5.2. Принципы бокового обзора земной поверхности
Обзор земной поверхности - одна из важнейших задач, стоящих перед бортовыми РЛС. Он призван решать, с одной стороны, сугубо авиационные задачи навигации воздушной разведки, а с другой - народнохозяйственные задачи (картографирование местности, определение ледовой обстановки, ведение геологических изысканий, составление карт растительности и снежного покрова, обнаружение малоразмерных объектов, нефтяных пятен на море и т.п.).
Радиолокационные станции обзора земной поверхности, используемые в настоящее время, по принципу работы подразделяются на пять классов:
панорамные РЛС,
РЛС бокового обзора,
РЛС с синтезированной апертурой (РСА),
голографические,
многопозиционные.
Поступательное движение самолета совместно с угловым перемещением луча антенны может привести к искажению радиолокационного изображения, которое заметно проявляется только при наблюдении удаленных целей на расстояниях больше 150 км. Из сказанного следует, что получение качественного детально радиолокационного изображения при помощи кругового обзора практически невозможно. В связи с этим панорамные РЛС кругового обзора находят ограниченное применение.
Стремление создать РЛС с более высокой разрешающей способностью привело к идее размещения антенны вдоль максимального размера, возможного на самолете, т. е. вдоль фюзеляжа. Это позволило резко сузить ДНА, так как отношение L/ в этом случае составило 500 ... 1000. Однако при таком размещении антенны направление максимума ДНА оказалось направлено перпендикулярно оси самолета, т. е. в бок по отношению направления полета, а обзор местности обеспечивает перемещение ВС, являющегося носителем РЛС (рис. 5.1). Вследствие поступательного перемещения антенного луча со скоростью полета самолета имеется возможность осуществлять обзор местности в полосе, ширина которой определяется дальностью действия РЛС. Такой метод обзора принято называть боковым обзором.
При боковом обзоре положение цели на поверхности земли определяется при помощи двух чисел путевой x и наклонной дальностей D (рис. 5.2). Если цели расположены на расстояниях D > (2... 3) Н (где Н – высота полета), то наклонная дальность практически совпадает
Рис. 5.1. Боковой обзор Рис. 5.2. Системы
местности координат при боковом
обзоре местности
с горизонтальной Dгор- Это означает, что почти для всех целей их наблюдение осуществляется в прямоугольной системе координат (х, D). Зона обзора представляет собой полосу, параллельную траектории полета носителя, с шириной, равной дальности действия РЛС (рис. 5.3,а).
Если обеспечить линейное изменение фазы вдоль антенны, то направление максимума ДНА сместится на некоторый угол v от своего первоначального положения, что позволит обеспечить обзор земной поверхности впереди или сзади самолета (рис. 5.3, б). В этом случае говорят, что обзор осуществляется в косоугольной системе координат. При этом ширина зоны обзора несколько сузится.
Рис. 5.3. Боковой обзор в прямоугольной (а) и косоугольной (б) системах координат
Принципиальным отличием бокового обзора от кругового является то, что при боковом обзоре осуществляется одноразовый обзор цели. После ее пролета РЛС эту цель больше «не видит».
При круговом обзоре такого эффекта нет. Такая особенность бокового обзора свидетельствует об определенных энергетических преимуществах по сравнению с круговым обзором, что должно проявиться в увеличении дальности действия РЛС.
При одинаковом энергетическом потенциале РЛС имеет место существенный по отношению к РЛС кругового обзора выигрыш в дальности действия.
Радиолокационные станции бокового обзора свободны еще от одного недостатка, присущего РЛС кругового обзора. В получающемся радиолокационном изображении отсутствуют искажения, вследствие чего местоположение целей определяется с большей точностью.
Метод бокового обзора позволяет осуществлять только однократное обнаружение целей, что является его недостатком, так как в отдельных случаях могут сложиться условия, неблагоприятные для их обнаружения, в результате которых возможен пропуск отдельных целей.