Военная кафедра при СГТУ им. Гагарина Ю.А. Лекция 2/5 : Принципы определения

угловых координат цели


Учебные вопросы:
1. Принципы определения угловых координат цели
2.

Тема 2. Принципы радиолокации

(рис. 15.1): максимума, минимума, равносигнальных зон (методы интегральной и мгновенной

Метод максимума – метод, при котором направление на ЛА определяется по направлению луча антенны, соответствующего моменту приема максимального сигнала от ЛА (рис. 15.1,а)

Метод минимума – метод, при котором направление на ЛА определяется по минимуму сигнала, принимаемого антенной, формирующей два луча (рис 15.1,б). Максимумы лучей рассовмещены относительно друг друга на некоторый угол.

Метод равносигнальных зон (РСЗ) - направление на ЛА определяется по равенству амплитуд (фаз) отраженных от ЛА сигналов, принимаемых антенной, формирующей два (четыре) перекрывающихся луча. Различают методы с амплитудной и суммарно разностной обработкой сигналов и фазовый метод.

максимума;

амплитудной суммарно

интегральной РСЗ - метод, при котором равносигнальная зона создаётся путем

Метод мгновенной РСЗ с амплитудной суммарно - разностной обработкой сигналов. При этом методе направление на ЛА определяется по равенству сигналов, принимаемых антенной, формирующей четыре (по два в каждой плоскости) перекрывающихся луча (рис.15.2,а). Сравнение амплитуд сигналов производится в один и тот же момент времени, связи с этим метод получил название мгновенных РСЗ. В случае отклонения ЛА от РСН на угол возникает разность амплитуд принимаемых сигналов

где - амплитуда сигнала при нахождении ЛА на РСН;
- коэффициент усиления антенны;
- крутизна пеленгационной характеристики антенны;
-циклическая частота сигнала.

котором направление на ЛА определяется по равенству фаз сигналов, принимаемых

где - рабочая длина волны РЛС.

Достоинство метода – высокая точность измерения; недостатки – неоднозначность определение величины , зависимость точности измерения от состояния волноводного тракта РЛС.

угловые координаты ЛА.
Для обзора могут применяться радиолокационные и оптические средства.

Метод кругового обзора обеспечивает обзор всей верхней полусферы воздушного пространства. Для этого применяют радиолокатор, антенна которого перемещается по азимуту на 360° (рис. 15.3,а).

Время обзора:

где - угловая частота вращения антенны.

б) – строчный;

пилообразного сканирования и спиральный.

При строчном методе обзор пространства

Время обзора:

где - ширина сектора в вертикальной и горизонтальной плоскостях
соответственно;
- ширина луча (ширина диаграммы направленности антенны);
- угловая скорость луча.

При реализации строчного обзора пространства с использованием ФАР время обзора

где - время стояния луча (время локации одного направления);

- время перестройки фазовращателей.

осуществляется одним или двумя взаимно перпендикулярными лучами ножеобразной формы (рис

При спиральном методе обзора луч антенны совершает движение по спирали. Метод используется для поиска и наведения луча антенны для сопровождения ЛА по направлению (рис.15.3, г)

Обзор пространства по дальности производится в целях обнаружения и определения дальности до ЛА в радиолокаторе с непрерывным излучением фазокодоманипулированных сигналов

Обзор пространства по скорости обеспечивает разрешение ЛА, летящих с разными скоростями.
В основу обзора по скорости положен эффект Доплера, проявляющийся в приращении частот сигналов, отраженный от движущихся ЛА. При этом величина приращения частоты Доплера определяется по формуле

где - длина волны передатчика РЛС; - радиальная составляющая скорости ЛА.

спектральный метод.
При этом может применяться последовательный параллельный или комбинированный

При последовательном методе поиска приемное устройство радиолокатора одновременно пропускает лишь небольшой спектр частот Доплера, определяемой полосой пропускания фильтра.

Поиск по частоте может производиться путем последовательного изменения резонансной частоты узкополосного фильтра (рис. 15.4, а) и перестройки частоты гетеродина в диапазоне доплеровских частот (рис 15.4, б) Устройство регистрации сигналов будет последовательно отображать сигналы, отраженные от 1,2,3…n-го ЛА.

Время обзора:

Где - полоса пропускания узкополосного фильтра;
- время наблюдения, т.е. интервал времени, в течении которого спектр сигнала должен существовать на входе узкополосного фильтра.

перестройкой фильтра;
б) – с перестройкой гетеродина; 1 – смеситель;

в отраженном сигнале осуществляется набором узкополосных фильтров, каждый из которых

Достоинства метода-малое время обзора и более полное использование энергии спектров сигналов; недостаток - необходимость использования значительного количества узкополосных фильтров.

Время поиска при реализации комбинированного метода

где m – число переключений частоты гетеродина.

Число узкополосных фильтров уменьшается в m раз по сравнению с параллельным методом поиска.

Уменьшение количества фильтров и получение определенного времени обзора достигается при реализации комбинированного метода обзора.