Вопрос 7: Какие пеленгаторы называются моноимпульсными? Почему?
Определение угловых координат называют пеленгованием, а соответствующие устройства - пеленгаторами.
Пеленгаторы делят:
— на амплитудные, в которых используются направленные свойства антенн;
— фазовые, основанные на измерении разности фаз сигналов, принятых разнесенными антеннами
По выполняемым функциям пеленгаторы делят:
на обзорные — определяющие пеленги всех целей в зоне обзора;
следящие — сопровождающие по углу выбранную цель или выбранные цели.
По построению пеленгаторы делят:
— на одноканальные, особенность которых заключается в том, что для определения пеленга сравниваются между собой сигналы, принятые в разные моменты времени;
— многоканальные (моноимпульсные), особенность которых заключается в том, что для определения пеленга сравниваются между собой сигналы, принятые одновременно по разным каналам, что позволяет определять пеленг по одному импульсу.
Моноимпульсные пеленгаторы могут быть как обзорными, так и следящими. Принципы моноимпульсной пеленгации были сформулированы Д.Р. Родсом в виде трех постулатов:
1) информация о пеленге извлекается из отношения сигналов, принятых по различным каналам;
2) пеленгационная характеристика должна быть нечетной действительной функцией;
3) пеленгационная характеристика не должна зависеть от амплитуды принятого сигнала.
По виду используемого.
отношения сигналов пеленгаторы делятся на мультипликативные и аддитивные:
— мультипликативное отношение (используется для построения мультипликативных пеленгаторов);
— аддитивное отношение (используется для построения аддитивных пеленгаторов).
По виду антенной системы пеленгаторы делятся на фазовые и амплитудные. В теории следящих систем антенные устройства называют угловыми датчиками.
Рассмотрим данную классификацию применительно к двухканальным системам, предназначенным для пеленгации в одной плоскости. Фазовые пеленгаторы имеют разнесенные по пространству антенны с одинаковыми амплитудными диаграммами направленности F(α) (Рис.1,а).
Рис.1 Фазовый (а) и амплитудный (б) угловые датчики
На выходах фазового углового датчика имеем:
где — разность фаз сигналов, наведенных в антеннах.
На равносигнальном направлении .
Амплитудные пеленгаторы имеют антенные системы с разнесенными по углу амплитудными диаграммами направленности и совмещенными фазовыми центрами (Рис.1,б):
где ε — отклонение оси ДНА от равносигнального направления
Вопрос 8: В чем заключается принцип когерентного метода селекции подвижных целей в радиолокации?
Методы СДЦ делятся на:
1) когерентные,
2) некогерентные.
Когерентные методы основаны на эффекте Доплера. Некогерентные методы основаны на других эффектах. Эффект Доплера, как известно, заключается в смещении частоты сигналов, отраженных от подвижных целей,
Если объект неподвижен, то поступающие от него сигналы не имеют такого смещения и когерентны с зондирующим (т.е. находятся в жестких фазовых соотношениях с ним). Если объект подвижен, то когерентности нет. Это и используется для СДЦ.
Структурная схема локатора приведена на Рис.1. Передатчик локатора излучает непрерывный гармонический зондирующий сигнал на частоте . Сигнал, отраженный от цели, движущейся со скоростью vR по отношению к локатору, приобретает доплеровский сдвиг частоты
|
Рис.1. Структурная схема локатора с
непрерывным немодулированным излучением
Сигнал доплеровской частоты образуется на входном нелинейном элементе приемника, выделяется фильтром (в зависимости от назначения локатора может использоваться полосовой фильтр или ФНЧ), усиливается и индицируется, как отражения от подвижной цели анализатором спектра АС. По измеренной частоте определяется скорость цели.
Данный метод СДЧ наиболее эффективен. Он позволяет подавлять помехи от неподвижных отражателей до 80 дБ. Но у рассмотренного локатора (см. Рис.1) есть недостаток: он не позволяет измерять дальность.
Вопрос 9: Что такое пассивная радиолокация?
Пассивная радиолокация - локация по собственному излучению объектов. Пассивный локатор не имеет передатчика, а состоит из приемника и устройства обработки сигналов (рис. 1).
Рис. 1 Структурная схема пассивной радиолокации.
Важные частные случаи пассивной радиолокации:
радиотеплолокация - локация объектов по их тепловому излучению в радиодиапазоне;
радиотехническая разведка - обнаружение, определение координат и параметров излучения работающих РЛС противника в целях радиоэлектронной борьбы и планирования операций.
Вопрос 10: Что такое “потенциальная точность измерения дальности”?
Под потенциальной точностью понимают предельно достижимую точность, когда источником погрешности является только внутренние шумы аппаратуры.
Мера точности – дисперсия оптимальной оценки (среднеквадратическое отклонение оценки от истинного значения).
Рассмотрим следующий пример:
На вход поступает сигнал s(t) и n(t):
где n(t) – аппроксимация нормального белого шума
Спектр мощности имеет следующий вид:
Пусть
где τ – время появления сигнала
Соответственно,
Для наилучшей оценки аппаратуры:
| При условии, что полоса сигнала равна:
Получим, что:
Вопрос 11: Что такое разрешающая способность по дальности?
Разрешающая способность по дальности - минимальное расстояние между объектами, при котором дальность до каждого из них может быть измерена отдельно. Обозначим ее dR. Очевидно,
,
где dt - разрешающая способность по времени.
Нетрудно видеть, что разрешение по дальности полностью определяется разрешением по времени. Разрешающая способность складывается из двух составляющих: потенциальной, определяемой только свойствами зондирующих сигналов, и ее ухудшения индикаторным устройством,
dR=dRпот.+dRинд.
|
— мультипликативное отношение (используется для построения мультипликативных пеленгаторов);
— аддитивное отношение (используется для построения аддитивных пеленгаторов).
По виду антенной системы пеленгаторы делятся на фазовые и амплитудные. В теории следящих систем антенные устройства называют угловыми датчиками.
Рассмотрим данную классификацию применительно к двухканальным системам, предназначенным для пеленгации в одной плоскости. Фазовые пеленгаторы имеют разнесенные по пространству антенны с одинаковыми амплитудными диаграммами направленности F(α) (Рис.1,а).
Рис.1 Фазовый (а) и амплитудный (б) угловые датчики
На выходах фазового углового датчика имеем:
где
— разность фаз сигналов, наведенных в антеннах.
На равносигнальном направлении
.
Амплитудные пеленгаторы имеют антенные системы с разнесенными по углу амплитудными диаграммами направленности и совмещенными фазовыми центрами (Рис.1,б):
где ε — отклонение оси ДНА от равносигнального направления
Вопрос 8: В чем заключается принцип когерентного метода селекции подвижных целей в радиолокации?
Методы СДЦ делятся на:
1) когерентные,
2) некогерентные.
Когерентные методы основаны на эффекте Доплера. Некогерентные методы основаны на других эффектах. Эффект Доплера, как известно, заключается в смещении частоты сигналов, отраженных от подвижных целей,
Если объект неподвижен, то поступающие от него сигналы не имеют такого смещения и когерентны с зондирующим (т.е. находятся в жестких фазовых соотношениях с ним). Если объект подвижен, то когерентности нет. Это и используется для СДЦ.
Структурная схема локатора приведена на Рис.1. Передатчик локатора излучает непрерывный гармонический зондирующий сигнал на частоте
. Сигнал, отраженный от цели, движущейся со скоростью vR по отношению к локатору, приобретает доплеровский сдвиг частоты
Рис.1. Структурная схема локатора с
непрерывным немодулированным излучением
Сигнал доплеровской частоты образуется на входном нелинейном элементе приемника, выделяется фильтром (в зависимости от назначения локатора может использоваться полосовой фильтр или ФНЧ), усиливается и индицируется, как отражения от подвижной цели анализатором спектра АС. По измеренной частоте определяется скорость цели.
Данный метод СДЧ наиболее эффективен. Он позволяет подавлять помехи от неподвижных отражателей до 80 дБ. Но у рассмотренного локатора (см. Рис.1) есть недостаток: он не позволяет измерять дальность.
Вопрос 9: Что такое пассивная радиолокация?
Пассивная радиолокация - локация по собственному излучению объектов. Пассивный локатор не имеет передатчика, а состоит из приемника и устройства обработки сигналов (рис. 1).
Рис. 1 Структурная схема пассивной радиолокации.
Важные частные случаи пассивной радиолокации:
радиотеплолокация - локация объектов по их тепловому излучению в радиодиапазоне;
радиотехническая разведка - обнаружение, определение координат и параметров излучения работающих РЛС противника в целях радиоэлектронной борьбы и планирования операций.
Вопрос 10: Что такое “потенциальная точность измерения дальности”?
Под потенциальной точностью понимают предельно достижимую точность, когда источником погрешности является только внутренние шумы аппаратуры.
Мера точности – дисперсия оптимальной оценки (среднеквадратическое отклонение оценки от истинного значения).
Рассмотрим следующий пример:
На вход поступает сигнал s(t) и n(t):
где n(t) – аппроксимация нормального белого шума
Спектр мощности имеет следующий вид:
Пусть
где τ – время появления сигнала
Соответственно,
Для наилучшей оценки аппаратуры:
Получим, что:
Вопрос 11: Что такое разрешающая способность по дальности?
Разрешающая способность по дальности - минимальное расстояние между объектами, при котором дальность до каждого из них может быть измерена отдельно. Обозначим ее dR. Очевидно,
,
где dt - разрешающая способность по времени.
Нетрудно видеть, что разрешение по дальности полностью определяется разрешением по времени. Разрешающая способность складывается из двух составляющих: потенциальной, определяемой только свойствами зондирующих сигналов, и ее ухудшения индикаторным устройством,
dR=dRпот.+dRинд.