Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 217

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ства,

называется

п е л е н г а ц и о н н о й

чувствительностью

(рис. 1.19

а).

 

 

Угловая величина отметки на экране индикатора равна

данному углу Д ß

(рис. 1.19 б).

 

Величина ошибки зависит от ширины диаграммы направ­

ленности:

 

аЭ = (0,15 -5- 0,25) фо.5 ,

пеленга;

где а э

— среднеквадратическая ошибка

Фо,5— ширина диаграммы направленности на уровне 0,5 по мощности (или 0,707 по напряженности электри­ ческого поля).

Рис. 1. 19. Пеленгация методом максимума: а — характеристи­ ка направленности антенны; б — вид экрана индикатора кру­ гового обзора; в — серия импульсов на входе приемника.

Д о с т о и н с т в о

метода

максимума — простота

пеленга­

ции.

 

точность определения

угловых

МетодН е д о сминимумат а т о к — малая

координат.

применяется

в случае,

если диаграммаа.

направленности двулепестковая.

Изменение

амплитуды сиг­

нала на входе приемного устройства показано на рис. 1.20

30


Пеленг

(угол места) на дель отсчитывают в момент, когда

U — 0.

Наличие шумов приемника снижает точность опреде­

ления угловых координат. Этот метод получил широкое при­ менение в навигации, так как позволяет сравнительно прос­ тыми средствами осуществить пеленгацию цели, а в станци­ ях метрового диапазона определить угол места.

Рис. 1. 20. Пеленгация методом минимума: а — характеристика направленности антенны; 6 — вид экрана индикатора дально­ сти; г — зависимость амплитуд сигнала от положения антенны.

Д о с т о и н с т в о м данного места является более высокая точность определения угловых координат по сравнению с ме­ тодом максимума.

Метод равносигнальной зоны. Для реализации данного ме­ тода необходимо иметь две перекрывающие друг друга диаг­ раммы направленности (рис. 1.21). Пеленг цели отсчитывают

г.тот момент, когда равносигнальное направление совпадает

снаправлением на цель, то есть в момент, когда амплитуды сигналов, отраженных от цели, соответствующие каждой из диаграмм направленности, равны. Практически пеленгация методом равносигнальной зоны может быть осуществлена сле­ дующим образом.

Пусть антенная система состоит из двух одинаковых ан­ тенн. При пеленгации цели сигналы, принимаемые левой ан­ тенной, подаются на левую отклоняющуюся пластину ЭЛ Т, правой антенной — соответственно на правую отклоняющую­ ся пластину ЭЛ Т . Оператор, поворачивая антенную систему в

31

Рис. 1.21. Пеленгация методом равносигнальной зоны: а — ха­ рактеристика направленности антенны; б — вид экрана инди­ катора.

плоскости пеленгации, добивается такого ее положения, при котором сигналы, принятые каждой антенной, будут равны

между собой,

линия развертки

на экране индикатора

при

этом находится в вертикальном положении (рис. 1.21).

пе­

Основные

д о с т о и н с т в а

равносигнального метода

ленгации— более высокая точность и возможность определе­ ния направления отклонения цели от равносигнального на­ правления.

Метод сравнения, фазовые и амплитудно-фазовые методы, как не нашедшие применения в изучаемых Р Т С , в данном разделе не рассматриваются.

Е. Понятие о разрешающей способности Р ЭС

Под термином «разрешающая способность» понимают спо­ собность станции раздельно регистрировать сигналы, отра­ женные от целей, находящихся на некотором расстоянии од­ на от другой.

Различают разрешающую способность по дальности и по

угловым координатам

(азимуту и углу

места).

Р а з р е ш а ю щ а я

с п о с о б н о с т ь

п о д а л ь н о с т и

(AD) численно равна наименьшему расстоянию между двумя целями с одинаковыми угловыми координатами, при котором

32


они еще раздельно наблюдаются на экране индикатора. Рас­ смотрим две цели, имеющие одинаковые угловые координаты, но разные дальности (рис. 1.22).

Р А С

РАС

Рис, 1. 22. К разрешающей способности по дальности.

Пусть цель № 1 неподвижна, а цель № 2 движется в на­ правлении к Р Л С . Если расстояние AD настолько велико, что прием сигнала, отраженного от цели № 1, успевает закон­ читься до начала приема сигнала, отраженного от цели № 2, то оба сигнала воспроизводятся на индикаторе Р Л С раздель­ но. При уменьшении расстояния AD прием сигнала, отражен­ ного от цели № 2, начнется в момент окончания приема сигнала, отраженного от цели № 1. Тогда изображения обоих сигналов на индикаторе сольются.

Следовательно, для разделения приема двух сигналов не­ обходимо, чтобы интервал времени т между моментами на­ чала приема первого и второго сигналов был больше длитель­ ности импульса Р Л С , то есть т > т и. Это расстояние числен­ но равно разрешающей способности станции по дальности.

Таким образом, в идеальном случае

2 Заказ 101

33

Из рассмотренного ясно, что ADP зависит от длительности импульса Р Л С : при уменьшении длительности импульсов разрешающая способность Р Л С по дальности улучшается.

Реальная разрешающая способность по дальности зависит также от ряда других факторов, в частности, от ширины по­ лосы пропускания приемника, диаметра светового пятна на экране, масштаба развертки. С учетом перечисленного выше разрешающую способность Р Л С по дальности можно опреде­ лить:

 

A D 'P ~

k ,_ £ iiL .+

 

 

где кі — коэффициент

 

^

 

 

'разе

учитывающий

 

пропорциональности,

 

увеличение

длительности импульса

в приемном

 

устройстве. Обычно кі = 1,25-Р 1,5;

учитывающий

кг— коэффициент

 

пропорциональности,

 

необходимое минимальное расстояние для раздель­

 

ного наблюдения двух целей на экране индикатора.

,/разв—

к2 принимается

равным(мм);

1,3-Р 1,4;

(мм)-,

dn — диаметр пятна на

экране индикатора

 

 

длина развертки

 

(км).

 

Dpa.мксек,3B — масштаб развертки

 

 

 

Пример.

Р Л С работаетмм,импульсами длительностью ти =

2,5

наблюдение производится на индикаторе, имеющем

развертку длиной /=150

 

 

при масштабе развертки

Юразв 4= 400 КМ.

Определить идеальную и реальную разрешающие способнос­ ти по дальности.

Решение.

, ^

~С

2'„ ~

=

3 -10:’ км сек ■ 2,5 • ІО-0 сек

= 0,370

к м .

ÄDp =

 

 

----------------

 

 

/

=

, „ 3- 10s км сек -2,5-10“ ° сек

400

 

4 D P

ГЗ

-------------------

2-------------------

+

‘ -3 ,50 Х

 

 

 

X

1 - 0,49 + 3,5 =с 4

км.

 

 

 

 

 

с т а н ц и и по ази­

Р а з р е ш а ю щ а я

с п о с о б н о с т ь

муту Aßp численно равна наименьшему углу в горизонтальной

плоскости между направлениями

на две

цели,

находящиеся

на одной дальности и под одним

углом

места,

при котором

эти цели видны еще раздельно на экране индикатора. Угол между направлениями на цели № 1 и № 2 меньше ширины дп-

34


аграммы направленности антенны в горизонтальной плоскос­ ти ф. Эти дели облучаются одновременно и дают на экране ин­ дикатора одну групповую отметку. Угол между направления­ ми на дели № 3 и № 4 больше угла ф. Такие цели облучаются поочередно по мере вращения антенны и дают на экране инди-. катора различные отметки (рис. 1.23).

Рис. 1. 23. К разрешающей способности по угловым координа­ там.

Из рассмотренного видно, что разрешающая способности станции по азимуту равна примерно ширине диаграммы на­ правленности антенны в горизонтальной плоскости, то есть

Aßp Л' ф.

Р а з р е ш а ю щ а я с п о с о б н о с т ь п о у г л у м е с т а Аер численно равна наименьшему углу в вертикальной плос­ кости между направлениями на две цели, находящиеся на од­ ной дальности и на одном азимуте, при котором эти цели вид­ ны еще раздельно на экране индикатора. Дгр равна примерно1 ширине диаграммы направленности в вертикальной плоскос­

ти, то есть

Дер^ Ѳ .

35

Ж . М е т о д ы о б з о р а п р о с т р а н с т в а

Перемещение диаграммы направленности в пространстве но определенному закону называется р а д и о л о к а ц и о н ­ ны м о б з о р о м . К радиолокационному обзору предъявля­ ются следующие требования:

отсутствие пропусков целей;

минимальное время обзора заданного пространства, то есть необходимый темп выдачи информации;

обеспечение необходимой точности определения коорди­

нат;

простота, легкость и компактность устройств переме­ щения антенн.

Исходя из того, какое из предъявленных требований яв­ ляется основным, используются методы обзора пространства:

круговой;

■— секторный;

винтовой;

строчной;

спиральный.

 

К р у г о в о й

обзор

применяется

в

панорамных

РЛ С,

 

 

определения

 

ко­

Р Л С кругового

обзора

для одновременного

части простран­

ординат всех целей, находящихся в заданной

 

 

направленнос­

ства. Это достигается вращением диаграммы

 

 

 

 

— в

ти,

сжатой

в

горизонтальной

плоскости

и расширенной

 

 

вертикальной (рис. 1.24),- с постоянной угловой

скоростью

£2а-

Период кругового обзора

 

 

определяют

в

 

зависимости от

Скорость

вращения

антенны

 

ширины диаграммыЫмин,

направленности

ф, частоты повторения

импульсов

Fn

и

минимально

необходимого

 

количества

 

им­

пульсов

цели.

обеспечивающего

заданную

надежность

обна­

ружения

 

 

 

период обзора Т0бз

 

и скорость

 

вра­

Ф

 

Пример. Определить

 

 

щения антенны Йа, если ширина диаграммы

 

направленностиимп/сек.

 

=

10°;

минимально

необходимое

количество импульсов

N =

10;

частота

повторения импульсов Fn =

 

180

 

 

 

 

Решение.

Вычислим

 

время,

за

которое

 

будет принято

 

10 импульсов:

 

t —

 

10

и.мп

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

имп сек

F n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36


Рис. 1. 24. Развертывание луча антенны при круговом обзоре.

Оно должно быть равно времени, в течение которого антен­ на повернется на угол, равный ширине диаграммы направ­

ленности:

 

 

t -

2тс

 

 

N

 

 

*

 

 

 

 

1обз''

 

F n

 

 

 

^

 

2

пN

360° •10

2

 

 

~

имп

сек,

 

Тобз

рTC

180

имп сек -10е

 

тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

360°

 

 

 

 

 

й я =

^

 

° ’сек

 

 

 

 

 

 

2тс

= 180

 

 

 

 

 

а

*Т>

2

 

 

 

 

 

 

* I

 

сек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С е к т о р н ы й

 

обз

применяется в самолетных

радио­

о б з о р

локационных

станциях, а

также

в специальных станциях,

предназначенных для измерения высоты воздушных целей. Он отличается от кругового обзора тем, что луч антенны совер­ шает периодическое перемещение не на 360°, а в пределах заданного сектора:

т

ж°бз

определя­

1 обз —

о

В и н т о в о й о б з о р

применяется в станциях,

ющих обе угловые координаты — азимут и угол

места (в

37