Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Такой обнаружитель вычисляет модуль корреляционного интеграла (значение функции неопределенности) и сравнивает его с пороговым уровнем, выбранным исходя из принятого критерия оптимальности обнаружения 17). Алгоритм первичной Рис. 5.8. Первичная обрабовтка согнала а РЛС ДРЛО т В!арочная оераеотна ! ! ! ! ! ! ! 5.3. Средства радиолокационного дозора и дальнего обнаружения (ДРЛО) 121 Г,а„= ад = 25...30мс ()ск (5.24) должна разрешаться неоднозначность отсчета дальности. Для раскрытия неоднозначности приходится работать с разными частотами повторения зондирующих импульсов и применять внутриимпульсную модуляцию несущего колебания по частоте (ЛЧМ) или по фазе (ФКМ).
Спектр результирующего сигнала, отраженного от цели на фоне пассивах помех от земля, имеет вид рис. 5,10. Основная мощность спектральных компонент сосредоточена в окрестностях частот спектральных составляющих зондирующего сигнала Та+ )гав„, где Та — частота несуше- 1 го колебания, а Г = — — частота следования импульсов. В спектре Т п обработки в этом случае имеет жесткую последовательность действий и сводится к внутрипериодной обработке сигнала в ячейках «азимут— дальность — скорость», межпериодной компенсации коррелированных пассивных помех, согласованной фильтрации в доплеровских фильтрах, накоплению и формированию статистики о принимаемых сигналах.
На основании этой обработки принимается решение об обнаружении, оцениваются параметры сигналов и формируются отметки обнаруженных целей. При низкой частоте повторения зондирующих импульсов средство РЛР способно однозначно измерять дальность в пределах от 0 до сТ„ й,„„„= — ", где ҄— период повторения импульсов запросного сигнала и надежно обнаруживать цели, наблюдаемые выше местного радиогоризонта. Но при таком сигнале затруднено обнаружение и сопровождение радиолокационных целей в условиях отражений от подстилающей земной поверхности. Кроме того, короткие отраженные целью импульсы практически не позволяют использовать эффект Доплера для определения скорости. В режиме работы РЛС с высокой частотой повторения длинных зондирующих импульсов сигнал от цели хорошо селектируется на фоне помех от земной поверхности и других неподвижных объектов, что очень важно для обнаружения и сопровождения низколетящих целей.
По такому сигналу хорошо и однозначно измеряется радиальная скорость движения цели. Но дальность измеряется неоднозначно с периодом с 7'„ — ", как это следует из рис. 5.9. За время облучения цели 2 122 !лава 5. Радиолокационная разведка гг / Рис. 5.9. Работа средства ДРПО при отрагкенияк сигнала от земной поверхности Рис. 5. 10.
Спектр принятого сигнала прн высокой частоте повторения импульсов сигнала от подстилаюшей поверхности можно выделить четыре характерные области (рис. 5.!О). Область ! формируется отражениями в направлении главного лепестка ДНА РЛС. Интенсивность спектральных составляюших в этой области на 20...50 дБ больше, чем у пьедестала 2 и 3, сформированного отражениями по боковым лепесткам. Максимум области 1 приходится на частоту 2)г У,в = Рв ь — 'соаОа, (5.25) где У, — скорость самолета-носителя средства РЛР, Ор — угол наклона ДНА (рис. 5.9), а ) — длина волны несушего колебания. 5 3.
Средства радиолокационного дозора и дальнего обнаружения (ДРЛО) ! 23 Протяженность области ! опрелеляется шириной главного лепест- ка ДНА доогр Область 2 образуется за счет отражений в направлениях боковых лепестков ДНА, расположенных выше главного, причем максималь- 2 'г', ная доплеровская частота соответствует Ое= О в (5.25), т.е. равна — '. Х Область 3 формируется отражениями с направлений боковых лепестков, лежащих ниже главного.
Доплеровские сдвиги частот в этой области 2Р; лежат в интервале — '; О . Область 4 характеризует отражения от ) участков, расположенных вблизи нормали к подстилающей поверх- ности. Как вилно, в спектре принятого сигнала есть участки на частотах у" А+ — ' е Х е А ч ~е — — ' 2); 21; (5.26) где не наблюлаются помехи от полстилаюшей поверхности. Выбирая частоту повторения зондирующих импульсов 2 ге г,,> — "' е ). ). где Ä— максимальная возможная скорость движения цели, можно обеспечить прием сигнача, отраженного целью, в окне, свободном от помех (кроме, разумеется, собственных шумов приемника). Эти окна позволяют обнаруживать низколетящие цели на фоне пассивных помех от подстилающей поверхности.
Дальность обнаружения целей в этом случае опрелеляется энергией принятого от цели сигнала и спектральной плотностью собственного шуми приемников РЛС. 5.4. Средства РЛР с синтезированной апертурой Другой класс средств РЛР, базирующихся на летательных аппаратах (самолетах, ИСЗ), используется для картографирования подстилающей поверхности, а также и обнаружения, опознавания и сопровождения объектов на поверхности земли и моря. Этот класс систем использует синтезирование апертуры (СА) антенны РЛС для получения высокого разрешения (узкой ДНА) при использовании на борту антенны сравнительно мачого размера. Принцип работы РЛС с СА можно пояснить следующим образом.
Траекторию летательного аппарата (ЛА), будь то самолет, вертолет или ИСЗ, на коротких интервалах времени порядка нескольких секунд 124 Глава 5. Радиолокааиониая разведка можно считать прямолинейной, а скорость лвижения по траектории— постоянной. Соответственно равномерно и прямолинейно движется бортовая антенна ЛА. Диаграмма направленности антенны (ДНА) формируется в результате когерентного сложения колебаний, принимаемых отдельными ее элементами. Так, например, если антенная система состоит из и +! рядом расположенных одинаковых антенн размером г( (линейная решетка) и сигналы, принимаемые каждой антенной, когерентно суммируются, антенная решетка имеет такую же узкую лиаграмму направленности, как и антенна размером 0= Ип (рис.
5.! 1). зп Рис. 5. 11. Формирование гйгаграммм направленности антенной решеткой В РЛС с синтезированной апертурой применяется небольшая антенна, широкая ДНА которой неполвижна относительно ЛА и направлена перпендикулярно траектории, т.е. осуществляет боковой обзор пространства. При движении ЛА по траектории антенна РЛС последовательно занимает в пространстве положения (рис. 5.12) на прямой линий (траектории полета ЛА), тем самым формируя искусственную (синтезированную) антенную решетку. Запоминая сигналы, последовательно принимаемые антенной РЛС в каждой точке на участке траектории, и когерентно их суммируя, можно получить узкую диаграмму направленности искусственно сформированной антенной решетки.
Размер решетки, то есть размер синтезированной апертуры антенны РЛС, равен длине участка траектории, на котором когерентно суммируются сигналы, принятые в разные моменты времени в разных последовательных точках траектории. 125 5.4. Средства РЛ Р с синтезированной апертурой Считается, что используя метод синтезирования, можно увеличить разрешающую способность РСА по азимуту в 100 раз и более по сравнению с панорамными РЛС 131).
По потенциальным характеристикам разрешающей способности РЛС с синтезированной апертурой приближаются к разрешению, характерному для оптических приборов. Рис. 5.!2 Обзор земной поверхности РЛГ с сиитеэироваииаи апертурой ~502 Разрешение по наклонной лальности в РЛС с СА обеспечивается, как и в РЛС лругих типов, за счет импульсного режима работы РЛС. При этом могут использоваться сигналы с внутриимпульсной модуляцией. Очевидно, что чем более узкой является отметка сигнала от точечного объекта, тем меньше расстояние между отдельно наблюдаемыми объектами в суммарном изображении и тем выше разрешение.
В реальных условиях работы РЛС разрешающая способность зависит также от цело~о ряда лругих факторов. Гак, отметки от объектов с большой мощностью отраженных сигналов оказывают сильное влияние на расположенные рядом отметки от слабо отражающих объектов. Поэтому разрешение сигналов, амплитуды которых значительно отличаются друг от лруга, будет хуже, чем разрешение одинаковых или близких по мощности сигналов.
Максимально возможная 1потенциальная) угловая разрешающая способность РЛС по азимуту определяется шириной диаграммы направленности О, синтезированной антенны ). 0, =— 2Е ' (5.28) Глава 5. Ралиолокаиионнав разведка где ь — размер участка траектории ЛА, на котором обрабатываются принимаемые сигналы и синтезируется апертура. При такой ширине ДНА разрешение по дальности вдоль траектории полета будет (5.29) Ьг=Е,г очень высоким даже на больших дальностях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
