Бакулев (560825), страница 21
Текст из файла (страница 21)
2! =2Я3)в!п — lгз!п!3 . ( Л , (2к При обнаружении целей на малых высотах 7), з!п~ — Ьв!п!3 (,л 2я = — 7)з!)з!3, поэтому дальность обнаружения будет определяться соот- 4к7) ношением Яви„= И„мвв г" ((3) = !7в„вв ""'" Лд,в Следовательно, 7))С)б пит!Д,4чй Н мм угр Сферичность Земли ограничивает дальность действия РЛС, в которой используются радиоволны с длиной менее !0 м, распространяющиеся над земной поверхностью, дальностью прямой видимости й„, (рис. 5.!О).
Если высота цели Н, а высота подьема антенны 7)„то при учете рефракции в стандартной атмосфере (5.10) где при Н и 7)м выраженных в метрах, !7 получается в километрах. Рис. 5ЛО. Дввьиояь прямой видимости Рис. 5.11. Связь истинной и иривсдсииай вь)сот иски 127 Кроме того, сферичность Земли требует коррекции соотношения для вычисления высоты цели: Н= Нг+дН. Есяи не учитывать сферичность земной поверхности, то как следует нз рис. 5.11, высота цели над ппоскостью горизонта, Н, = Ь, + Кз1п(1 . При введении коррекции высота Н= Нг+оН ° где при стандартной атмосфере поправка ЬН= ЬН = и /(2кз) .
Из-за сферической поверхности Земли отраженные от нее радиоволны расходятся. Это приводит к уменьшению коэффициента отражения, что следует принимать во внимание прн расчетеу~ф). Уменьшение коэффициента отражения учитывается коэффициентом сферической расходимости К,ья!: Кочж К~ф~озр где К, и К, — результирующий и исходный коэффициенты отражения от земной поверхности.
Зоны обнаружения (зоны видимости). Используя зависимость й„= К„„„„~ (б), можно построить в полярной системе координат график д,„,„(1)) для контура зоны в вертикальной плоскости, в пределах которой цель с известной Ув обнаруживается с заданными вероятностями правильного обнаружения 0 и ложной тревоги Р радиолокатором с параметрами Рь й,ь С,ь й ь йь ) . Однако такой график не дает полного представления об особенностях зон обнаружения, поэтому его принято строить в декартовых координатах (К,„, Н), используя формулу для Н„ но при этом не учитываются рефракция и кривизна Земли.
В связи с этим графики зон видимости корректируют. Для учета рефракции расчет ведется для стандартной атмосферы и К, заменяется на К„,В=(4/3)Я,. Кроме того, оставляя траектории радиоволн прямолинейными, преобразуют прямоугольную систему координат в криволинейную, переходя к координатам "наклонная дальность — приведенная высота". Под приведенной высотой понимают высоту цели над горизонтальной плоскостью (ПГ), проходящей через антенну. Приведенная высота Н„р связана с истинной высотой цели Н следующим соотношением (рис.
5.12): 128 На полученной таким образом зоне обнаружения в вертикальной плоскости (рнс. 5Л2) обычно указывают линии равных истинных высот и линии равных углов места. Рис. 5Л2. Зоны обнаружсниа в всртикааьиой плоскости ллк рааиолокатора «утсс-т» (свстлал зона — рабата иа олной частота, тсинаа зона — на двух частотах) 129 6.5.3. Обзор пространства в РЛС Поиск или обнаружение целей в заданной области пространства называется обзором прпспзранспзва. Время обзора, т.е.
однократного просмотра области обзора, зависит от размера этой области, заданного качества обнаружения и способа обзора. Обзор пространства в однопозиционных РЛС. Рассмотрим параметры обзора при параллельном и последовательном обзоре пространства. При параллельном обзоре весь телесный угол области обзора плотно заполняется парциальными пересекающими по уровню половинной мощности лучами с телесным углом каясдого, равным угловому элементу разрешения. При этом в пределах каждого парциального луча обнаружение производится по всей дальности последовательно за время приема пачки отраженных импульсов т„= пТн, где число импульсов в пачке п определяется заданным значением пороговой мощности.
Таким образом, время обзора пространства Т.с,=т„=пТ„сокращается при усложнении РЛС за счет формирования многолучевой ДНА. При последовательном обзоре луч ДНА плавно или ступенчато перемешается в заданной области обзора, находясь в каждом направлении в течение времени т„= пТ„. При механическом вращении ДНА используется плавное перемещение, а при электронном — ступенчатое. При плавном перемещении луча время обзора определяется законом и скоростью движения луча (й,с,).
Значение й,о, ограниченно сверху условием зро з(аз,с„) ~>т„= =пТ», т.е. Осы<зава(пТ„) '. Из широко используемых способов последовательного обзора рассмотрим круговой, винтовой и секторный. При кржовсыт обзоре (рис. 5. (3, а) пространство обзора ограничено координатами О< йй й„„, 0<а< 360' и 0<(3<5залв. Время обзора можно определить, используя соотношение Ты=360'(О.г) Ы60'пТ„(срок„) '.
Прн винтвван (спиральном) обзоре (рис. 5.13, б) пространство обзора ограниченно координатами 0<ИВ)е„м„, 0<а<360', 060<90'. Время одного витка Т;-360(й в„'1 сл360'пТ„(ероз„) ', а поскольку число витков п,ь90'(еро,зв) ', то время обзора Т,а;Т,п,=360' 90' пТп(ерозрроз,) =ФпТпФ, . При секторном (опрочнам) обзоре (рис. 5.13, в) пространство обзора ограничено пределами: 0<ЮЯ, ав,„<а<а „и 1)вв,<1)63 „„. Время одной СтрОКИ ЗадаЕтСя СООТНОШЕНИЕМ Т; — (ав -ам )((),М) ~>(а„„;а „,)ПТ„(5РО5,) ', а число строк (()„в,„-()„пв)(роз,) '. Время перехода луча от строки к строке обозначим через гп .
Число переходов равно нрпр=2(пв -1). Поэтому время обзора определяется соотношением Т Т 22 ПГ ° ( в~ах 1пп)(55ввх 5)вв )+ вбз вхр етр + х ххр ) пер еро,5гя50.5в зро.5в При ступенчатом обзоре пространства, считая время перехода пренебрежимо малым, число просматриваемых пространственных элементов можно определить как пы = Ф(Ф,) ', а время просмотра каждого элемента т„=пТ„, поэтому Т, = п,„гп = пТпФ(Фв) ' . Рнс.
5.13. Возможные методы обзора оросзракзаа ОПРЛС Обзор пространства в многопозиционных РЛС. Зона обзора МПРЛС при однопозиционных РЛС на разнесенных позициях А, 8 и С (рис. 5.14,а) представляет собой совокупность зон обзора этих РЛС. В бистатических РЛС границы зоны обзора (рис. 5.14, б) зависят от дальности обнаружения, которая определяется соотношением ((2йз рй 5 226222~ ~о )х 2 2 (4Л) Рп, 130 где индексы 1 и 2 относятся соответственно к передающей и приемной позициям. Границы зоны обзора можно найти, использовав рис. 5.15 и положив К = сова. Переходя к координатам х, у, нормированным к зна- г чению 0,5Б, получаем уравнение так называемых овалов Кассини в декартовой и полярной системах координат: (х,, +у, Р1) — 4х,, = С, (йаг„+1) — 4Лансоа В=С~, гдехн=2хБ ',у„=2уБ '; С=2 <КБ '; Наи =х,', +у„'. Для получения сплошной зоны обзора, что возможно прн С >1, базу БиРЛС следует выбирать из условия Б > (Л< Иг) При этом гарантируется С >2 и сплошная зона обзора.
В МПРЛС с Рис. 544. Зоны обзора МПРЛС, сосюнняж и< РЛС !и! и БиРЛС (<т< емными и передающими позициями обзор зоны организуется с двух разнесенных позиций. При этом можно применять параллельный обзор зоны много- лучевыми приемной и передающей антеннами !Рис. 5.16, а) или последовательный двумя перемещающимися в пространстве узкими лучами передающей и приемной антенн !Рис.5.16, 6).
Кроме того, можно производить обзор прес! рвнс и<а узкимпере Рис.5.!5.3о<ыобраБиРЛС мещающимся лучом приемной антенны при неподвижном широком луче передающей антенны (рнс. 5,16, в) нли узким лучом передающей антенны при широкой Дг)А на передающей позиции (рис. 5, 16, г).
Рис. 5. !б. Варианты обзора а МПРЛС 131 В общем случае, когда аппаратура на разнесенных позициях МПРЛС может работать в разных режимах (пассивный, активный) и состав этой аппаратуры может меняться, построение зон обзора — задача сложная и порой невыполнимая без конкретизации состава аппаратуры и геометрии системы.
б.1.4. Анализ факторов, определяющих дальность действия РЛС На дальность действия РЛС в основном влияют следующие факторы: развязка передающего и приемного трактов, длина волны радиосигнала и параметры обзора пространства. Развязка передающего н приемного трактов. Под развязкой понимают степень уменьшения мощности сигнала передатчика, поступающего на вход приемника из-за связи выходных цепей и антенны передающего тракта с выходными цепями и антенной приемного тракта ОПРЛС. Просачивающийся на вход приемника сигнал передатчика имеет, как правило, паразитную модуляцию шумами генератора передатчика, вибрационными шумами (при установке аппаратуры на ЛА) и т.п., что приводит к увеличению шума в приемном тракте и снижению чувствительности приемника. Поэтому развязка должна быть такой, чтобы не наблюдалось существенного ухудшения пороговой мощности.
Рассмотрим отношение мощностей принимаемого и излучаемого сигналов в однопозиционной РЛС: Рз 6 РъзЧВЙ '~а Р, (4гг)з й4 При обнаружении самолета с Яа=! м на расстоянии )1=100 км радиолокатором с параметрами Я„=10 м, 1=10 см, с „=с,, =4я10, г1, = ц, = 1 отношение Рз!Р~<10 ". Очевидно, что для обнарухгения такого слабого сигнала необходимо, чтобы Р 1Р,<!О ", где Р„, — мощность просачивающегося в приемный тракт сигнала передатчика, т.е.
требуется развязка не хуже 10 " или — 170 дБ. Получение такой развязки — сложная техническая задача. На практике находят применение следующие виды развязки: лрося~раясивенипя — разнесение передатчика и приемника вместе с антеннами в пространстве, т.е. переход к БиРЛС; частотная — работа приемника и передатчика на разных частотах; яолярязационяпя — работа на излучение и прием с сигналами ортогональной поляризации; 132 киипелсациолнля — вычитание просачивающегося зондирующего сигнала в приемном тракте с помощью специального компенсирующего сигнала от передатчика; временная — работа на излучение и прием в различные интервалы времени (что возможно при импульсном сигнале).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
