Бакулев (560825), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Антенна по сигналам от ЭЦВМ осуществляет формирование лучей и их перемещение для обзора пространства. Радиопередатчик формирует зондирующие сигналы, которые излучаются антенной. Радиоприемник усиливает слабые отраженные целью и принятые антенной сигналы. Поскольку эти сигналы приходят в смеси с шумами и помехами, то их выделение осуществляется с помощью согласованных фильтров сосредоточенной селекции и цифровых фильтров.
Обычно процессор сигналов (приемник) выдает электрические сигналы в цифровом коде. Дальнейшая обработка сигналов выполняется в процессоре данных по заложенным в него программам алгоритмов обработки. Рабочие частоты и временные интервалы в РЛС задаются с помощью синтезатора-синхронизатора. Устройство отображения информации выполняется обычно на индикаторе с электроннолучевой трубкой нли на дисплее процессора. Количество одновременно обнаруживаемых и сопровождаемых целей определяется быстродействием систем обработки информации — выходного устройства, в качестве которого обычно используется цифровой процессор.
На рис. !.3 изображен диспетчерский пункт регулирования воздушного движения в зоне аэропорта. Типичное изобРаженне на экРа Рнв !э. днепетч«в»кнл яункг увд не индикатора кругового обзора (ИКО) РЛС УВД показано на рис. !.4, и. Здесь можно различить светящиеся радиальные и круговые метки. В центре экрана «находится» РЛС.
Яркие точки — отметки целей. По радиусу можно отсчитать дальность, а по углу поворота радиуса, проходящего через отметку цели, относительно вертикали, проходящей через центр экрана, можно измерить пеленг цели. К каждой отметке на экране «прикреплен» формуляр, который содержит необходимую информацию о бортовом номере, высоте, дальности и азимуте самолета (рис. !.4, б). На рис.
!.4 для лучшей различимости проведено инвер- тирование изображения. Рнс. К4. Вид экрана РЛС управления воздушным двшкением: л — оошив вид экрана; о— укр> пнсннос изображение фрм.мента экрана с формуляром 1.3. Физические основы раднолокецнонных измерений Информативный параметр сигнала. Информация о геометрических элементах И', характеризующих положение и элементы движения объекта (цели), содержится в параметрах радиосигнала. Такой параметр называется инфорчатионььн.
В общем случае электромагнитное поле в точке приема является одновременно функцией времени и координат пространства. Поэтому информативными параметрами у радиолокационного сигнала могут быть время прихода, частота, начальная фаза, амплитуда, а также направление прихода сигнала (два угла в пространстве) и параметры поляризации поля. Поиск сигнала производится по его информативному параметру.
При этом приходится либо поочередно просматривать все значения этого параметра, либо одновременно наблюдать их. Устройства поиска, основанные на первом методе (устройства последовательного поиска), более просты в реализации, но требуют времени на просмотр всех возможных значений параметра.
Устройства, основанные на втором методе (устройства параллельного поиска), способны обнаруживать сигнал за существенно меньшее время, однако оказываются технически более сложными. Следует отметить, что обнаружение сигнала по информативному параметру при поиске эквивалентно грубой оценке (измерению) этого параметра, а следовательно, н элемента И'. Эта информация используется при последующем точном измерении (уточнении) И'. Реальная среда не является однородной и обладает определенным коэффициентом преломления л. В такой среде скорость распространения радиоволн у = с/и, где с — скорость радиоволн в вакууме (скорость света), равная 299792458,2+1,! м/с. Неоднородность среды, в которой распространяются радиоволны, приводит к тому, что скорость их распространения в реальных условиях не остается постоянной, а траекто- рия радиоволн не совпадает с кратчайшим расстоянием (прямой) между точками излучения и приема колебаний. Поэтому а точных РЛУ необходим учет влияния среды распространения на точность определения элемента гг'.
В приближенных расчетах влиянием п часто пренебрегают исчитаютг=с=3 10 и/с. Дальность до цели в РЛС измеряют по времени запаздывания принятого сигнала относительно известного времени его излучения. Например, в РЛС время запаздывания отраженного сигнала относительно излучаемого (зондирующего сигнала) гя=2Юс, где и — дальность до цели; с — скорость распространения радиоволн. Скорость объекта обычно определяют по доплеровскому сдвигу несущей частоты сигнала 4. В радиолокационных измерителях радиальной скорости, например, доплеровский сдвиг частоты Р'„связан с радиальной скоростью движения объекта К„соотношением где Х, — длина волны излучаемого сигнала; К, — радиальная скорость относительного движения цели.
Угловые координаты можно измерять, используя направленные свойства антенны. Например, при обзоре пространства узким лучом антенны угловое положение объекта относительно направления, принятого за опорное, можно определить в момент достижения амплитудой принятого сигнала максимума. Используют и другие методы определения угловых координат.
Одной из основных задач при обнаружении сигналов и измерении их информативных параметров является разрешение сигналов, осуществляемое РЛУ, способным обнаруживать и раздельно измерять мало отличающиеся информативные параметры, соответствующие мало отличающимся элементам И', характеризующим положение и параметры движения объектов (целей). В радиолокации обычно говорят о разрешении целей, незначительно отличающихся по дальности, угловым координатам или скорости. Способность РЛУ разрешать сигналы (цели) определяется типом используемого сигнала, шириной диаграммы направленности антенны, а также способом обработки сигнала и видом принятого в системе представления информации об объекте (цели).
В некоторых случаях по принятому сигналу требуется решить задачу распознавания объекта (цели). В радиолокации применяют анализ тонкой структуры принятого сигнала или анализ спектра отраженного сигнала, и тот и другой зависят от конфигурации и размероа отражающего объекта. 5.4. Методы определения координат н РЛС Системы координат. Местоположение объекта (цели) характеризуется положением центра объекта (центра масс цели) в некоторой опорной системе координат. При радиолокационном определении местоположения наиболее часто применяют местную сферическую систему координат, начало которой находится в точке размещения антенны РЛС. В наземной РЛС одна нз осей координатной системы совпадает с северным направлением меридиана, проходящего через позицию антенны РЛС, поэтому местоположение цели (Ц) находится по результатам измерения наклонной дальности И, азимута а и угла места ~3 (рис.
1.5, и). При этом система координат неподвижна относительно земной поверхности. Если РЛС располагается на летательном аппарате (ЛА) и ось Х координатной системы совмещается с продольной осью ЛА, а ось У вЂ” с направлением правого крыла (рис. 1.5, б), то для определения местоположения цели измеряют наклонную дальность И, курсовой угол — азимут цели а н угол места 13. Такая связанная с ЛА система координат перемещается относительно земной поверхности со скоростью, равной скорости полета ЛА, и поРис.
1.5. Мсстньн сферические системы координат а — РЛС на поверхности Земли; б- РЛС на борту ЛД носнтельно Зем- ли при его эволюциях. При определении местоположения применяют как местную сферическую систему координат (рис. 1.5, и), так и глобальные системы. Местные системы координат используют при дальностях Л, не превышающих несколько сотен километров (в зоне прямой видимости), а глобаяьные — при большой дальности. В глобальной, например, геоцентрической системе координат, местоположение объекта определяется в координатах; широты <ро представляющей собой угол между плоскостью экватора и направлением от объекта к центру Земли(различают северную н южную широты) и долготы З.„, представляющей собой угол между плоскостями Гринвичского меридиана н местного меридиана, проходящего через проекцию объекта на земную поверхность. Методы определения местоположения объектов. В радиолокации для определения местоположения цели (объекта) чаще всего применяют позиционный метод, основанный на использовании поверхно- 10 отей или линий положения для определения места объекта а пространстве или на поверхности Земли.
Поверхность положения представляет собой геометрическое место точек в пространстве, отвечающих условию постоянства параметра и'(дальности, угла и т.п.). Местоположение ЛА в пространстве находит- У ся как точка пересечения цп- пгг, - арам яо- еолп лпо трех поверхностей положе- ' ",с ' ы«ееое ъ ння (ПП). Пересечение двух и поверхностей положения, „~ 3 соответствующих элементам ю я И', и И'г дает линию паложения (ЛП), которая являет- з л — р еопи ся геометрическим местом з а точек с постоянными значе- а пнями элементов И', и И;.
с На плоскости достаточно двух линий положения со рпе. !.6. Поеерхпоети пологеепии при определении значениями элементов И', и меегоположеиил объекгл ьг позипиоипым (делыко И' которые измеряются мергго-пелмгеепиопиым) методам г двумя РЛУ. На рис. Нб показано определение места ОЛ, находящегося в точке лг пространства, дапьномерно-пеленгационным методом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
