4) Комбинированный метод измерений дальности: включает в себя комбинацию амплитудного, частотного и фазового методов).

Импульсные РЛС.

Для получения метеорологической информации, в основном, используются импульсные РЛС. Эти станции могут быть одноволновыми, двухволновыми, и имеющими диапазон длины волн от мм до дм. Станции могут быть некогерентными импульсными, в которых не контролируется и не стабилизируется фаза излученного и принимаемого сигнала. Когерентные импульсные РЛС (доплеровские РЛС), в которых осуществляется стабилизация излучаемого и принимаемого сигналов РЛС. В оперативных подразделениях гидрометеорологической службы в основном используются импульсные некогерентные одноволновые и двухволновые РЛС. В настоящее время внедряется доплеровские РЛС.

1) ДМ-диапазон:

а) РЛС – Метеорит, Метеорит II, АВК – 1М, МАРЛ-А (малогабаритные аэрологические радиолокаторы – активный режим), МАРЛ-Т (пассивный режим), АРВК (радиолокационные вычислительные) «Вектор М» - λ=17 см;

б) МРЛ-5 (II канал) - λ=10 см.

2) СМ-диапазон:

МРЛ-1 (II канал), МРЛ-5 (I канал), МРЛ-2 – λ=3,2 см.

3) ММ-диапазон: МРЛ-1 (I канал) – λ=0,86 см.

4) доплеровские РЛС – λ=5-6 см (как в РФ, так и за рубежом).

Функциональная схема импульсной радиолокационной системы.

(рис. 7)

1 – передатчик РЛС, 2 – приемник, 3 – антенный переключатель, 4 – индикатор, 5 – синхронизатор, 6 – усилитель высокой частоты, 7 – система автоматической обработки радиолокационных данных, 8 – антенно-фидерная система с приводом.

Лекция №7

В современных РЛС используется одна антенна для излучения ВЧ сигналов, и эта же антенна осуществляет прием отраженных сигналов. Передатчик (1) формирует мощные короткие импульсы сверхчастотной электромагнитной энергии. Эти импульсы проходят через антенный переключатель (3) к антенно-фидерной системе; длительность импульсов 1-2 мкс (10^-6 с). Частота следования импульсов от 250 до 1000 Гц. Антенно-фидерная система (8) предназначена для передачи мощных ВЧ импульсов с выхода передатчика к антенне, и их излучения в пространство. Антенна формирует электромагнитную энергию в виде луча, ширина которого определяется шириной диаграммы направленности. Кроме того, антенна осуществляет прием отраженных сигналов и передачу этих сигналов на вход приемного устройства. Переключение антенны с передачи на прием осуществляется антенным переключателем (3). На приемник (2) подается отраженный ВЧ сигнал, принятый антенной, предварительно усиленный усилителем ВЧ (6).

Синхронизатор (5) формирует импульсы запуска, которые подаются во все системы и синхронизируют работу РЛС. Блок – индикаторов (4) осуществляет отображение на индикаторах отображения измерительной информации. Система автоматической обработки информации (7) обрабатывает и передает информацию по каналам связи потребителю.

(рис.1 – импульсы запуска РЛС – вырабатываются синхронизатором (5))

(рис.2 – импульсы передатчика на выходе АФС (8))

(рис.3 – отраженный сигнал на входе приемника (2))

(рис.4 – видеоимпульсы, поступающие на индикаторы (4) и систему автоматической обработки (7); чем больше амплитуда, тем ярче свечение экрана)

В импульсных РЛС частота развертывающего напряжения на экране равна частоте повторения импульсов излученных сигналов. А начало нарастания этого напряжения совпадает с моментом излучения этого импульса ( ). Этот импульс будет виден в начале развертки. Время рабочего хода и скорость нарастания напряжение развертки определяется режимом работы РЛС, и могут регулироваться оператором, переходя от одного масштаба развертки к другому. Таким образом может регулироваться масштаб шкалы дальности до цели, поэтому шкала индикатора может быть проградуирована непосредственно в единицах расстояния.

Основные технические характеристики РЛС:

- длина волны (λ);

- импульсная излучающая мощность (P_и);

- длительность импульса (τ);

- частота повторения излучаемых импульсов (F_п);

- характеристика диаграммы направленности (Θ);

- чувствительность радиолокационного приемника (P_пр.мин).

Основные тактические характеристики РЛС:

- зона наблюдения;

- разрешающая способность по дальности;

- разрешающая способность по угловым координатам (α, β);

- точность измерения координат цели.

Рассмотрим более подробно технические характеристики РЛС: