более жесткие требования к стабильности и спектральной чистоте передаваемых сигналов вследствие более сильного влияния пассивных помех при наложении Для получения информацвн об истинной дальности требуется более сложная аппаратура Обнаружение целей на фоне мешающих отражений, принимаемых боковыми лепесткамв, ухудшается при малых высо.
тах носителя РЛС Стробирование во премеии вызывает потери на «затенением вследствие неоднозначности по дальности Слежение должно проводиться в условиях потери сигнала при «затенении» цели Необходимо принимать меры для устранения мешающих сигналов, создаваемых гармониками частоты стробирования Г з. 7. Илизульсно-допяеровскиг РЛС, ф ф~л 2 ~~ щ 'и:,Ф у зч ь ф ьим, ~~ ф $" $ й 4~1 ъ~ ~2, ,ь Уноспгск сдддйИж Эпу стуки и ппссиднохх Псй(СХ (СНОХХЗСПГИ СддппзЕИия) паггех еих ~"„агг ак ,м. ее ,аеа, ееейза ) па и йоге'едахенв п(ахар Уносгпон поссидных покоя по гппднслгу пру ранех ' ,„ х паееееплеейаа) учафаддн уделе ле х рае (ех Раилсн ппссиднь х покоя по пинии дисспхлг Униспгок, сйсдсднохи" опт шуно и посс~них мькгх (сконоипи удалениях сд дд Уед деииунг игпи ипи инпсннц гппд Рнс.
3. Изменение участков иоолеровского спеюрв прв наличии я, отсутствии иегснвнык номек е зависимости от скорости пели и ее азимута нрв горизонтальном полете носителя (ширинл участков неннетея е измеяеннем уелоинш. свободная от влияния пассивных помех, определяется как участок, а котором нет линяй, соответствующих пассивным помехам от земной поверхности. Участок спектра шириной 2(о „„ соответствует пассивным помехам на боковых лепестках. Уровень мощности помех, принимаемой боковыми лепесткамн ан. тенны на отдельных частотах, может быть меньше уровня шума Участок, соответствующий главному лучу, лежащий вблизи частоты гь+(мз, содержит отраженные сигналы от позеркностн Земли, облучаемой главным лучом антенны под углом сканирования тр. измеряемым отнпснтель во вектора скорости Пассннные помехи по линии высоты обусловлены, ме.
шаюшнмн отражениями от земной поаерхностн, находншейся непоойядптнен. но под носителем РЛС прн почтя вертикальном облучении. Эта, линия имеет пулевой доплеровский сдвиг при отсутстанн вертикальной поставляющей око. рости носителя, Эхо-снгнал от точечной цели находятся на частоте (о+ )мз+(т нрн скорости целя, Ро н угле тй между вектором скорости н линней знзнро. нанна целя, На рнс. 3 показано изменение рззлкчных участков спектра доплерозскнх частот а зависимости от азимута антенны, нлн цслн, измеряемого относи.
тельно горизонтальной составляющей вектора скорости. По осн ординат от. ложена- нормированная, раднальнан скорость, цели (разная составляющей скоростн по линии анзнропання цели), пошому участок спектра пассивных помех по главкому луну лежит вблизи нулевой скорости, а границы участков спектра пассивных помех по боковым лепесткам при изменения азимута ан. тенны меняются по сянусопдальному закону. (2Щл) сок зр. На рнс. ! показан спектр импульса, отраженного от распределенной цели (например; поверхносгн земли нлн облаков) н от точечных целей (самолетоа, автомашин, танков, спутников н т. п,). В нмпульсно-доплерозскнх станциях обычно используется только часть втого спектра, связанная с одной спектральном линией (обычно соответствующей несущей частоте).
Эта часть спектра показана па рнс. 2 для случая горизонтального движения носителя РЛС со скоростью Ув. Область спектра, 7.!, Хироктеоистихи и применения Неоднозначность н выбор частоты повторения импульсов. Так как, согласно определению, доплеровская РЛС не должна иметь неоднозначности по скорости, частота повторения импульсов должна быть достатояио высокой, чтобы исключить перекрытие вхо-сигналов от целей на соседних спектральных линиях. Г)ринимается, что однополосный фильтр приемника имеет фик.
сированную настройку относительно частоты пассивных помех по главному лучу (рнс. 4,а). Тогда, если максимальнан частота сигнала от цели (отно. Полоса прсгуспансп с1пооолосного гролытро лропглопа УО+ Рнн(и то ~+по г'с гпмк Пспосо пропуспноя оулополосносо угалспгра лраслнана гмамсх Гизкии (! ! умах амат с ) Рнс. 4. выбор частоты повгорсник импульсон длн исклнныння кеодиовнечности по скв .Рости.
Однсмолосиыа 4шльтр пркемииик имеет факсиронеиную нлотроаку относительно пассивных помех по тленному лучу (о] или чистоты передвтчвкв (б). (Изобрнжевные штриха. ными линиями пики несеянных помех по главному лучу представляют мккснмкльпыв отклонения чистоты вюи ноггех вследствие скеннроеения ентениы.) сительно земли) равна ш)тыся, то минимальная частота повторения им- пульсов уи ш(о=2)т швя 4рт шнхг(Х' (!) Характер изменения Гнш(п в зависимости от )гтювк н Х показан на рис.б. Если одиополосный фильтр имеет фиксированную настройку относительно рабочей частоты передатчика )о, то частота повторения импульсов должна быть выше с учетом изменений частоты пассивных помех по главному лучу, добавляю(цихся к частоте сигнала от цели, В этом случае (рис, 4,б) миннмальная частота повторения импульсов определяется по формуле (~Т шпк (и ш(п 2)т 1пех+Гмв гпвх Гмв ш(о )„+ 2(гя (соз фш(п — соэ фших) + Х с(') х гимх А ур' авз(ро мо ф+ 'Ънах о+ром(п У)'юз() „юнаиполгн Рясна„= Д .