Сигналы и цели в РЛС

Тактические характеристики РЛС

Классификация РЛС по выполняемым задачам

В зависимости от назначения РЛС делятся на следующие типы:

1. РЛС обзорного типа. Наблюдение воздушного пространства и выявление объектов (целей) и их положения относительно рельефа местности и друг друга. Различают РЛС кругового обзора и секторальные.

2. Координатные РЛС следящего типа. Точное измерение координат и выдача информации о движении. Используются в системах управления зенитными ракетами, в системах управления космическими аппаратами и т.п.

3. Специализированные измерители (радиовысотомеры, доплеровский измеритель вектора скорости).

Основными тактические характеристиками РЛС являются:

1. Зона действия (рабочая зона) - зона в которой РЛС выполняет свое назначение. Обычно подразумевается максимальная дальность действия.

2. Измеряемые координаты и точность измерения.

- Определяются назначением (2-х и 3-х координатные)

- Точность и погрешность измерения координат усложняет конструкцию.

3. Разрешающая способность.

- Возможность раздельного наблюдения близко расположенных целей.

4. Помехозащищенность (способность работать при помехах).

5. Пропускная способность. Определяет плотность потока обрабатываемых целей.

6. Время развертывания (время приведения РЛС в рабочее состояние).

7. Надежность (вероятность выхода из строя или длительность безотказной работы).

Тактические характеристики определяются техническими характеристиками РЛС (мощностью передатчика, чувствительностью приёмника).

Важными характеристиками являются затраты на производство и стоимость РЛС. При высокой стоимости РЛС не будет пользоваться спросом.

А) Определение дальности до цели.

Зондирующий и отраженный сигналы РЛС можно просмотреть на экране осциллографа. Вид сигналов после детектирования (видеосигналов) показан на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Зондирующие (большие) и отраженный сигналы в РЛС

Зондирующие сигналы следуют с периодом Т _з, который называют также периодом следования импульсов Т _с. Этот период определяет максимально просматриваемую дальность (зону обзора), которую можно определить, пользуясь формулой 9.1. Время запаздывания отраженного сигнала относительно зондирующих импульсов t _з=t_д определяет дальность до цели согласно формуле 9.1.

Б) Определение скорости цели.

Используется доплеровское смещение частоты, которое зависит от скорости движения цели по направлению к РЛС:

, (9.2)

где f_s - несущая частота радиосигнала, V_r - радиальная скорость цели, c - скорость света в атмосфере, l_s - длина волны радиосигнала.

При приближении цели к РЛС доплеровское смещение положительно (частота принимаемого сигнала больше, чем у зондирующего). При удалении цели доплеровское смещение отрицательно.

Движение и повороты цели, а также измерение времени распространения сигнала в пространстве вызывают флуктуацию сигнала, как по амплитуде, так и по частоте.

Флуктуация - медленно меняющийся процесс по сравнению с f_S. Поэтому когерентность сигнала сохраняется. Есть РЛС, которые по флуктуациям определяют характер цели (идентификация цели).

Важной технической характеристикой РЛС является разрешающая способность – возможность раздельного наблюдения двух близко расположенных объектов или частот.

Разрешающая способность по дальности определяется длительностью зондирующего импульса t _s:

dD = c t _s / 2.

Это выражение определяет точность, с которой определяется дальность и координаты цели.

Разрешающая способность по угловым координатам зависит от ширины диаграммы направленности q.

Разрешающая способность по скорости определяется разрешающей способностью по частоте, которая зависит от длительности наблюдения импульса. Чем больше длительность импульса, тем выше разрешение по частоте. Т.е. . разрешение по частоте (скорости, доплеровского смещения).

Используя формулу (9.2) и выражение для d f _pc находим разрешающую способность по скорости и точность её определения:

d V_r =d f _pc c /2 f_s =c/(2 f_s t _s).

Последнее выражение означает, что чем выше частота и больше длительность импульса, тем точнее измеряется скорость. Однако при увеличении длительности импульса теряется разрешающая способность по дальности.

Дата добавления: 2014-01-04