Разрешающая способность по углу места

Разрешающей способностью РЛС по углу места de называют разность углов места предельно близких друг к другу целей, находящихся на одинаковых дальностях и под одним азимутом, при которой еще возможно раздельное измерение угла места каждой цели.

Разрешающая способность de РЛС с качанием луча в вертикальной плоскости равна

de = Q_0,5 + de_и, (4.36)

где Q_0,5 – ширина диаграммы направленности антенны РЛС в вертикальной плоскости;

de_и – разрешающая способность по углу места индикаторной аппаратуры.

Из (4.35) и (4.36) следует, что разрешающая способность по угловым координатам зависит, прежде всего, от ширины диаграммы направленности антенны в соответствующей плоскости. Первые слагаемые в этих уравнениях определяют потенциальную разрешающую способность РЛС по угловым координатам.

Разрешающая способность по высоте

Разрешающей способностью по высоте обладают РЛС с высокой разрешающей способностью по углу места, в частности использующие метод парциальных диаграмм или метод качания луча в вертикальной плоскости для определения высоты.

Разрешающей способностью РЛС по высоте называют минимальную разность высот двух целей, находящихся на одном удалении и под одним азимутом, при которой высота каждой цели измеряется еще раздельно (рис.4.53).

Для РЛС с качанием луча в вертикальной плоскости

, (4.37)

где Д—дальность до цели;

e – текущий угол места;

dН_и – разрешающая способность индикатора высоты.

 

Разрешающий объем РЛС

Разрешающим (импульсным) объемом РЛС называют объем части пространства в зоне обзора станции, ограниченный расстояниями, равными разрешающим способностям станции по дальности и угловым координатам (рис.4.54). Он равен

или

, (4.38)

где G – коэффициент направленного действия антенны.

Цели, находящиеся в пределах разрешающего объема РЛС, обнаруживаются как одна цель.

Чем короче зондирующий импульс и острее диаграмма направленности антенной системы, тем меньше импульсный объем, а, следовательно, выше разрешающая способность РЛС.

РЛС с меньшим импульсным объемом более помехоустойчивы при воздействии пассивных помех.

 

 

 

4.4 Распознавание воздушных объектов

Одно из важнейших направлений современной радиолокации – создание методов получения наиболее полной информации, содержащейся в радиолокационных сигналах и помехах. Радиолокационное распознавание является частью данного направления. Распознавание осуществляется за счет взаимных различий сигналов от воздушных объектов.

Для распознавания могут быть использованы временные, спектральные, корреляционные, энергетические, пространственные, поляризационные характеристики отраженных сигналов с применением устройств внутри – межпериодной, межобзорной и межканальной обработки, траекторного анализа. Целесообразен анализ излучения бортовых средств. Информативность отдельных признаков распознавания неодинакова, но, очевидно, увеличение числа признаков в целом уменьшает вероятность ошибочных решений.

Реализация методов распознавания определяется видом применяемых зондирующих сигналов и способами обработки. Все методы можно разделить на две группы. Одна группа базируется на использовании информации, содержащейся в структуре отраженных сигналов (сигнальные признаки). Для распознавания используются такие важные характеристики воздушных объектов, как их размеры и форма, особенности движения отдельных частей объекта (вращение винтов, турбин, вибрация элементов корпуса и другие) и всего объекта в целом.

Другая часть методов использует траекторные признаки.

Наилучшие качественные показатели достигаются при использовании широкополосных зондирующих сигналов, обеспечивающих получение радиолокационных портретов воздушных объектов.

В случае, если отдельные элементы объекта не разрешаются, используются энергетические, флюктуационные характеристики, спектр доплеровских частот, поляризационные свойства отраженного сигнала. Известно, что воздушные объекты создают отраженные сигналы, параметры которых флюктуируют в широких пределах. Степень флюктуации зависит от характера объекта отражения и тем выше, чем сложнее объект и больше его размеры. Оценка флюктуаций является одним из признаков распознавания.

Наличие информации об уровнях отраженных сигналов позволяет проводить оценку эффективных поверхностей рассеяния (ЭПР), которые являются еще одним из признаков распознавания.

Анализ флюктуаций огибающих пачек отраженных сигналов способствует выявлению модуляционных характеристик, зависящих от особенностей воздушных объектов.

При наличии двух и более частотных каналов в составе средства радиолокации предпочтителен взаимно-корреляционный признак. Сигналы, отраженные от объектов с большим числом «блестящих» точек на различных частотах будут не коррелированы (слобокоррелированы), в то время, как сигналы от объектов с малым числом «блестящих» точек статистически зависимы.

При отражении радиоволн от распознаваемых объектов поляризации падающих и отраженных волн различаются. Поляризация отраженного сигнала изменяется в общем случае из-за различия амплитуд и фаз сигналов, отражаемых отдельными элементами конструкции. Анализ поляризационной матрицы рассеяния позволяет проводить распознавание воздушных объектов.

В таблице 1 представлены возможные признаки для распознавания.

 

 

Таблица 1

Признак, характеристика

Технический принцип реализации

1. Параметры движения 2. Уровень отраженных сигналов (ЭПР) 3. Параметры модуляции отраженных сигналов 4. «Частотный портрет» (зависимость уровня отраженного сигнала от частоты) 5. Оценка радиального размера объекта 6. «Поляризационный портрет» объекта (параметры поляризационной матрицы рассеяния) 7. «Дальностный портрет» (разрешение «блестящих» точек по дальности) 8. Пространственный портрет объекта

Траекторные измерения Измерение уровней отраженных сигналов   Корреляционно-спектральный анализ   Многочастотное облучение     Применение специального сигнала с шириной спектра Df = 10 Мгц 2 канала приема и обработки сигналов на различных поляризациях     Применение специального зондирующего сигнала с шириной спектра Df = 50 - 100 Мгц   Многопозиционная радиолокация с совместной обработкой данных

 

Использование отдельных признаков требует внедрения технических устройств анализа различной степени сложности, применения сигналов специальной формы.

Возможно несколько подходов к классификации методов распознавания: по типу зондирующего сигнала, виду используемой радиолокационной информации и др. Наиболее широко используется распознавание по типу зондирующего сигнала. На рис.4.55 изображен вариант такого распознавания.