Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Окончательный выбор РЛС должен быть сделан на основе очень тшательного анализа всех особенностей применения, так как в обшем случае ни одна радиолокационная система не может быть априорно признана наиболее подходяшей. Во всем приведенном выше изложении предполагалось, что в системе наблюдения за космическим пространством будет использован только один тип РЛС. Это, конечно, не является обязательным условием, что подтверждено историей развития этих систем. В дсйству|оших в настояшее время системах наблюдения за космическим пространством используется совокупность РЛС разных типов, каждая из ноторых выполняет специальную функцию и является наилучшей из возможных к моменту начала разработки системы, При проектировании новых систем наблюдения за космнчесним пространством или при пополнении действующих систем следует учитывать, что наиболее экономичным и эффентивным способом решения поставленной задачи может оказаться сочетание описанных выше средств.
Одним из примеров такой системы может явиться сочетание системы радиолокационного барьера непрерывного излучения и РЛС сопровождения с механическим управлением лучом или с фазированной антенной решеткой. Объект обнаруживается радиолокационным барьером, и его координаты пере- 4.8. Универсальные РЛГ обнаружения и сопровождения даются на РЛС сопровождения, которая сопровождает обьект в течение времени, необходимого для определения параметров орбиты. В таней системе используются эффентивность и простота системы радиолокационного барьера непрерывного излучения для обнаружения и присущая РЛС сопровождения быстрота и точность определения параметров орбиты.
Важным условием пои передаче данных является достаточная точность обнаружения, чтобы РЛС сопровождения могла легко и однозначно захватить цель. Объем информации целеуказания, необходимого для РЛС сопронождения, невелик и легко может быть передан по обычной линии телефонной связи. Незначительное время задержки танже является одним нз непременных условий передачи данных, там как РЛС сопровождения должна получить информацию до того, как спутник сколько-нибудь значительно отлалится от тачки, в которой он был обнаружен. Однако с помощью автоматичесной системы, управляемой вычислителем, можно довести время передачи до неснольких секунд, что более, чем достаточно.
Факторы, влияющие на разработку РЛС. При выборе конструкции РЛС следует учитывать ряд ннешних факторов, не связанных непосредственно с материальной частью РЛС. Ниже рассматриваются наиболее важные из ннх в свете наблюдения за космическим пространством. Характеристики цели. Существуют космические объенты разных типов. начиная от шаров типа ИСЗ Еспо, стабилизированных и вращающихся тел и кончая осколками и фрагментами, движение которых может быть случайным, кувыркающимся. В их число входят все статистические классы целей, встречающиеся в теории обнаружения, Если разработчик системы будет орнентиронаться иа наихудший случай наименьшего тела и использовать при этом наихудшие статистические данные, то возниннут чрезмерные требования к мощности РЛС и апертуре антенны.
Компромиссным решением является установление требований к вероятности обнаружения и ложной тревоги для целей, представляющих наибольший интерес. Эффективнач плошадь рассеяния наиболее часто используемых космических объектов заключена в пределах от 1 м' до нескольких сот квадратных метоов, если, конечно, не быяи приняты специальные меры по ее уменьшению.
Если рассматривать все возможные элементы, которые могут находиться в носмосе (как, например, болты, люки, баки, корпуса н пр.), то диапазон значений ЭПР окажется еще больше. Однако, хотя ЭПР большей части этих элементов около !О-' м' и меньше, необходимость их сопровождения не очевидна, Такие космические объекты должны представлять ичтерес точько в тою случае, если они соразмерны с полезными целями и создают помехи, которые должны быть занесены в картотеку каталога, чтобы можно было опознать новые полезные объекты на существующем фоне.
Условия распространения, Так как все объекты, предстаеляюгдне интерес для РЛС наблюдения за космическим пространством, находятся за пределами ионосферы, должны учитываться как тропосфера, так и ионосфера. Влияние тропосферы и ионосферы на точность измерения дальности и угловых координат достаточно просто учитывается. Обнаружение н сопровождение большей части спутнинов (особенно когда требуется высокая точность) начинается под углом места порядна 5 или !О', где влиянием тропосферы и ионосферы на точ.
ность по угловым координатам можно практически пренебречь. Исключение составляют лишь системы очень высокой точности. Один из ионосферных эффектов влияет непосредственно на конструнцию антенны. Вследствие эффекта Фараден плоскость поляризации может совершить в диапазоне дециметровых волн от двух до пяти оборотов (эффект унеличивается пропорционально !/)з. он пренебрежимо мал на частотах диапавона Е и выше).
Поэтому как на передачу, так и на прием должна применятьсн нруговая полярнзадия или в случае линейной поляризации на передачу должна быть обеспечена возможность приема двух ортогональных поляризаций. 145 Гл 4 Радиолокационные станции наблюдения зи ИСЗ Помехи и пиризитные отражения.
Ряд естественных н искусственных явлений могут вызвать появление паразитных отражений, ложно обнаруживаемых целей и других нежелательных эффектов при радиолокации Ниже приводится краткий перечень этих явлений. (Более подробные сведения можно получить в литературе, на которую сделаны соответствующие ссылки.) !. Полярное сияние. Если РЛС расположена на высоких широтах и работает в дециметровом диапазоне, интенсивность сигналов, отраженных от полярного сияния, может быть очень значительной (7 — 9). Эти сигналы создают помеху, однако при соответствующей разрешающей способности ани ае мешают обнаружить сигналы от целей, находящихся над полярным сиянием, и поэтому не требуюг сколько. нибудь значительного подавления.
Эхб-сигналы от полярного сияния принимаются только в тех случаях, когда линия визироиаиия РЛС достаточно точно перпендикулярна линиям магнитного паля (в пределах нескольких градусов). Наблюдается как зеркальное, так и диффузное отражение, Отраженный сигнал часто содержит даплеровскую частоту, пе превышающую 2 — 3 кГц на частоте 400 МГц. Интенсивность отраженного сигнала меняется пропорционалыю по крайней мере пятой степени длины волны и поэтому мало сказывается аа частотах выше диапазона дециметровых волн 2. Метеорьс Размеры большей части метеоров слишком малы, чтобы нх можно было обнаружить по непосредственно отраженному эхо-сигналу.
Однако в диапазоне метровых волн эхо-сигнал от ионизированного следа, возникающего иа высотах 80 — !00 км над Землей, может быть достаточно интенсивным [7). Число метеорных следов в секунду, обнаруживаемых в диапазоне (00 — 200 МГц, бывает достаточно большим и может создать перегрузки РЛС. Доплеровская составляющая сигнала, отраженного от следа, относительно невелика, так что для выделения полезного сигнала достаточно использовать разрешение по доплеровской частоте и по высоте.
Длительность эхо.сигнала увеличивается пропорционально квадрату, а отраженная мощность пропорционально кубу длины волны, поэтому иа .частотах выше 200 МГц помеха пренебрежимо мала. 3 Радиоизлучение Солнца. Солнце является источником довольно интенсивного радиоизлучения в СВЧ диапазоне. Радиоизлучение спокойного Солнца, в отличие от многих других источников шумов, растет пропорционально квадрату частоты. Радиоизлучение активного Солнца на 20 — 30 дБ больше радиоизлучения спокойного Солнца в диапазоне дециметровых волн и лишь иа нескольно децибел больше в диапазоне Х.
В системах, обладающих высокой чувствительностью, необходимо учитывать возможность приема радиоизлучения Солнца не только основным лучом, но и бакоными лепестками диаграммы направленности антенны. 4. Эко-сигналы от Луны. Луна является хорошей радиолокационной целью, создающей очень интенсивный эхо.снгнал во многих РЛС наблюдения за нос. мическим пространством, превышение которого относительно фона космического радиоизлучения доходит до 60 дБ, Поскольку время задержни сигнала при его распространении в прямом и обратном направлениях составляет 2,2 с, эхо-сигнал от Лупы может быть устранен периодическим изменением рабочей частоты РЛС.
Можно использовать и другие приемы, например не направлять луч на Луну. 5. Искусственные помехи Искусственные помехи (в нерву|о очередь, от электрической аппаратуры, зажигания автомобилей и пр.), могут быть очень интенсивными в диапазоне метровых и дециметровых волн. Перед окончатель. ным выбором позииии для высокочувствительнай РЛС наблюдения за косин* ческим пространством следует тщательно исследовать местные шумовые условия. Выбор частоты. Установить твердые простые правила выбора рабочей частоты не представляется возможным. Для большей части применений нет прочных теоретических обоснований, которые заставили бы предпочесть тот или 146 422 Универсальные РЛС обнарржеиия и сопровождения иной участок диапазона частот 200 — 5000 МГц.
Ниже 200 МГц фон неба начи- нает ограничивать чувствительность, а иоиосферная рефракция снижает точ,ность ориентирования луча и измерения дальности, особенно на малых углах места. Выше 5000 МГц начинает преобладать атмосферное поглощение. Поэтому выбор частоты обычно диктуется стоимостью и наличием элементов РЛС. Наиболее низкой частотой, использованной в системах наблюдения за космическим пространством, была частота 108 МГц !система Зразцг), но в 1965 г. она были заменена на частоту 2!6 МГц.
Стоимость РЛС обнаружения (при заданных параметрах) обычно уменьшается со снижением частоты благодаря увеличению апертуры антенны и достигает минимума, когда рост затрат на антенное устройство и связанные с ним сооружения начинает превосхо- рееге еру куее дить снижение затрат на энергетику. Точка минимума зависит от требуемых параметров и расположена в области более высоких частот для РЛС д с меньшей дальностью действия.
Точ- фг на минимальной стоимости для большей части систем наблюдения за космическим пространством с дально- Ле ехгеегяе» стью действия порядка нескольких тысяч километров лежит в области 200 МГц, предельной частоты, обус- Приемгиме ловленной фоном неба и рефракцией. Поэтому большая часть РЛС обна- Рпс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
