Бакулев П.А. Радиолокационные системы (2015), страница 5

Дайте классификацию РЛС по степени автономности.1.12. Дайте классификацию РЛ систем по виду измеряемого параметра.Контрольные задачиТиповая задачаСамолет летит со скоростью vc = 810 км/ч и излучает сигнал на частотеfo = 10 ГГц. Цель движется на той же высоте, изменяя скорость сближенияvu от -108 км/ч до +108 км/ч.

Определите пределы изменения несущейчастоты сигнала отраженного самолетом.Решение. Определим встречную и догонную скорость самолета и цели:Увстр = vc + vu = (810 + 108) км/ч = 818 км/ч = 227,4 м/с,Удог = vc -уц =(810-108) км/ч = 702 км/ч = 195,2 м/с._.

с 3 10 м/с .Рассчитаем длину волны излучаемого сигнала Л = — = — - ------= 3 см ./Ю10 ГцТогда на встречном курсе частота сигнала повысится на величину допле2у вровского смещения частоты / д1 = — — = 15,16 кГц, а на догонном - уменьшит-Лся на величину доплеровской поправки2у= — — = 13,01 кГц.()твет: / 01 = /о +15,16 кГц; / 02 = / 0 +13,01 кГц.23Задачи д л я самостоятельного реш ения1.1. Дальность до объекта равна R - 150 км . Найдите время запаздыванияотраженного сигнала.Ответ: tR = 1 мс .1.2. Можно ли разрешить (различить) две цели по угловой координате, ес­ли их пеленг равен 146 и 149°, а ширина диаграммы направленности главноголепестка ^а=5,6°?Ответ: нет.В [18] приведены типовые задачи и задачи для самостоятельного решения по дан­ному разделу.Материал главы закрепляется выполнением лабораторной работы «Навигационныйрадиолокатор» [19].24Глава 2Радиолокационныесистемы2.1.

Виды радиолокациии радиолокационных системВиды радиолокацииВ радиолокационных системах находят применение активная, ак­тивная с активным ответом и пассивная радиолокация.Активная радиолокация (рис. 2.1,а) предполагает, что обнаружи­ваемый объект ОЛ не является источником радиосигналов. В такой РЛСпередатчик генерирует зондирующий сигнал, а антенна в процессе об­зора пространства облучает цель. Приемник усиливает и преобразуетРис. 2.1. Схемы вариантов РЛС25принятый от цели отраженный сигнал и выдает его на выходное устрой­ство, решающее задачу обнаружения и измерения координат объекта.Активная радиолокация с активным ответом (рис.

2.1,6 реализу­ет принцип запрос - ответ и отличается тем, что обнаруживаемый объ­ект оснащен ответчиком. Передатчик запросчика (ПрД1) вырабатываетсигнал запроса, а антенна запросчика в процессе обзора пространстваоблучает объект, оснащенный ответчиком. Последний принимает сиг­нал запроса (Прм2) и посылает ответный сигнал на Прд2. Пршяв и об­наружив этот сигнал, запросчик с помощью выходного устройства на­ходит координаты объекта, оснащенного ответчиком. В таких системахвозможны кодированные запрос и ответ, что повышает помехоустойчи­вость линии передачи информации. Кроме того, по линии загросчик ответчик можно передавать дополнительную информацию. Посколькуобъект активный (имеется передатчик Прд2), дальность действия РЛСувеличивается по сравнению с дальностью действия обычной нстивнойрадиолокационной системы, однако РЛС усложняется (иногдаэтот видрадиолокации называют вторичной радиолокацией).Пассивная радиолокация решает задачу обнаружения астивногообъекта, излучающего радиоволны (рис.

2.1,<т). При пассивнол обнару­жении цели возможны две ситуации: 1) на обнаруживаемом объектеимеется радиопередатчик, сигналы которого улавливаются тссивнойРЛС; 2) принимается естественное излучение пассивного объеста в ра­дио- или инфракрасном диапазоне волн, возникающее при темзературеобъекта выше О К и при температурном контрасте с окружаюшши объ­ектами.

Этот вид радиолокации отличается простотой и высоюй защи­щенностью от помех.Виды радиолокационных системПо характеру размещения частей аппаратуры в пространстве раз­личают однопозиционные ( моностатические), двухпозиционте ( бистатические) и многопозиционные РЛС. Последние два типа PIC отли­чаются тем, что их аппаратура разнесена в пространстве и эти 3ЛС мо­гут функционировать как самостоятельно, так и совместно (разнесеннаярадиолокация).

Благодаря пространственному разнесению эле»ентов, втаких системах достигаются большие информативность и помхозащищенность, однако сама система усложняется.Однопозиционные радиолокационные системы отличаюся тем,что вся аппаратура располагается на одной пэзиции. Далее буем обо­значать такие системы РЛС. В ОПР Л С реализуется активный ши пас­сивный вид радиолокации (рис. 2.1, a-в). При активной радиолкации сактивным ответом аппаратура запросчика располагается в однй точкепространства, а ответчика - в другой. В зависимости от назначена РЛСи типа используемых сигналов структурные схемы ОПРЛС моут быть26конкретизированы и при этом значительно отличаться друг от друга.Рассмотрим в качестве примера работу импульсной активной РЛС об­наружения воздушных целей для управления воздушным движением,структура которой приведена на рис. 2.2, а внешний вид на рис.

2.3.Устройство управления обзором (управление антенной) служит дляпросмотра пространства (обычно кругового) лучом антенны, узким вгоризонтальной плоскости и широким в вертикальной.Рис. 2.2. Схема РЛС обнаружения воздушных целейВ рассматриваемой ОПРЛС используется импульсный режим из­лучения, поэтому в момент окончания очередного зондирующего ра­диоимпульса единственная антенна пе­реключается от передатчика к приемни­ку и используется для приема до началагенерации следующего зондирующегорадиоимпульса, после чего антенна сно­ва подключается к передатчику и т.д.Эта операция выполняется пере­ключателем прием - передача.

Пусковыеимпульсы, задающие период повторениязондирующих сигналов и синхронизи­рующие работу всех подсистем ОПРЛС,генерирует синхронизатор. Сигнал сРис. 2.3. Обзорнаяприемника после аналого-цифровогоРЛС УВД «Сопка»преобразователя АЦП поступает на ап­паратуру обработки информации - про­цессор сигналов, где выполняется первичная обработка информации,состоящая в обнаружении сигнала и измерении координат цели. Отмет­ки целей и трассы траекторий формируются при вторичной обработкеинформации в процессоре данных.27Сформированные сигналы вместе с информацией об угловом по­ложении антенны передаются для дальнейшей обработки на командныйпункт, а также для контрол! на индикатор кругового обзора.

При авто­номной работе радиолокатора ИКО служит основным элементом длянаблюдения воздушной обстановки. Такая РЛС обычно ведет обработкуинформации в цифровой фэрме. Для этого предусмотрено устройствопреобразования сигнала в щфровой код.Бистатические радиолокационные системы (БиРЛС) представля­ют собой РЛС, в которых передающая и приемная части расположены вразличных точках пространства (см.

рис. 2.1,г). Такие БиРЛС основанына активном виде радиолокщии.2.2. Многопозицнонныерадиолокационное системыМногопозиционные расиолокационные системы (рис. 2.4) в общемслучае объединяют однопозщионные (ОПРЛС1 и ОПРЛС2), бистатиче­ские (БиРЛС 1 - БиРЛСб) изассивные (ПРЛС1 -ПРЛС4) РЛС, располо­женные в различных точкахпространства (позициях). Расстояние междупозициями РЛС называется базом (Б). На рис. 2.5 показана структураМПРЛС, имеющая общую предающую и три разнесенные приемныеРис. 2.5. Структра МПРЛС, состоящей из БиРЛСпозиции.

Такую МПРЛС называют полуактивной. Частным случаем полуактивной системы является БиРЛС.Многопозиционные РЛС имеют несколько баз, которые обознача­ют Бд, где индексы j н к соответствуют номерам или названиям пози­ций. Следует отметить, что в зависимости от тактического назначенияМПРЛС и размещения ее элементов базы системы могут изменять по­ложение и размеры при перебазировании системы или при размещенииаппаратуры МПРЛС на подвижных объектах, в том числе на атмосфер­ных ЛА. Часто используется смешанное базирование МПРЛС, напримерпередающая аппаратура на ЛА, а приемная на Земле, и наоборот. Еслипри перемещении или перебазировании взаимное расположение пози­ций не изменяется, т.е.

Бд = const, то такие МПРЛС называют МПРЛС снеподвижными базами. Все другие системы составляют группу МПРЛСс подвижными базами.В современных МПРЛС используются как отдельные виды радио­локации, так и их совокупность, в них также можно применять различ­ные методы определения местоположения целей в пространстве.Эти особенности приводят к большей помехозащищенности сис­темы в целом. При разнесении РЛС в пространстве на каждой позицииможет размещаться приемная аппаратура {пассивная МПРЛС), прием­ная и передающая аппаратура {пассивно-активная МПРЛС) или аппара­тура ОПРЛС {активная МПРЛС).В обобщенной структуре МПРЛС (рис.

2.6) можно выделить ос­новные компоненты системы: аппаратура разнесенных позиций (П), ка­налы передачи информации (1), каналы синхронизации (2) и пункт об­работки информации ПОИ, где поступающие от разнесенных позицийсигналы и информация объединяются и обрабатываются совместно, чтопозволяет реализовать ряд преимуществ МПРЛС перед однопозицион­ной РЛС.Рис. 2.6. Обобщенная структура МПРЛСОсновные из этих преимуществ: возможность формирования слож­ных пространственных зон обзора; лучшее использование энергии в сис­теме; большая точность измерения местоположения целей в пространст­ве; возможность измерения полного вектора скорости целей; повышениепомехозащищенности по отношению к активным и пассивным помехам,а также увеличение надежности выполнения тактической задачи.Однако эти преимущества достигаются ценой увеличения сложно­сти и стоимости системы.