Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 37
Текст из файла (страница 37)
ы. ппппцпп работы системы к паружения дальнего действия работает апплпкацппппым аапькапц цкпркрыкппгп в диапазоне 200 †5 МГц. Более высокие частоты выбираются в тех случаях, когда РЛС должна работать в зоне полярных сияний или когда требуется очень высокая точность по дальности и углам на малых углах места. Только РЛС, используемые для очень точного сопровождения целей, работают на еше более высоких частотах (вплоть до 5000 МГц), так как в случае небольших антенных зеркал проще соорудить точный поворотный механизм, а требования по мощности не столь велики, как для систем наблюдения.
Система с радиолокационным барьером непрерывного излучения. Эта система является одной из простейших систем радиолокационного наблюдения. Принцип ее работы показан на рис. 11. Передатчик излучает непрерывный сигнал в виде тонкого веерного луча, облучаюшего спутники, когда они пересекают луч. Энергия, рассеиваемаи целями, принимается по крайней мере на двух приемных позициях, измеряюших угол прихода сигнала интерферометрическим методом. Обнаружение сигнала показывает, что объект находится в плоскости веерного луча, а по угловым измерениям нз двух приемных позициях определяется его положение в луче.
В том случае, когда передатчик излучает частотно-модулированный сигнал с пилообразнои характеристикой зависимости частоты от времени, можно применить только олну приемную позицию )11). При соответствующих хронируюших данных на приемной позиции можно определить задержку между моментами передачи данной частоты и приема. Задержка является мерой полной длины пути от передатчика до цели и от цели до приемника. Эта величина и измеренное значение одного угла определяют положение цели в луче. Доплеровский сигнал практически бесполезен, тзк как цель находится в луче а течение очень непродолжительного времени и, кроме того, цель обычно не нахолится в точке наибольшего сближении !см 6 4.4).
Однако неличина доплеровского сдвига должна быть известна для правильной установки частоты приемника и использована в методе пилообразной частотной модуляции для внесения поправки в измерение дальности, так как доплеровский сдвиг вносит 14Т Гл. 4. Радиолокационные станции наблюдения эа //СЗ -ошибку по дальности. В системах с непрерывным излучением для втих измерений используются вспомогательные (или дежурные) антенны. При частотно- модулированном сигнале можно периодически менять направление модуляции на обратное (чта дает измеренные значения дальности с ошибками противоположных знаков) либо, останавливать модуляиню для измерения доплеров.
ского сдвига прн непрерывном излучении. Система радиолокационного барьера непрерывного излучении может со.стоять из нескольких передаюцгих и приемных позиций, образующих длинный барьер вдоль большого нруга, расставлен- ,[/ ных в соответствии с задачами, стоящими /т перед системой наблюдения (см.
разделы «Зоны обзора» и «Размещение позиций» в 8 4.2). Системы радиолокационного барьера г( ( непрерывного излучения работают обычно на метровых волнах, что позволяет использору вать все преимущества больших эффектив- л ных апертур приемных антенн при аоста. / точно широком луче. Серьезной проблемой Т могут яниться метеорные следы, так как их нельзя выделить по дальности, а выявляют// ся они только путем вычисления их местоположения по входным сигналам двух при.
емных позиций. Подавленяе метеорного эхосигнала постигается в том случае, если попым барьером непрерывного ляризации приемной и передающей антенн взаимно ортогональны [5[, Это объясняется тем, что метеоры находятся ниже ноносфефьг и вращение плоснссти поляризации метеорного эхо-сигцала, обусловленное эффектом Фарадея, не происходит, в то время, как для эхо-сигнала целя это имеет место. Уравнение дальности для гигтелгы радиолокационного барьера игпрерыамого излучения выводится так же, как основное уравнение дальности радиолокации.
Рассмотрим ради простоты идеализированный передающий луч шириной 0' и толщиной ф' (рис. (2). Если средняя мощность излучения передатчика Рве [Вг), то мощность на входе приемнина Р... (если вренебречь потерями) Рве бел о (4п)З /(ь Ил Если пель движется относительно передатчика с угловой скоростью о [град/с), то она находится в пределах луча в течение времени ф/о [с[ м полная энергия равна Ег= Рне ыг "г еггр (4п)в /([ /(е ео (41 Чтобы закончить выводы, введем и это уравнение отношение принятой энергии к энергии шума (отношение сигиал/шум 5//у) П, заменим усиление передающей антенны приближенным значением Ег =4п/йф '~ В этой главе 5/гУ определяется как Е/2/Уо, где Š— энергия сигнала, .а По=лТ./2 — мощность шума на один герц.
!$8 4.3. Универсальныа РЛС обнаружения и сопровоэсданил и решим его относительно Ря (5/Л ) 4пЕ/); //, йт, ч Раз= пА, (5) П Произведение /((/тз является двухпозиционным эквивалентом величины .й' в уравнении однопоэиционной РЛС. 149 где Рчт — требуемая средняя мощность передатчика; Я/й/ — требуемое отнонгенне сигнал/шум;  — ширина автенного луча передатчика; й~ — расстояние от передатчика до цели; /гз — расстояние от цели до приемника; й — постоян«ая Больцмана; Т, — шумован температура системы; ч — угловая'скорость цели под прямым углом к радиолокационному барьеру; а — эффективная плошадь рассеяния пели, А, — эффективная 'апертура приемной антенны. Следует отметить, что, как и в обычном уравнении для импульсной РЛС обнаружения, требуемая мощность не зависит от усиления передающей антенпы, а пропорциональна ширине луча радиолокационного барьера, но не зависит от его толщины.
Эта зависимость заменяется зависимостью от угловой скоРости пели. Поэтому толщину луча можно выбрать в соответствии с другими требованиями, например по точности угловых измерений. При выводе уравнения (5) не учтены потери и принято, что луч имеет нвеализировани)чо форму с прямоугольными грзнями и что фильтр в прием«ике согласован с эхо-сигналом. Эти факторы легко можно учесть в каждом частном случае расчета. Интересно сравнить полученное уравнение с ураннением (9) для системы радиолокационного барьера импульсного излучения аналогичных размеров. Из этих уравнений видно, что требуемые средние мошности в обоих случаях совершенно одинаковы. Хотя в (5) сохраняется обычная зависимость четвертой степени от дальности П следует отметить, что угловая скорость цели меняется обратно пропорционально высоте низкоорбитальных объектов и обращено пропорциональна степени 3/2 от высоты высокоорбитальных целей (см.
табл. 1). Поэтому требуемая мощность меняется приблизительно пропорционально /Гз или /(а~з. Передающая станция, Разработка передающей станции для системы радиолоиационного барьера непрерывного излучения является несложной задачей. Лля этой цели можно приспособить связные передатчики. Особое внимание уделяется выбору элементов схемы для обеспечения несущей частоты без шумов и фона во избежании уменьшения отношения сигнал/шум на выходе детектора. Необходимо предусмотреть возможность относительно быстрого изменения частоты в пределах 5 — 10% ширины полосы частот для того, чтобы можно было передвинуть несущую в случае помех, создаваемых другим службам, или наличия излучений со стороны других источников, создагоших помехи приемным позициям. Разработка систем непрерывного излучения с частотной модуляцией усложняетгя, так как нозникает необходимость генерирования стабильно поп горяюшихся сигналов частотной модуляции и передачи опорного времени и (или) фазы на приемные позиции.
Требуемый веерный луч можно сформировать длинными линейными многодипольными антенными решетками. Формирование луча по ширине осуществляется либо с помощью нескольких параллельных линейных антенных реве. ток с соответствующим соотношением фаз между ними, либо с помощью зеркал, Конструкции антенных опор может быть относительно простой, так как антенна рвсцоложеиа иа небольшой высоте параллельно земной поверхности. Основным требованием, предъявляемым к месту размещения позиции, явлнетсн ею достаточное возвышение. Экран и зеркала обычно изготовлшотся из сетки, а не из листового материала.
Йз-за большой мощности излучения позиции должны быть достаточно удалены от населенных районов. Типичная сред- Гд 4. Радиолокационные станции наблюдения за ИСЗ ГП44згс Сйсггппс Гаепзге В няя мощность РЛС с барьером непрерывного излучения с дальностью обнаружения в несколько тысяч километров составляет от 100 кВт до 1 МВТ. Приемная позиция. На рис. 13 приведена функциональная схема типичной приемной позиции. Угол прихода сигнала определяется обычным интерферометрическим методом. Принципиально можно было бы использовать заполненнуго излучателями апертуру плоской антенной решетки, однако она должна была бы состоять из столь большого количества элементов и иметь такие большие размеры для типичных рабочих частот, что это было бы крайне не эко- номично. Кроме того, потребовалась Аз г(з „(г Аг бы аппаратура формирования большого количества одновременно существующих иглообразных лучей для заполнения всей области, облучаемон передающей позицией веериыми лучами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
