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.