Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Если цель неподвижна, ее присутствие может быть обнаружено путем выпрямления энергии, возвратившейся от цели, и последующего измерения при помощи гальванометра постоянного тока. Ничего другого о цели, кроме ее присутствия и, может быть, направления на нее, мы отсюда узнать не можем. lереаама. ан вннхнна йанемнан анп~енна Рнс. 10.13.
Лопплеровская система с непрерывным излучением. Если, однако, цель движется, то может быть обнаружена радиальная составляющая ее скорости. Для этого нужно сравнить частоту отраженного сигнала с частотой передатчика. Частота отраженного сигнала будет отличаться от частоты переданного вследствие эффекта Допплера, который в данном случае совершенно аналогичен появляющемуся при распространении звука.
Сравнение излученной и принятой частоты дает биения, частота которых иногда называется допплеровской частотой'уп. (1О. 23) ув = 89,4 —. х' где о — скорость цели в милях в час, ).— длина излучаемой волны в сантиметрах '). Чтобы использовать этот принцип, мы удаляем постоянную составляющую отраженного сигнала и оставляем только переменную !) Й)депо иг 1...
кадаг Яув!ет Епя!неег!пя, МсОгзж-Н!!! Воо1с Со., 1947. !Русский перевод: Радиолокационная техника, т. ! н ЕЬ Советское радио, 1949. (Прим. перев.)) 10. 18! глдиолокьтог с члстотной модгляцивй 411 составляющую, пропорциональную радиальной скорости цели. Так как это можно сделать просто при помощи блокирующего конденсатора, то мы получим способ обнаружения исключительно движущихся целей; все неподвижные цели (или местные предметы) будут исключены конденсатором. На первый взгляд, отсюда можно путем интегрирования получить дальность.
Однако это неверно, потому что в описанной системе не существует никакого устройства для определения постоянной интеграции. Таким образом, эта система не может измерять дальности. Вообще она хороша лишь теоретически, а на самом деле удовлетворительность ее работы зависит от того, насколько передатчик свободен от шумов. Максимальный допустимый шум в передатчике зависит от ожидаемой полосы допплеровских частот и от того, как сконструирована система. Требуемая точность стабилизации частоты передатчика имеет порядок 10 'з. Полоса приемника может быть сделана весьма узкой по сравнению со случаем импульсного радиолокатора. Это, конечно, ограничивает скорость передачи информации. Однако в системах управления необходимая скорость передачи информации зависит от того, насколько система может ее использовать, т. е.
от того, какую ширину полосы требует система. Эти требования ограничиваются всего несколькими герцами или даже меньше, как будет показано в последующих главах. Поэтому полоса приемника может быть самое большее в несколько сот герц. Для заданной максимальной дальности действия отношение потребной пиковой мощности импульсного радиолокатора к мощности допплеровской установки с непрерывным излучением есть линейная функция от отношения ширины их полос. Если при сравнимых дальностях действия импульсная мощность будет, например, иметь.
порядок сотен киловатт, то мощность допплеровской установки с непрерывным излучением будет порядка десятков ватт. Однако средняя мощность этих двух систем будет одинакова, если они спроектированы на одну и ту же максимальную дальность. Допплеровская система при отсутствии селекции может обеспечить однозначное сопровождение лишь при том условии, что внутри луча антенны находится только одна цель. Это условие таково же, как и для импульсного радиолокатора, в котором из всех величин, связанных с целью, используется какая-либо одна (обычно ее дальность), чтобы при помощи этой величины осуществить селекцию цели для автосопровождения..В допплеровской системе для такой селекции пригодны только две величины: частота и амплитуда допплеровского сигнала.
Обычно пользуются допплеровской частотой, применяя высокоселективный подстраиваемый фильтр такого типа, как в промышленных анализаторах формы сигналов. Чем уже полоса пропускания фильтра, тем выше разрешающая способность, совершенно так же, как в импульсном радиолокаторе уменьшение продолжительности стробирующих импульсов улучшает разрешающую способность. 412 [гл.
10 ПОЛУЧВИИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИИ ИНФОРМАЦИИ Для правильного функционирования системы необходимо регулировать перетекание энергии из передатчика в приемник таким образом, чтобы в смеситель попадала как раз та амплитуда, которая необходима для наиболее выгодной его работы. Это требование затрудняет применение одной и той же антенны для передачи и приема. В экспериментальных установках, применяя для приема и передачи две различные антенны и специальную защитную цепь, состоящую из аттенюатора и фазовращателя, возможно получить чувствительность приемника, ограниченную только его собственными шумами. До пи перовская система для измерения дальности.
Чтобы измерять дальность цели, необходимо иметь какую-то отметку, относительно которой производится измерение. Эту отметку должен дать передатчик в виде частотной или импульсной модуляции. В импульсных радиолокаторах такой отметкой является сам импульс, относительно которого и измеряется дальность (время). Дальность цели вызывает сдвиг фазы различных боковых полос импульса, а сдвиг фазы (в идеальном случае) создает в приемнике отклик на излученный импульс, смещение которого по времени пропорционально дальности цели. В машем случае нужно обратить процесс, т.
е. определить дальность по относительному сдвигу фазы боковых полос. Интуиция подсказывает, что для этого достаточно двух боковых полос. Это можно осуществить многими способами. Можно построить обыкновенный радиолокатор, работающий на двух частотах (рис. 10.14). Дальность цели модулирует эти две частоты таким образом, что относительный сдвиг фаз пропорционален дальности. Для однозначного определения дальности такая система должна работать на частотах, настолько далеких друг от друга, чтобы на максимальной дальности разность хода составляла один период выбранной радиочастоты. Такой радиолокатор одинаково пригоден как для неподвижных, так и для движущихся целей.
Однако, если необходимо измерять дальность только таких целей, которые обладают радиальной скоростью, необходимо использовать допплеровскую частоту как средство для исключения неподвижных целей. Использование двух боковых частот эквивалентно излучению двух различных частот. Радиальное движение цели порождает допплеровскую боковую частоту на каждой из излучаемых частот. Каждая допплеровская частота смещена относительно своей несущей на величину, определяемую уравнением (10.23).
Можно показать'), что относительный сдвиг фаз допплеровской частоты есть линейная функция дальности цели. Описанный радиолокатор может измерять как дальность, так и скорость ее изменения. Допплеровская система с импульсной модуляц и е й. Только что рассмотренная допплеровская система есть, в сущ- т) й!4 ел опт 1., цит. иа стр. 410; см.
стр. 140 цитируемой книги [нлн стр. 127 русского перевода. (Прим. перев.)) 10.18! гадиолоклтог с частотиой модгляцивй 4!3 ности, грубая установка с импульсной модуляцией, боковые частоты которой образуют очень длинные импульсы; в промежутках между импульсами амплитуда остается отличной от нуля. Если даже скорость изменения дальности будет измерена очень точно, сама дальность будет'Ьпределеиа с большой ошибкой, так как точное измереиие разности фаз при условии, что максимальная дальность. соответствует одному периоду, весьма затруднительно.
ЛеАъулсее аенна еемиае етжа Рис. 10.14. Лопплероеская система для измерения дальности. Пусть, например, мы умеем измерять фазу с точностью 1' и пусть максимальная дальность действия радиолокатора есть 10 морских миль; тогда радиолокатор сможет различить разность расстояний в 'ь! вв моРской мили, или 66 ЯРдов ( 60 м).
ИспользУЯ тот же самый способ, мы получим, что теоретически импульсная установка сможет различать расстояния порядка 3 ярдов. (Коиечио, в действительиости, такие разности дальиостей ие могут быть измерены, ио степень трудности получения указанных результатов одинакова в обоих типах.) Один из способов получить установку, обладающую одновременно точностью импульсной установки в измерении расстояний и способностью допплеровской установки исключать помехи от местных предметов, состоит в том, чтобы построить иекоторое комбинированное устройство. Подобное устройство называется допплеровсной системой с импульсной .чодуляиией. Эта система полячвнии и пРИОВРАзОВАнив инФОРмАции [гл.
10 414 показана на рис. 1О.!5. В таком радиолокаторе мерой 'дальности цели является задержка импульса, а время появления импульса используется для селекции (стробирования) цели, как и в обычном импульсном радиолокаторе. Однако только эхо-сигналы, обладающие допплеровским сдвигом фазы, используются в индикаторах и следящих цепях. Отделение импульсов, обладающих допплеровским сдвигом, от не имеющих этого сдвига, выполняется очень сложными фильтрующими цепями. Вообще эти фильтрующие цепи могут быть выполнены несколькими способами, одинаковыми с теоретической точки зрения, но различными на практике.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
