Принцип действия системы селекции движущихся целей (СДЦ) РЛС 1РЛ134Ш (П-19)
В РЛС применен когерентно-импульсный метод СДЦ. Этот метод основан на различии в характеристиках сигналов, отраженных от пассивной помехи, которая неподвижна или малоподвижна, и от быстролетящих целей. Фаза сигналов, отраженных от подвижных целей, меняется от одного периода повторения к другому. За время между двумя излученными импульсами цель переместится на расстояние:
,
где: Vr- радиальная составляющая скорости,
T - период повторения зондирующих сигналов.
Запаздывание последующего сигнала относительно предыдущего
будет:
,
где: с - скорость распространения радиоволн.
В соответствии с этим будет меняться и разность фаз между эхо-сигналами смежных периодов повторения и опорным колебанием по закону:
,
где: f0 несущая частота излучения
Если рассмотреть в нескольких периодах повторения начальные фазы импульсов, отраженных от движущейся цели, то их значение будет изменяться по определенному закону в виде синусоиды, частота которой называется частотой Доплера и определяется выражением:
Сигналы, отраженные от неподвижного образования, изменения фаз не имеют, так как Vr = 0.
Таким образом, при отражении сигналов от неподвижных объектов фаза принимаемых сигналов неизменна от периода к периоду повторения зондирующих импульсов, а при отражении сигналов от подвижных объектов фаза принимаемых сигналов будет меняться от периода к периоду.
Анализ начальных фаз принятых сигналов производится методом сравнения этих сигналов с опорным гетеродинным напряжением на фазовом детекторе.
В результате детектирования сигналов на выходе фазового детектора появляются видеоимпульсы, величина которых для подвижных объектов изменяется от периода к периоду по закону Доплера (рис. 6.1, а) и постоянна по величине и знаку для неподвижных целей и пассивных помех (рис. 6.1, б).
При непрерывном излучении доплеровская частота пропорциональна радиальной скорости цели (рис.6.2, а). В импульсном режиме работы РЛС эхо-сигналы наблюдаются прерывисто. При этом в силу стробоскопического эффекта зависимость сигнала линейно возрастает, затем линейно уменьшается до нуля, потом снова линейно возрастает и убывает (рис. 6.2, б). Радиальные скорости (
и т.д.), при которых
, называются «слепыми» скоростями. При «слепых» скоростях за время одного периода фаза сигнала от цели меняется ровно на
,
и т.д.
Значение слепых скоростей можно определить по формуле
,
где – номер слепой скорости;
– частота повторения импульсов;
– скорость распространения электромагнитной энергии;
– генерируемая частота.
Как видно из формулы, для борьбы со «слепыми» скоростями необходимо изменять либо частоту зондирующего импульса, либо частоту повторения зондирующих импульсов.
В РЛС 1РЛ134Ш (П-19) для борьбы со слепыми скоростями в когерентном режиме работы применен метод вобуляции (изменения) частоты следования зондирующих сигналов (500 и 600 Гц).
С выхода фазового детектора сигнал поступает на устройство череспериодной компенсации, выполненное на ультразвуковых линиях задержки и вычитающих устройствах.
Устройство ЧПК позволяет снять с экранов индикаторов сигналы, амплитуда которых на выходе когерентно-импульсного устройства постоянна (сигналы от местных предметов и пассивных помех). На экранах остаются лишь сигналы, амплитуда которых изменяется от периода к периоду, т.е. сигналы от движущихся целей.
Сущность череспериодной компенсации заключается в том, что сигналы, пришедшие в данный период повторения (рис. 6.3. а, г), задерживаются на период следования (рис. 6.3. б, д) и вычитаются из сигналов, приходящих в следующий период. При этом по величине сигналы с постоянной амплитудой компенсируются (рис. 6.3. в), а сигналы с переменной амплитудой дают результирующий сигнал, равный изменению амплитуды импульса за период повторения станции (рис. 6.3. е).
В РЛС 1РЛ134Ш (П-19) применена схема с двойной ЧПК. Достоинством такой схемы является уменьшение остатков от местных предметов и, как следствие этого, увеличение динамического диапазона на выходе приемного устройства в режиме К.
После прохождения принятых станцией сигналов через фазовый детектор и вычитающее устройство на экране индикатора наблюдаются только отметки от подвижных целей.