Бакулев (560825), страница 47
Текст из файла (страница 47)
РЛС с Ч-образной ДНА Контрольные воироса1 12.1. Назовите методы измерения высоты объекта пад поверхностью Земли. 12.2. Как связаны истинная и приведенная высоты цели? !2.3. Какие координаты необходимо измерить для определения истинной высоты пели'> 12.4. Для чего разворачивают наклонный луч относительно вертикального в горизонтальной плоскости'? 12.5. Поясните принцип действия измерителя с Ч-образным лучом. Глава 13.
Измерители скорости цели Одним из важных параметров движения, подлежащих определению в радиосистемах, является скорост. При однопозиционном расположении радиосистемы (рис. 13.1„а) можно измерить радиальную составляющую скорости движения !т;-)7' и угловую скорость перемещения объекта 9', связанную с тангенциальной составляющей скорости Р,=й9'. В многопозиционной радиосистеме можно вычислить вектор скорости в пространстве по трем его составляющим (радиальным скоростям), измеренным на трех разнесенных позициях или вектор скорости на плоскости при двух разнесеннь1х позициях (точки О( и 02 на рис. !3.1,б), Для этого надо знать угловые положения линий визирования цели (например, углы сс~ и пт парис.
13,!). радиальную скорость цели можно найти либо дифференцированием данных о текущей дальности цели: К = Р, = — )7(1), с( стг либо измерением допле- Рис. 1зл. составляюшие векюра скорости, опрелеляеммс в ровского смещения час- олпо (а! и лвукпозиинонной 1б1 системе таты принимаемого сигнала Г с с А1 гя при движении цели. При гвч использовании метода диффе- Г яя' я м 2 ренцирования дальности данные о скорости обычно извле- У-Г кают из входного сигнала последнего интегратора в экст- Г Г+Р я раполяторе автоматического г ъ'нч радиодальномера.
Г Оптимальным при опре- Г„т Р» делении скорости по доплеровскому сдвигу частоты является, как следует из форму- Рис. 1Х2. Структурная слома измерителя ралиальлы Лля потенциальной точно иой скорости пассивного объекта сти измерения частоты (9.22), непрерывный сигнал, имеющий наиболь- 277 шее значение среднеквадратической длительности сигнала г„. Реализуемая при этом точность превышает достижимую при методе дифференцирования, так как последняя зависит от точности измерения дальности и ухудшается из-за дополнительной обработки при выделении продифференцированного сигнала. Принцип действия доплеровского измерителя радиальной скорости иллюстрируется структурной схемой рис.
13.2. При определении скорости пассивного объекта цель облучается непрерывным когерентным сигналом частоты ~~, который вырабатывается ГРЧ, и измеряется доплеровский сдвиг частоты Г,= -2Р",гЛ. Отраженный от объекта сигнал с частотой ~~+ря во втором смесителе приемника переводится на частоту подставки Р'„я>1г,м,„! для обеспечения однозначного измерения в ИЧ как положительных, так и отрицательных доплеровских сдвигов частоты. Потенциальная точность определения скорости в рассматриваемом измерителе характеризуется погрешностью (см.
гл. 3 и 9) пг=(А/2)[(Е!М ) г,„.) (13.!) Если определяется скорость активного объекта, ГРЧ которого работает в непрерывном режиме на частоте~ (рис. !З.З), то в пункте измерения принимается сигнал с частотой У~+Ря, где г;--(~;!сф, Колебания после преобразования на промежуточную частоту и усиления в УПЧ переводятся в балансном модуляторе на частоту подставки Р„, и в ИЧ измеряются значение и полярность доплеровского смещения Ра сигнала цели. Преимущество этого, так называемого беззапросного варианта построения измерительной системы, — неограниченная пропускная способность, т.е.
возможность работы одновременно со многими пунктами измерения. Однако этот метод требует высокой долговременной (на все время функционирования системы) стабильности частоты ГРЧ на объекте и гетеродинов в пунктах измерения. Потенциальная точность такого измерителя определяется выражением (13.1), в кото1зом вместо Л!2 следует использовать Л. рис.! Э.З. Структурная схема беззанросного измерителя рааиальноя скорости акпзаного объекта 278 На рис. 13.4 показана структура измерительной системы, состоящей из запросчика и ответчика.
Запросный сигнал, излучаемый на частоте/о приходит на ответчик с доплеровским сдвигом гя= — ()',/с)/1 и через устройство развязки приемного и передающего каналов УР попадает на смеситель приемника. Поскольку гетеродинный сигнал, формируемый умножителем частоты, имеет частоту нг/„, в УПЧ сигнал УсиливаетсЯ на частоте/„'ч=~+Е, — л(/о После дРобно-кРатного пРеобразования частоты с помощью, например, регенеративных делителей, частота сигнала принимает значение (и/т)ф+Е;)-т/„'. После второго преобразования частоты формируется несущая частота ответного сигнала~г= (и/иг)Ы+ гя).
Рнс. 1ЗЛ. Струкгурная схема занросчнка (а) и ответчика (б) юмеритеяя раанаяьноя скоросп~ активного объекта Принимаемый запросчиком ответный сигнал с частотой /~+ Г а=(и/т)Я 1+()гг/с)) [!+( Рг/с))~(/,+ 2/г„)(л/и) через устройство развязки УР и смеситель подается на УПЧ с частотой ~+Еа -/о Опорный сигнал, имеющий частоту (и/и)/,- /„', формируется из сигнала ГРЧ с помощью дробно-кратного преобразователя частоты и смесителя. После добавления частоты подставки Р,„на последний смеситель приходит опорный когерентный сигнал с частотой (и/иг)/,-/,-Г„а. Таким образом, измеритель частоты (ИЧ) определяет частоту Г„ят2Г„,(п/т).
Потенциальную точность измерения скорости в данной системе находят с помощью формулы (13.1). Преимуществом запросного метода работы являются меньшие требования к стабильности частоты в системе запросчик — ответчик, которая должна быть высокой только на малых интервалах времени, равных тяа, =2кн,„/с. Однако на борту обьекта устанавливается аппаратура, имеющая, как правило, большие массу и объем, чем при беззапросном 279 Принцип действия измерителя угловой скорости объекта (угловой скорости линии визирования).
Подобный измеритель может быть построен на основе фазового метода радиопеленгации. Пусть в соответствии с рис. 13.5 разность фаз сигналов, принимаемых в точках А и В, гр = (2пБ/Л)з(п а = (2иБ/Л) соя О, = (2иБ/Л)С„ поэтому с/гр/г// = (2лБ/Л)С„' = (2пБ/Л) соя 9„51п О„. Однако (!3.2) гр=озо((И, /с — й /с))/с, поэтому г/гР/'//мазо((4! /с /эг /с)1=(2а! (2яз=(2яа. (133) Объединяя (13.2) и (13.3), находим скорость изменения угла О„, или угловую скорость линии визирования д„=в)ва[(2пБ/Л)з(пО„] !. Выполнив независимые измерения Йва и з(пО„, можно определить О„' (рис. 13.5).
С помощью синтезатора частоты (СЧ) в двухканальном приемнике, каналы которого насстроены на частоту подставки Рно преобразуются сигналы, принятые на концах базы Б. Усиление выполняют широкополосные УПЧ, полосы пропускания которых не должны превышать двойной диапазон доплеровских частот. Поэтому для улучшения отношения сигнал/шум на выходах УПЧ включены устройства фазовой автои уг- подстройки частоты (ФАПЧ), выполняюшие функцию оптимальных фильтров, которые максими- Рис. гзд.
Струвзурнаи схема измеритсв ловов скорости линии визирования цели 280 методе, а наличие ответчика позволяет использовать этот метод только при определении скорости кооперируемых объектов. Кроме того, ответчик должен работать одновременно только с одним запросчиком. Для работы с несколькими запросчиками необходима импульсная или многочастотная система.
зируют отношение сигнал/шум. Фильтр на выходе фазового детектора выделяет составляющую, частота которой Рмгь гтг, измеряется в ИЧ. Вычислитель ВУ по измеренным з!пВ„и гтаа рассчитывает В„'. Контрольные вопросы 13.1. Назовите способы определения рааиальной скорости движения цели. 13.2. Какой сигнал является оптимальным при определении скорости по доплеровскому сдвигу частоты'? ! 3.3. В чем заключается запросный метод измерения радиальной скорости? !Зий В чем заключается беззапросный метод измерения ралнальной скорости? 13.5.
Укажите достоинства и недостатки запросного и беззапросного методов измерения радиальной скорости. 13.б. Для чего производится дробно-кратное преобразование частоты в измерителе радиальной скорости активного объектИ 13Л. Для измерения угловой скорости движения цели применяется фазовый метод. цель движется параллельно базе пеленгатора со скоростью !гм300 м?с, минимальное расстояние до цели ипил=10 м. Постройте зависимость угловой скорости от времени. Глава 14. Радиолокаторы с синтезированной апертурой Синшезиранадие ипертуры (СА) — метод обработки сигналов, позволяющий существенно повысить поперечную линейную разрешающую способность радиолокатора относительно направления ДНА и улучшить детальность радиолокационного изображение местности.
Используется СА для получения радиолокационной карты (при картографировании), разведке ледовой обстановки и в других ситуациях. По качеству и детальности такие карты сравнимы с аэрофотоснимками, но в отличие от последних могут быть получены в отсутствие оптической видимости земной поверхности (при полете над облаками и ночью). 14.1. Принцип действия и устройство РПС с СА Детальность радиолокационного изображения зависит от линейной разрешающей способности радиолокатора. При использовании полярных координат (Р и а) разрешающая способность по дальности (радиальная разрешающая способность) бР определяется параметрами зондирующего сигнала, а в поперечном направлении (тангенциальная разрешающая способность) И вЂ” шириной ДНА радиолокатора и расстоянием до цели (рис.
14Н). Детальность радиолокационного изображения местности тем выше, чем меньше бР т»= Хааа л ', .-- е~~ а~ и И, т.е. она зависит от величины «,~~~ -„=..д ..... +; вт,л (площади) элемента разрешения. Поскольку БР = сг„/2, задача уменьшения дР решается исполь,'"..'ал зованием зондирующих сигналов с малой длительностью импульсов рнс. гяд. Параметры, харакгсризуаиинс или переходом к сложным сигналам лстааьнасть ралиааакашшинаго иза- (частотно-модулированным или фабражсниа зо-манипулированным). Уменьшения И требует использования узких ДНА, так как И пропорциональна ширине ДНА, а ~р„= Л/сl„(Л -длина волны; Н, — длина антенны), которая не может быть больше продольного размера (длины) летательного аппарата. Основной путь повышения тангенциальной разрешающей способности — применение в радиолокаторах метода синтезирования 282 апертуры антенны при движении ЛА.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
