Лекция №1-2. Конспекты к слайдам (1186391), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В 60-е годы парк радиолокационных систем начал активно обновляться проходила частичная замена элементной базы появились радиолокаторы, использующие простейшие вычислительные системы.

Стали внедряться методы обработки сигнала с использованием аналоговых схем и различных специализированных приборов.

Условно станции, разработанные в этот период времени можно отнести к системам третьего поколения.

Четвертое поколение радиолокационных систем соответствовало по времени концу 70-х концу 80-х годов.

Развитие данных систем проходило под флагом внедрения твердотельной элементной базы, а также элементов вычислительной техники.

Именно в системах данного поколения впервые стали применяться фазированные антенные решетки.

В настоящее время радиолокационная техника находится на стадии пятого поколения развития.

Характеризуется данное поколение активным применением вычислительных систем, применением активных фазированных антенных решеток, а также значительным удорожанием по сравнению с традиционными системами.

РАЗДЕЛ 2. Основы функционирования радиолокационных систем.

2.1 Основные задачи радиолокационных систем

Знакомство с радиолокационной техникой начнем с базовых определений, относящихся непосредственно к предмету радиолокации.

Собственно Радиолокация – это область радиотехники, обеспечивающая получение сведений об объектах путем приема и анализа радиоволн.

Объекты, о которых требуется получить информацию, называются радиолокационными целями.

Совокупность сведений о целях, получаемых средствами радиолокации, называют радиолокационной информацией.

Технические средства получения радиолокационной информации называют радиолокационными станциями (РЛС) или радиолокаторами.

В случае, когда в одну функционально законченную единицу входит несколько однородных или разнородных радиолокационных станций, а также какая либо дополнительная аппаратура, говорят о радиолокационном комплексе.

Слайд 7

Рассмотрим подробнее то, что относится к понятию радиолокационная информация, поскольку составляющие данных, входящих в рассматриваемое понятие определяют основные задачи, решаемые радиолокационными системами, а именно:

обнаружение объектов, то есть принятие решения о наличии или отсутствии объектов в каждом элементе пространства с минимально допустимыми вероятностями ошибочных решений (в состав радиолокационной информации включаются данные о наличии цели в заданной точке пространства, а также вероятностные характеристики, соответствующие данному событию). После решения задачи обнаружения формируется так называемая отметка о цели;

измерение координат обнаруженных объектов, то есть получение информации об их положении в пространстве и параметрах движения. Как правило, измеряются дальность до объекта, проекция скорости движения объекта, азимут и угол места, а также высота (в состав радиолокационной информации включаются результаты измерений, ассоциированные с полученной при обнаружении отметкой). После выполнения измерения отметка с уточненными параметрами трансформируется в отсчет о цели.

разрешение обнаруженных объектов – возможность измерения параметров движения объекта, при наличии других объектов или иначе способность разделять сигналы от двух объектов сколь угодно близко расположенных в пространстве. В радиолокации часто говорят о разрешающей способности станции, понимая под этим некоторую евклидову меру, соответствующую минимальному расстоянию между двумя объектами, позволяющему произвести отдельно обнаружение каждого из них. Разрешающая способность часто задается не в виде интегральной оценки данной меры, а в виде раздельных оценок по каждой из координат.

распознавание (классификация) или селекция – возможность определения класса или типа, к которому принадлежит обнаруженный объект, за счет различной некоординатной информации, например, продольного и поперечного размеров, характерной геометрии объекта, характерных особенностей траектории движения и т.д. Информация, связанная с распознаванием и селекцией дополнительно ассоциируется со сформированным отсчетом, как и информация об измеренных координатах.

Носителями информации для решения всех перечисленных задач являются принимаемые радиолокационные сигналы, т.е. информация получается за счет возмущения среды целью, в частности за счет эффекта излучения и отражения целью радиоволн.

2.2 Основные принципы радиолокации

В зависимости от излучения по которому функционирует радиолокатор и способа возмущения среды целью различают следующие виды радиолокации:

- активная радиолокация с пассивным ответом;

- активная радиолокация с активным ответом;

- пассивная радиолокация.

1.2.1 Активная радиолокация цели с пассивным ответом

Слайд 8

При активной радиолокации цели с пассивным ответом решение рассмотренных выше задач обеспечивается за счет облучения цели сигналом излученным радиолокационной станцией, отражением этого сигнала от цели и последующим приемом данного сигнала радиолокационной станцией.

Отраженный от цели сигнал носит название вторичного излучения радиолокационной цели.

На рисунке 1а. показана схема локации, соответствующая радиолокации с пассивным ответом.

Рисунок 1а - Схема активной локации цели с пассивным ответом

При применении методов активной локации цели с пассивным ответом могут применяться различные типы излучаемых (зондирующих) сигналов, а именно как непрерывные, так и импульсные.

Далее в рамках нашего курса будут подробно рассматриваться различные типы зондирующих сигналов, однако чаще всего применяются импульсные сигналы, позволяющие сравнительно легко обеспечить функционирование радиолокационной станции.

Слайд 9

На рисунке 2 приводится схема излучения и приема зондирующего сигнала, иллюстрирующая принцип действия активного радиолокатора с пассивным ответом.

Рисунок 2 - Принцип действия активной радиолокации с пассивным ответом

Следует отметить, что активная радиолокация с пассивным ответом является основным традиционным типом локации и в рамках нашего курса основное внимание будет уделяться именно таким системам.

1.2.2 Активная радиолокация цели с активным ответом

Слайд 8

При активной радиолокации цели с активным ответом обратный сигнал не отражается от цели, а излучается целью самостоятельно после приема радиосигнала от облучающего ее радиолокатора.

Схема данного типа радиолокации представлена на рисунке 1б.

Рисунок 1б - Схема активной локации цели с пассивным ответом

Применение данного типа радиолокации вызвано задачами экономии энергетического потенциала системы или удешевления радиолокатора за счет ограниченной области использования.

Очевидно, что при таком построении систем цель должна быть оборудована специальной аппаратурой, позволяющей переизлучать, усиливать или модифицировать принятый сигнал.

То есть данный тип радиолокации применяется при контроле своих целей.

Примерами применения данного типа радиолокации являются:

- полигонные системы, когда для упрощения контрольных радиолокаторов активными ответчиками оснащаются испытываемые мишени и это позволяет обеспечить существенное увеличение дальности действия радиолокаторов;

- подсистемы стрельбовых комплексов, обеспечивающие измерение положения в пространстве ракет, наводимых на воздушные цели, для реализации различных методов наведения;

- запросные системы типа "свой - чужой";

- подсистемы определения высотных эшелонов и цифровых формуляров гражданских аэродинамических целей, встраиваемые в специализированные трассовые радиолокаторы управления воздушным движением.

2.2.3 Пассивная радиолокация целей

Слайд 10

В данном случае радиолокатор не излучает никаких сигналов, а только лишь принимает собственное излучение целей.

Схема пассивной радиолокации целей представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - пассивная радиолокация целей

Собственное излучение радиолокационных целей может быть связано с различными факторами.

В первую очередь собственное излучение возникает, когда цель ставит помеху радиолокационной станции.

При этом происходит ее демаскирование и она может быть обнаружена по собственным помеховым сигналам.

Далее источниками собственного излучения целей могут являться системы связи, находящиеся на борту.

Для их обнаружения требуется более сложная аппаратура, как правило отличающаяся широкой полосой.

Кроме того собственные излучения у объектов возникают из-за работы непосредственно бортовой электронной аппаратуры.

Однако уровень излучения таких систем крайне мал и для их обнаружения требуется крайне сложная и чувствительная приемная аппаратура.

В последнее время пассивная радиолокация находит большое применение в военных системах и активно развивается.

В первую очередь это вызвано тем фактом, что активные системы демаскируют себя и являются крайне уязвимыми для поражения различными типами высокоточного оружия.

Отсутствие собственного излучения считается в ряде случаев некоторой панацеей от уничтожения и обнаружения.

Хотя в большинстве случаев пассивные системы могут рассматриваться лишь как дополнительные в составе сложных радиолокационных комплексов.

2.2.4 Способы построение активных радиолокационных систем с пассивным ответом

Основной тип радиолокационных систем - активные радиолокационные системы с пассивным ответом могут быть разделены на несколько типов, связанных в свою очередь с расположением передающих и приемных позиций радиолокатора.

Радиолокационные станции можно разделить на системы однопозиционные и многопозиционные.

Однопозиционные системы представляют из себя системы в которых узел излучающий зондирующий сигнал конструктивно совмещен с узлом, принимающим сигнал, отраженный от цели.

Многопозиционные системы фактически представляют из себя радиолокационный комплекс, состоящий из нескольких конструктивно разделенных позиций, в составе которых могут быть как излучающие узлы, так и приемные узлы, а также приемо-передающие узлы.

Слайд 11

На рисунке 4 показана схема, иллюстрирующая многопозиционную схему построения радиолокационной станции.

Рисунок 4 - схема построения многопозиционного радиолокационного комплекса

Частным случаем многопозиционной радиолокационной станции является просветная радиолокационная станция, включающая в свой состав разнесенную приемную и передающую позиции таким образом, что цель обнаруживается при прохождении между ними.

То есть в данном случае локация осуществляется за счет возникновения эффекта затенения между рассматриваемыми позициями.

Все перечисленные конфигурации активных систем с пассивным ответом активно применялись в разное время развития радиолокационной техники и в том или ином виде применяются до сих пор.

При этом активно совершенствуются как составные элементы рассматриваемых систем, так и уточняется их конфигурация.

Лекция 2

2.3 Классификация радиолокационных станций

Слайд 12

Характеристики

Список файлов лекций