Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Направление вращения антенны Деелелеьтй луг Дель Делте Рис. 2. Гсометрии у-оаравиой диаргаммм иаправасииости. выбирается таким, чтобы цель пересекалась сначала вертикальным лучом. При дальнейшем вращении антенны цель пересекается наклонным лучом, после чего измеряется угол поворота антенны 0 между центрами отметок цели в каналах вертикального и наклонного лучей. Из геометрии Н-образного луча следует, что высота цели й определяется, как й=0з)пй, где 0 — горизонтальная дальность цели.
Так как 0т=йд — йт, то тг 5!и 0 й— У! + з1п Аэимутальные координаты центров отметок в каналах вертикального н наклонного лучей, а также угловое расстояние между ними могут быть измерены оператором вручную — определяется положение центра луча по отметкам непосредственно на модифицированном индикаторе кругового обзора. Определение положения центра луча можно выполнить и автоматически с помощью счетно-импульсной системы, определяющей положение центров отметок по среднему числу импульсов [!).
Оборудование РЛС с Н-образным лучом является достаточно простым, однако их недостатком является необходимость двойного радиолокационного обзора всей зоны наблюдения. Точность определения высоты РЛС с Н-образным лучом, ширина которого по азимуту составляет окала !', обычно порядка 300 и на дальности 200 км, что вполне достаточно для наблюдения за самолетами в условиях относительно небольшой плотности воздушного движения. Однако в случае большой плотности движения установление связи между отметкой на экране индикатора и целью может оказаться трудной задачей, особенно если два или более самолета появляются на одинаковых дальности и азимуте, но на разной высоте. Поэтому, чтобы увеличить зону обзора по 70 2Х Методы радиолокационного определения высотот цели высоте и повысить точность измерения высоты, необходимые для контроля за полетами самолетов с высокими летными качестваии, некоторые конструкторы систем обзора воздушного пространсгва предпочитают другие типы трехкоодинатных РЛС, несмотря на их более сложное оборудование.
р Мнаголучевые РЛС. В многолучевых трехкоординатных РЛС трехмерный обзор пространства выполняется с помощью расположенного в вертикальной плоскости под фиксированными углами места пучка иглообразных лучей, не- Рис. Э. Сиона миогоитчоиоа РЛС. прерывно савместао вращающихся по азимуту, На рис. 3 приведен один из вариаатов многолучевой антенны, в котором секция параболического зеркала облучается группой расположенных в вертикальной плоскости неподвижных рупоров, размещенных один относительно другого так, чтобы сфориировагь в этой плоскости ряд взаимноперекрывающихся диаграмм направленности. Согласно общепринятой методике, при передаче весь комплект облучателей антенны возбуждается одним передатчиком, выходная мощность которого делится и распределяется таким образом, чтобы асе облучатели возбуждались синфазно, а форма огибающей составной передающей диаграммы направленности приближенно соответствовала закону распределения сэсаб.
При приеме каждый рупор облучателя питает отдельный приемник, благодаря чему используются параметры направленности и усиления отдельных приемных лучей, что необходимо для определения высоты и обеспечения максимального усиления приемных лучей при поиске по дальности и азимуту. В процессе поиска выходные сигналы отдельных приемников комбинируются для отображения положения по дальности и азимуту всех целей, нахо- 71 Гл. 2. Радиололационаое определение высоты цели редь, почти точно пропорциональному отклонению угла места цели относительно угла линии пересечения лучей. В очень благоприятных условиях при достаточно большом огношении сигнал/шум можно ожидать, что среднечвадратическая ошибка по углу места многолуче- вой РЛС с тщательно сформированными лучами антенны, хорошимн характеристиками логарифми. Ел а ческит усилителей и линейными видеоусилителями не будет преьланарауанаг а гл нудят ар азагтуыу восходить Ч ширины диаграм~с а углу луг ° мы направленности по углу места.
Трехкоординатные РЛС со сканирующим лучом. Это еще один основной тип систем, совмещающих поиск целя и определение ее высоты и пригодных для непрерывного трехмерного обзора пространства в условиях интенсивного воздушного движения. Трехмерный обзор пространства осуществляется быст. рым сканированием по углу места с одновременным вращением антенны по азимуту, в результате чего формируется растровая развертка по азимуту и углу места, подобная изображенной на рис.
4. В зависимости от требуемых зоны обзора по углу места, точности определения высоты и скорости выдачи данных конструктор РЛС может выбрать тот или иной тип устройства сканирования по углу места. В РЛС обнаружения, в которых к этим параметрам ие предьявляется особых требований„ достаточно удовлетворительной является механическая система сканирования луча антенны. В случае более строгих требований, обусловленных спецификой применения, более целесообразной может оказаться безынерционное электронное сканирование.
Механическая развертка, До появления систем механического сканирования луча антенны СВЧ диапазона в Англии во время второй мировой войны 72 Рас. З. Лзамутальао-угломсстлый трсккоорлааатиой скаяаруюысй РЛС лообразаым лучом. дящихся в пространстве обзора. Для определения высоты производится интерполяция в пределах разделенных лучей путем одновременного сравнения амплитуд эхо-сигналов, принятых смежными лучами (2). Для обеспечения приема видеосигнала только от одной цели при наличии нескольких лучей в вертикальной плоскости в составе многолучевых РЛС обычно имеется аппаратура, избирающая мгновенно те два смежных по углу места луча, в которых эхо-сигнал (или шум) больше, чем в других элементах разрешения по дальности. Благодаря этому не только исключается возможность ошибка в интерпретации многочисленных сигналов в данных по углу места (которая может возникнуть при наличии нескольких целей на одинаковых дальности и азимуте, но имеющих разные высоты), но и уменьшаются потери, обусловленные суммированием выходных шумовых сигналов большого числа приемников Для интерполяции угла места путем одновременного сравнения амплитуд селектированиые приемные сигналы обычно проходят через логарифмические усилители (т.
о, $ 2.9). Разность выходных сигналов логарифмических усилителей двух смежных лучей дает четкий сигнал, пропорпиопальный логарифму отношения амплитуд сигналов, в свою оче- 2.!. Методы радиолокационного определения высоты цели была разработана РЛС определения высоты (ЧЕ — ЧагаЫе-Е1еча1!оп-Веаш), работавшая на частоте 200 МГц, с вытянутой по высоте антенной решеткой, причем сканирование производилось механическими фазовращателями, регулировавшимн соотношение фаз отдельных групп диполей. В одном из вариантов такой системы для получения узиой диаграммы направленности по углу места при такой относительно низкой несущей частоте была сооружена мачта высотой 73 м, на которой было размещено девять групп диполей по восемь диполей в каждой группе. Сканирование по углу места производилось в секторе 0,75 — 7,5', а точность отсчета угла места составляла 0,15' до максимзльной дальности порядка 130 км (3), В варианте устройства сканирования по углу места угпугатепь на волне 60 см были ис- Трппецеибапьные параллельные пластины пользованы волноводные уинейно пергнацоющийся диэлектрические фазовраша.
рупорный сйпунатепь гели с механическим управлением (!6). ьнанароуанае Развитие радиолокации г~ чГ СВЧ диапазона позволило -> создать антенны с болыпи- горигснт ми эффективными апертурами (и соответственно с уз- ьгнаперенещения рунаюрцной 52 кими диаграммами ааправ- рупепного оупучаюепя пенности) при более прйеьы !уиронсеосноуоние трапеции лемых физических размерах.
упри и атепь В результате на базе использования геометрической оп- РИС. З. УПЗЬЩСагах СХСМа СсаахРУЮЮСГО УСтРЬЯСтса гики было успешно разработано несколько устройств быстрого механического сканирования для систем обнаружения, простое периодически повторяющееся сианированне в которых может производиться в сравнительно небольших пределах по углу места (не превышающих 1О- или 20-кратной ширины диаграммы направленности). Одним из тинов устройств механического сканирования, осуществляющих пилообразный обзор пространства в вертикальной плоскости, является сканирующее устройство Робинсона (3).
Основными элементамн этого устройства являются линейно перемещающийся рупорный облучатель и система нз трапецеидальных параллельных пластин, облучзющих бифокальное зеркало (рис. 5). Бифокальное зеркало необходимо потому, что в плоскости вертикального сканирования фокус зеркала находигся в зоне перемещающегося рупорного облучателя в то время, как в плоскости горизонтального сианирования он находится в зоне широкого основания трапецеидальных параллельнык пластин. Для преобразования линейного перемещения облучателя в ируговое, более удобное для обеспечения быстрого сканирования, трапецеикальиые параллельные пластины изгибаются и сворачиваются, образуя конструкцию, изображенную иа рис.
б. При соответствующих механических допусизх электрические характеристики вращающегося облучателя и свернутых пластин по существу не отличаются от характеристик линейно перемещающегося облучателя и трапецеидальных параллельных пластин, изображенных на рис. 5. В устройстве диапазона 3 с таким облучателем н бифоиальным зеркалом с размерами 1,5Х4,5 м была получена диаграмма направленности шириной 1,2' по углу места и 3,5' по азимуту, сканирующая по углу места в пределах !05' с частотой 10 Гц.
Другим типом системы быстрого механического сканиронания, особенно пригодным для определения радиолокационной высоты, является сканирующее устройство органного тина (4, 5) В обычно используемом волноводном варианте такого устройства небольшой вращающийся рупориый облучатель воз- 73 Гж 2 Радиолокационное определение высоты цела буждает ряд отрезков волновала одинаковой длины, выходные концы которых расположены вдоль прямой лишш (рис. 7).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
