Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Такое устройство целесообразна для увеличения апертуры в существующих системах в тех случаях, когда необходимо увеличить их дальГаппппппп ность действия Точное измерение угла производится посредством сравнения фаз выходных сигналов двук наиболее разнесенных антенн (А~ и Аз на рис. 13). Это измерение является очень точным, но ие однозначным, так нак длина базиса между А, и А, составляет много длин волн. Неоднозначность разрешается путем последовательных кэгзМь и ггппгеипары менее точных, но и менее неоднозначных измерений угла сначала антеннаРнс. и.
Фгннцноннзьнио сземн нннемноа ми Аз и А, и затем Аз и А, Более нознцнн системы с рняиозоннцнонным барьером непрерывного излучении, подробно этОт процесс Описав з ра- ботах (5,!О, 1Ц Конструкция антенн приемных станций такая же, как передающих. Участки расположения позиций должны быть достаточно ровными и перед окончательным выбором места следует изучить помехоиую обстановну.
Выбор оборудования достаточно прост. Основным требованием является стабильность приемников и постоянство сдвига фазы между различными каналами или возможность его регулировки. Измеренные знагения фазы записываются аналоговым ленточным самописцем илн преобразуются в цифровые данные и переда~атся на станцию централизованного управления. Управление и вычисление. Поскольку для определения положения цели и исилючеиия ложных тревог, вызванных метеорами и самолетами, требуются данные угловых измерений по меньшей мере от двух приемных станций, их выходные сигналы должны быть собраны в центральном пункте и обработаны.
Станция централизованного управления может быть расположена в я~Обем удобном месте, причем требования к линиям связи не слишком строги. На одно обнаружение (закодированное в цифрояую форму) требуется ие более !00 двоичных разрядов. По одной телефонной линии между приемной станцией и станцией централизованного управления можно легка передать в минуту данные о не менее чем 70 обнаруженных целях, что значительна превышает ожидаемое количество объектов в космическом пространстве. Вычисления, необходимые для согласования угловых измерений различных приемников и составления сообгцепия об обнаружении, не слишком сложны.
Действительные потребности в вычислительных средствах определяются не количеством входных данных, а требованиями потребителей. Так, например, если все сообщения об обнаружении должны быть сопоставлены с дан- 100 4.8. Универсальные РЛС обиарузкеиггя и сопровождения ными об объентах, уже занесенных в каталог, вычислитель должен хранить элементы орбит н трассы всех объеитов, находящихся в космическом пространстве. В тех случаях, когда выполнено достаточное количество наблюдений обнаруженного объекта, вычислитель должен иметь возможность вычислить новые совокупности элементов орбиты. Однако даже в этом случае требования к объему вычислений при наличии в космическом пространстве нескольких тысяч объектов находятся в пределах возможностей ЭВМ типа 1ВМ 7090 РЛС сопровождения с механическим управлением.
Как было показано выше, этн РЛС могут использоваться в системах наблюдения за космическим пространством, кроме, пожалуй, первичного обнаружения. Выбор того или иного назначения их существенно влияет нз величину мощности, апертуры антенны и форму сигнала РЛС. Поскольку такие РЛС используются в основ. вом в режиме сопровождения, это требует повышения рабочей частоты, так «ак увеличение усиления антенны на передачу дает возможность снизить требования по мощности. В типичных разработках систем сопровождения космических объектов были большие параболичесние антенны диаметром 12— 36 м. При работе в условиях сильных эетров необходимо предусматривать защиту антенн с помощью радиолокационных обтекателей.
Средняя мощность обычно составляет 50 †5 кВт. Если поставленные задачи ограничиваются одним сопровождением, форма сигнала на передачу может быть сравнительно просзой. Сжазие импульсов требуется только в тех системах, в которых необходима большая средняя мощность при ограниченной имвульсной мощности. Более сложная форма сигнала обусловлена такими дополнительными специальными требованиями, как точное определение доплеровского сдвига часто. ты, определение параметров кувыркания цели илн ее ЭПР.
11ля успешного выполнения всех этих задач к элементам РЛС не предъявляются никакие специальные требования, кроме хорошей технологии изготовления. После составления функциональной схемы системы и определения рабочих параметров разработка элементов не представляет трудностей. РЛС с аигенными решетками. Основным свойством РЛС с антенными реветками для наблюдения за космическим пространством является гибкость безынерционного сканирования, дающая возможность выполнять одновременно функции обнаружения и сопровождения большого числа объектов. Кроме того, это свойство позволяет менять программы сканировании и сопровождения вычислителя системы управления в соответствии со специальными условиями.
В антенных решетнах можно получить большое значение произведения мощность на величину апертуры. Однако требуемое значение этого произведения лля большей части операций по наблюдению за космическим пространством может быть также реализовано как в радиолокационных системах с барьером непрерывного излучения, так и в РЛС с механическим управлением, поэтому зто ие является решающим фактором для обоснования выбора антенной решетки В квчестве довода о целесообразности выбора антенной решетки иногла приводится присущая ей надежность 1благодаря большому числу параллельно включенных элементов), однако при правильной технологии изготовления и в других системах можно получить надежность такого же порядка.
В действительности антенная решетка 1как, впрочем, любой другой тип устройства) должна быть выбрана для выполнения данного задания только в том случае, если после исчерпывающего изучения задачи окажется, что она является либо наиболее дешевым устройством, либо единственной системой, способной выполнить задание. У разработчика антенной решетки значительно больше возможностей выбора того нли иного варианта оборудования, чем для большей части других типов РЛС. Здесь существуют едва ли не деаориеитирующне возможности выбора разных систем отклонения луча, типов передатчиков, систем питания, использования одной или раздельных апертур и т. д.
Поэтому чрезвычайно усложняется эскизное проектирование. Последующие разделы посвящены наи- 151 Гл. 4. Радиолокационные станции наблюдения за ИСЗ более важным критериям выбора и методу оптимизации количества передатчиков и приемников в выбранной для разработки системе. Зона обзора антенной решетки. После определения требуемой полной зоны обзора методамн, описанными в й 4.2, можно определить требуемое количество и ориентацию лицевых сторон антенных решеток. Лучом одной антенной решетки можно осуществлять сканирование в пределах телесного угла порядка от 1/4 и до 1/3 полусферы, симметрично расположенного относительно нормали к антенной решетке.
Зона обзора (ограничиваемая уменьшением усиления и расширением луча) зависит от ряда факторов, в том числе от угла наклона антенной решетки, расстояния между элементами и диаграммы направленности элемента. Эгн факторы могут быть для заданного элемента антеинье вычислены или измерены. рис, ес. Геометрнеесние спотиошеинв при преоврееоввнин ноординпт инат антенно ре~петни в р в прострпнствепнме.
Для формирования зоны обзора, превышающей 1/4 полусферы, можно использовать либо одну антенную решетку со сравнительно небольшими рас. стояниями между элементами, либо две антенные решетки с относительно большими расстояниями между элементами, но с меньшим углом отклонении луча, ограниченным появлением диффракнионных лепестков.
Было выполнено общее исследование требуемого для разных типов зон обзора количества антенных решеток, однако начальные условия, принятые в этом анализе, не всегда применимы к случаям, встречаю~нимся на практике. Лучше в каждом отдельном случае проделать специальное исследование наиболее выгодного соотношения между числом элементов в антенной решетке и общим числом антенных решеток, требуемого для формирования заданной воны обзора, рассчитав произведение мощности на величину апертуры, необходимое лля выполнения заданного поиска и (или) сопровождения при разном числе антенных решеток.
Изменение усиления с углом отклонения луча определяется в основном диаграммой направленности отдельных элементов антенной решетки, формируемой самим элементом, расстоянием между элементами и взаимодействием между элементами. Можно показать (по крайней мере для больших плоских антенных решеток), что усиление должно уменьшаться пропорционально носи- !52 4.8.
Универсально~а РЛС обнаруъгечия и солровоягденил мусу угла между нормалью антенны и направлением визировпния. Усиление (диаграмма направленности) меняется различно при отклонении луча вдоль разных осей антенной решетки. Можно добиться того, чтобы диаграмма направленности была приблизительно косннусоидальной (в пределах уровня 1 лБ относительно максимума) вплоть до угла отклонения в 60' вдоль ббльшей части осей антенной решетки. Ширина диаграммы направленности антенной решетки изменяется в плоскости, определяемой нормалью н направлением визирования, обратно пропорционально косинусу угла отклонения, а ширина диаграммы в ортогональной плоскости остается постоянной.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
