Бакулев (560825), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Риэрешиющия способность иыпязппубных радшзпеленеитирое характеризуется соотношениями: но в два раза превышающая ана- 69 = Оз з — метод лзаксимума; Ряс. 11.25. Состааляюявзс иогрсшчьсзсл 89 =1,59оз — равносигнальный в одно- и многоканальных следящих метод (точнее БО =29ьоКОь з). Величина флуктуационных ошибок радиопеленгаторов обычно оценивается единым соотношением: оо/Оо,з ч КИЧ где К- зависит от типа пеленгатора и аппроксимации ДНА. Так, при 3(О) = ехр(-2,8(0/Оь з)'~, получаем Фазовый сум- марно- азностоый тво пс яснгато- Фазо- фязавый Лмплитулио- амплязулпыя Лмплитулный суммарно- ювосшыл К О,! 0 17 0 12 О,!2 Контрольные вопросы 271 11Л. Огнбаюзцая пачки отраженных от цели импульсов промодулирована по ам- плитуде функцией, описывающей ДНА: 7';(0)=ехр( — я(0~<р,)~). Ширина ДНА яз„= Ь', угловая скорость вращения антенны ь)я„ж 30'/с, частота повгорсния импульсов Ря =!ОООГц, для фиксации максимума используется РГ! рис.
11.3. Определите вссовыс коэффициенты, снсгсматичсскую погрешность измерения, построите зависимость погрешности пеленгации от отношения сигназвшум. 11.2. Для пеленгации используется равносипальный л~стод, ДНА описывается экспонснцнальнай функцией (з!з; — Ь'). Постройтс ДНА. вычислите пелснгацион- ную способность. опрсдслигс погрешность нелснгшии. 11.3. Какая инфорлзация об угяовом положении цели и в каких параметрах сиг- нала содержится на выходе усилителя сигнала ошибки? 11.4.
С помощью каких устройств информация об угловом положении цели пс- рсволится из полярной системы координат в дскартовуу 11лй Какими соображениями руководствуются при выборе частоты сканирования7 11.6. Для пеленгации цели используется фазовый л~етод, длина волны /ь=! м, Найднтс базу пеленгатора, при которой сектор однозначного измерения а „=л!О', определитеточность измерения угла при /Р/Р !=10.
!1.7. Производится пеленгация цели, расположенной в пространстве. Базы из- мерителя расположены в плоскости Земли (база АС расположена в направлении меридиана, база АВ перпендикулярна к ней). Сдвиги фаз принятых сипшлов <рж=85', рая=15'. Определите азимуга и угол места !3 цели, если г/я //. = гля/Х =!. 11М. Какие типы угловых датчиков использу~отся в моноимпульсных радиопе- ленгаторах? 11лл Как формируется равносигнальнос направление в амплитудных датчиках на ФАР? 1!НО. Какие типы угловых дискриминаторов использу~отся в моноимнульсных пеленгаторах? 11.1!. Как формируется дискриминационная характеристика в фазово-фшовых, амплитудно-амплизудных радиопеленгаторах'? 11.12.
Назовите функции преобразователя информации в суммарно-разностных радиопеленгаторах. 11.13. Запишите выражения для потенциальных ошибок фазово-фазовых, ам- плитудно-амплитудных н суммарно-разностных радиопеленгаторов. 11.14. Укажите недостаток моноимпульсных радиопеленгаторов. 11.15. Перечислите основные составляющие погрешности одно- и многоканаль- ных радиопеленгаторов'? Глава 12. Измерители высоты Высота объекта над поверхностью (Земли) может измеряться радиовысотомером автономно с борта объекта либо с поверхности радиолокационным измерителем. В первом случае применяют частотный или импульсный радиодальномер с ДНА, ориентированной в направлении вертикали к поверхности Земли (или отклоненной от вертикали на известный угол). Во втором случае применяют специальный радиолокатор.
Прн высоте 6 подъема антенны этого радиолокатора над поверхностью Земли, расстоянии до цели Р и угле визирования цели в вертикальной плоскости б истинная высота цели Н может быть определена, как показано в п. 5. Е2 и на рис. 5.! Е из соотношения Н=Н +к+К'7~К, (12.!) где Нч,=калаф — приведенная высота. Последнее слагаемое учитывает кривизну земной поверхности и рефракцию радиоволн в стандартной атмосфере с помощью введения эффективного радиуса Земли Р„,~. Из этого соотношения следует, что задачей радиолокационного измерителя высоты является нахождение угла места цели б.
Зная этот угол и измерив дальность Р соответствующим методом, можем по известным Ь и Р,,в найти высоту цели Н. Применяют н более простой метод непосредственного измерения: и- метод Ч-образного луча. Методы измерения угла места цели б основаны на использовании остронаправленных в вертикальной плоскости антенн, формирующих как сканирующие, так и неподвижные ДНА. При сканирующей (качающейся) в вертикальной плоскости антенне можно измерить )) методом максимума.
Если сканирование производится с помощью механического привода, то снижается темп поступления информации и вычисления Н, что при большом числе быстро перемещающихся целей является существенным недостатком. Этот недостаток не проявляется в радиолокаторах с многолепестковой ДНА в вертикальной плоскости, т.е.
с параллельным обзором по углу места и одновременным измерением высоты целей по каждому из лепестков ДНА. В таком радиолокаторе зондирующий сигнал излучается всеми.парциальными лепестками ДНА одновременно, а сумма лепестков образует широкую (формы сояес ~)) ДНА. При приеме отраженных сигналов каждый лепесток ДНА работает на отдельный приемный канал. Быстродействие такого радиолокатора достигается ценой усложнения системы обработки сигналов. 273 В обзорных радиолокаторах, предназначенных для определения трех координат целей, возможна комбинированная система измерения, при которой медленное механическое или электрическое вращение ДНА по азимуту сочетается с быстрым сканированием по углу места.
В таком радиолокаторе для перемещения луча в вертикальной плоскости изменяют несущую частоту зондирующего сигнала (частотное сканирование), а в качестве антенны применяют ФАР. Зависимость фазового набега сигнала в волноводных линиях передачи от частоты приводит к отклонению луча ФАР. Частота может изменяться дискретно от импульса к импульсу или плавно. При фиксированной несущей для управления положением луча в вертикальной плоскости можно использовать лучеобразующую волноводную матрицу.
Она состоит нз системы отводов от волноводов, соединенных с излучателями ФАР. Линии, проведенные по точкам подключения отводов, наклонены к этим волноводам под углами, пропорциональными ожидаемым углам наклона фронта волны, падающей на ФАР. Выбирая соответствующую линию отвода, обеспечивают прием только того сигнала, который приходит с определенного направления (поворачивают ДНА), и находят таким образом угол !), а затем рассчитывают высоту цели Н.
Принцип действия измерителя высоты, основанного на методе Ч-образного луча. Антенная система радиолокатора, расположенного в точке О (рис. !2, !), имеет два луча: вертикальный (Л,) и наклонный (Ла), Плоскость последнего составляет с плоскостью Л, угол 45'. Ширину лучей в азимутальной плоскости (обьгчно несколько градусов) выбирают из требуемого разрешения целей по азимуту. Для ослабления зависимости мощности принимаемого сигнала от дальности обращенная в верхнюю полуз ь сферу часть ДНА обоих лучей по наиз л 1 атг мт пряженности поля н должна изменяться по закону созес О, л" г х л где 8 — угол в плосм,' м', мт кости луча, отсчиа) б) тываемый от линии рис.
12.!. Взаимное положение лучей при использовании метола ч-образного луча )а] и ия проекпия на вертикальную плос- Напомним, кость, перпендикулярную осн л'и солержашую пель )б) что подобная фо))- ма ДНА используется в радиолокаторах обзора земной поверхности с той только разницей, что по закону созес 6 изменяется не верхняя, а нижняя часть ДНА. Оба луча неподвижны друг относительно друга и вместе вращаются во- 274 круг вертикальной оси с угловой скоростью сканирования йп„для обзо- ра воздушного пространства. При вращении антенны луч Лп проходит через цель, находящуюся в точке Мь Полохгение этой точки характеризуется дальностью Я, высо- той Н„р и горизонтальной дальностью г.
Обозначим проекцию точки М, на плоскость луча Л, через М . Опуская перпендикуляр на линию пере- сечения лучей (ось О;г), получаем точку М,'. Четырехугольник М,М,М,'М,' — квадрат, так как его диагональ М,М,' наклонена к сторо- нам под углом 45', равным углу между плоскостями лучей Л„и Лп, Из треугольников М,ОМ,' и Мз'ОМ(' находим Н„= )( — Г, Нпа = Гей и,, где ал — разность азимутов отметок цели при пересечении ее плоскостями лучей Л, и Лп, зависящая от Н„р. Решая совместно эти два уравнения, получаем й51п и„ пр г 1+5(п и) (12.2) Точность определения высоты зависит от погрешности о„отсчета угла ал.' «У «) «) где и„, и а«, — СКП при пеленгации по наклонному и вертикальному лучам.
Так как а, =о; зес45'=а /2, Отсюда следует, что, измерив )1 и ал, можно определить приведенную высоту Н„р, а следовательно, н истинную высоту Н. Для таких измерений часто пользуются индикатором «дальность — азимут». Однако прн малой Н„р из-за конечной ширины Л, и Л„отметки цели, полученные по этим лучам, перекрываются и отсчет угла ал затрудняется. Устранить этот недостаток можно, развернув Лп относительно Л, на угол а, в горизонтальной плоскости. Тогда соотношение для определения Н„р примет вид и(( + ) и( °, пр 1+51п (ор+ал) л)1+51п ар имеем а =о ГЗ и а„= /3))(.а„,. Вид РЛС с Ч-образным лучем показан на рис. 12.2. (12.4) 275 Рнс. 12.2.