Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 9
Текст из файла (страница 9)
На рис. 33 приведены кривые распределения ошибок сопровождения по угловым координатам в зависимости от дальности для моноимпульсной РЛС и РЛС с коническим скаяированием. На малых дальностях преобладает угловой шум, определня предельные значения ошибок для обеих систем. Действительным пределом является сумма углового шума (т. 1, $10.3), шуми следящей системы и амплитудного шума (т. 1, $10.2) длн системы с коническим сканированием (А) и сумма углового шума н шума следящей системы длн моноимпульсной системы (В). В области средних дальностей влияние углового шуми и шума приемника невелико Предельное значение ошибок сопровождения для системы с коническим сканированием определяется суммой шума следящей системы и амплитудного шума, 41 Гл. й Радиолокационные станции сонровождения Поскольку на работу моноимпульсиой системы амплитудный шум не влииет, предел для моноимпульсных систем определяется в основном шумом следящей системы.
На больших дальностях, где начинает преобладать шум приемника, относительные ошибки обеих систем увеличиваются. Это увеличение начинается раньше в системе с коническим сканированием из-за ее более низкой чувствительности и большей эффективной ширины луча. Предел, обусловленный шу- Уд Лггт Оаносиаельиии гуииьииеить рне. ЗЭ. угловая дмсвереня !ереднекввдратнкееквя углввая вшнбка!г А соответствует РЛС е ковнческнм енаннрованнем, а  — мононмлульеноа РЛС.
мом приемника, возникает в системах с коническим сканированием приблизительно на 5,2 дБ раньше, чем в моноимпульсной системе. Максимальное значение ошибок сооровождения больше при коническом сканировании вследствие меньшей крутизны сигнала угловой ошибки. Обе эти зависимости рассматриваются в следующих разделах. Тепловой шум приемника РЛС сопровождения вызывает появление ошибок в выходных данных детектора угловых ошибок, особенно значительных при малом саношении сигнал/шум. Среднеквадрвтическая ошибка ао обусловленная тепловым шумом приемника в РЛС с коническим сканированием, определяется (2) выражением ),б Е ог й ьтВт(5/г)/)(/,/Б„) где й, — крутизна сигнала ошибки (рис. 11); йв — ширина диаграммы направленности по уровню половинной мощности; 5/йт — отношение сигнал/шум по мощности; /, — частота повторения импульсов; () — ширина полосы пропускания следящей системы;  — ширина полосы пропускания приемника; т — длительность импульса.
Из этого выражения видно, что от уменьшается при увеличении Вт. Однако увеличение Вт сверх обычного значения порядка 1,2 без применения сжатия импульсов приводит к уменьшению отношения сигнал/шум. Чтобы получить оптимальные общие характеристики РЛС сопровождения значение Вт не должно быть больше чем 1,3. Точно так же а, уменьшается при увеличении й.
путем увеличения угла отклонения луча от оси антенны (рис. !!). Однако при этом увеличиваются потери на пересечение диаграмм, 42 1.5. Сравнение устройств гопровозсденая по угловым координатам в результате чего уменьшается отношение сигнал/шум. Соответственно для получения оптимальных обших характеристик РЛС угол отклонения луча от оси антенны должен быть выбран, как показано в $1.3, таким, чтобы значение й, было зарядка 1,5.
Угловая ошибка, обусловленная тепловым шумом приемника, для моно- импульсной системы сопровождения — -- Моноимпульсная система — — - Моническсе сканирадиние — — Папарное и последоди тельное переключение лучей Рве. 36. Звввсвмосгь мормвровввмого ввврвмевмв угловой ошвйхв от сыещеввв цело отвосвгельмо рввмосвгввльмой осм вмтеммы РЛС длм момовылульсвой РЛС, РЛС с вомвчесхмм сввввроввем м с последовлгельмым перевлючемвем луча црв одинаковых размерах «вгемв с шврвмой дмвгрвммы ввмрввлевмосгв !,ЗЧ где й — крутизна сигнала ошибки. Значение й определяется крутизной разностных диаграмм антенны, причем в зависимости от чипа облучателя можно получить различные значения от 1,2 для первых четырехрупорных +57 квадратных облучателей до мак- ггг(гьчч симальиого значения 1,9 для 12-ру- ~1/ г парного облучателя (рис.
2 1 ) . Однако, как было показано в разделе об облучателях, эффективность антенны в случае 1 2-рупорного о блучателя ниже (0,58), чем в' случае оптимального многомодового — г-ч~ч-~'- моноимпульсного облучателя, при с чч чрт +у +Я котором эффективность антенны /ршуусж может достигать 0,75, хотя й при этом меньше и не превышает -йгй 1,7. Поэтому необходимо найти компромисс между крутизной сигвала ошибки и эффективностью антенны. Типичным значением й для современных высококачественных четырехрупорных облучате. лей является 1,57.
Для сравнения влияния тепловых шумов приемника на характеристики системы с коническим сканированием и моноимпульспой системы будут использованы типичные значения. Лля РЛС с коническим сканированием й, 1,5, что соответствует уменьшению отношения сигнал/шум, обусловленному потерями иа пересечение диаграмм (рис. 11), на 3,1 дБ при однократном использовании диаграмиы (в случае применения ответчика) и на 2,0 дБ при двукратном использовании (сопровождение по эхо-сигналу).
Лля моноимпульсной системы й =1,57, Среднеквадратические ошибки углового сопровождения, обусловленные тепловым шумом приемняка, меньше в 1,8 раза в случае сопровождения по ответчику. Это является наибольшим возможным улучшением характеристик сопровождения по угловым координатам при использовании моноимпульсной системы. Таким образом, при заданной допустимой средне- квадратической угловой ошибке моноимпульсная РЛС может точно сопровождать цель до ббльших дальностей (в 1,3 раза в случае сопровождения по зхосигпалу и в 1,4 раза в случае сопровождения по ответчику), чем эквивалентная система с коническим сканированием при таких же размерах антенны, мощности передатчика и коэффициенте шума приемника. Гл /.
Радиолокационные сглмйии гопровождемттч Таблица ! Характеристики сопровождения по угловым координатам РЛС различных систем С ппследееательным переключеккем луча С пппаркым переключением луча С комическим ск анярпеа- кеем Меяеям- пульсная Характеркстпке 1,3 1,0 1,3 Эффективная ширина диаграммы, нормированная к моноимпульсной диаграмме Потери, обусловленные отклонением луча от оси антенны (использование диаграммы на прием н передачу), дБ Максимальная частота обновления данных Обычная частота обновления данных /г/4 /„/4 /„/4 /г/ [б /„/4 /,/4 П р я и е ч а е и е, / — частота повторения импульсов. 44 Когда отношение сигнал/шум падает ниже 4 дБ, соотношение параметров несколько изменяется из-аа воздействия шума иа АРУ, вследствие чего изменяются угловая чувствительность, ширина полосы следя~пей системы и характеристики детектора ошибки.
При очень малых отношениях сигнал/шум хярактеристики системы с коническим сканированием оказываются лучше, чем моноимпульсной системы, однако прн сигналах, достаточных для поддержания сопровождения с замкнутой петлей обратной связи, преимушества моно- импульсной системы сохраняются. Крутизна сигнала угловой ошибки, аффективная ширина диаграммы направленности и коэффициент усиления. На рис. 36 приведены нормированные кривые сигнала ошибки для моноимпульсной РЛС, РЛС с коническим сканированием и РЛС с последовательным переключением луча, по которым можно судить об относительной крутизне этих кривых.
Кривые приведены для антенны с шириной луча 1,2' по уровню половинной мошности. Такая ширина соответствует суммарной диаграмме моноимпульсной системы, главному лепестку антенны с коническим сканированием и диаграмме на передачу при последовательном,переключении луча Для нормирования кривых было принято, что максимальные напряжения ошибки и уровень теплового шума одинаковы во всех трех системах.
Крутизна сигнала ошибки моноимпульсной системы больше, чем двух других. На втором месте находится система с последовательным переключением луча. Эти кривые дают также представление о соотношении разрешающей способности систем и эффективвой ширины диаграмм направленности, так как внешние 'границы кривых сигнала ошибки определяются эффективной шириной диаграммы направленности. По кривым нельзя судить о соотношении коэффициентов усиления антенн, поскольку кривые нормированы.
Практически коэффициент усиления антенны при использовании ее на передачу и на прием в моноимпульсной системе приблизительно на 3 дБ больше, чем при коническом сканировании, так как для формирования сигнала ошибки луч в системе с коническим сканиро- 7.Б. Следящие система> РЛС сапрозозгденил ванием отклоняется обычно от оси антенны до уровня — 1,5 дВ. Для системы с последовательным переключением луча может быть принято, что лучи пересекаются на уровне — 3 дро в результате чего коэффициент усиления полу. чается таким же, как в системе с коническим сканированием. Максимальная частота обновления данных в системе с коническим сканиРованием составляет 1/4 частоты повторения импульсов, однако практически она порядка !7!б, В системе с последовательным переключением луча максимальная частота обновления данных в четыре раза виже частоты повторения импульсов, так как передача одного импульса на каждое переключение луча легко.
достижима. В моноичпульсной системе вся информация об углах получается за один импульс, таи что максимальная частота обновления данных равна частоте повторения импульса. Результаты сравнении систем сведены в табл. 1. 1.6. Следящие системы РЛС сопровождения Слелвщвя система РЛС сопровождения является той частью оборудова. мия РЛС, на которую поступает напряжение сигнала ошибки сопровождения и которая перемешает луч антенны в таком направлении, при котороч ошибка нанеления оси антенны на цель снижается до нуля. В системах сопровождения по углу с механическим приводом антенны обычно исполщуются отдель-, «ые оси вращении по азимуту и углу места и соответственно отдельные следящие системы. Обычная следящая система состоит из усилителей, фильтров н двигателя, наводящего ось антенны на цель.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
