11.7. Влияние затухания радиосигнала в атмосфере
При
наличии рассеивания в атмосфере (дым,
снег, облачность, дождь, снег) радиосигналы
ослабевают с расстоянием по закону:
.
При этом уменьшается максимальная дальность действия РЛС :
,
где - коэффициент затухания, Dсв max - максимальная дальность в нормальной атмосфере.
Радиоволны З >10 см имеют хорошее прохождение через атмосферу даже при наличии природного рассеивания (дождь и снег).
Для современных РЛС характерны следующие максимальные дальности:
Dmax км Тип РЛС
75-200 км Наведения, следящие.
350-500 км Обнаружения целей.
1000 км Обнаружения баллистических ракет.
11.8. Виды обзора в рлс и их особенности
РЛС обзорного типа.
Обычные РЛС обзорного типа осуществляют поиск и обнаружение целей, а более сложные проводят и измерение координат (многих целей).
Используются разные методы обзора: круговой, сканирующий в секторе, полностью заполняющий зону направленного действия. Виды секторального обзора показаны на рис. 11.11.
В РЛС кругового и секторального обзора, при одномерном круговом обзоре (круговой обзор по азимуту), применяют антенну с плоской диаграммой направленности (веерный луч с удлинением по вертикали). Это позволяет «видеть» цели, летящие низко и высоко над горизонтом. Однако при этом резко уменьшается коэффициент направленности антенны и уменьшается дальность обнаружения.
Рис. 11.11. Виды секторального обзора
(веерным лучом и зигзагообразно)
Существуют параболические антенны с «козырьком» и вращателем поляризации Фарадея, позволяющие изменять диаграмму направленности с «веерной» на «острую». Первая применяется при ближнем обзоре, а вторая – при дальнем.
«Острая» диаграмма направленности применяется при двухмерном обзоре сектора (растровый обзор).
Обзор по спирали от центра к периферии применяется в РЛС истребителей.
В РЛС координатного типа часто применяют двумерный обзор с использованием двух независимых антенн и приемо-передающих систем. Такие РЛС используют в системах радиоуправления зенитными ракетами.
11.9. Фазированные антенные решетки (фар)
В настоящее время механически сканирующие антенны заменяют неподвижными ФАР с многими излучателями и электронно управляемыми задержками излучения каждого элемента по фазе. В результате синхронной работы всех излучателей образуется узко направленный луч с возможностью быстрого изменения направления излучения. ФАР может иметь любой тип сканирования и произвольное случайное зондирование пространства.
Следует отметить, что РЛС с ФАР, несмотря на то, что они технические боле сложны и дорогостоящи, имеют многие преимущества по сравнению с механически сканирующими антеннами. В них нет механически движущихся устройств, они обладают высоким быстродействием и долговечностью. По этому постепенно РЛДС с ФАР все более применяются в военной и авиационной технике.
11.10. Типы рлс по функциональному назначению
а) Некогерентные РЛС (определение D, , ).
Подсистемы: синхронизатор, передатчик, приемник, антенно-фидерное устройство, индикаторное устройство, устройство определения координат.
б) Когерентно-импульсные системы селекции движущихся целей. Разная скорость движения цели и помех позволяет выделить цель по доплеровскому смещению (сравнения основной частоты fS и частоты отраженного сигнала fП с определением разностной частоты: fD=fS-fП).
в) Некогерентная система СДЦ- система череспериодной компенсации. Сигналы задерживаются на период и вычитаются из новых сигналов. Разностный сигнал отмечает движущуюся цель. Для задержки на период повторения сканирования используются электронно-лучевые трубки с накоплением заряда, УЛЗ или ПЗС.
г) Импульсно-доплеровские РЛС. Используются когерентные импульсные сигналы с большой частотой следования. Применяются на летательных аппаратах для выделения движущихся целей на фоне отражения от земной поверхности. Для выделения сигнала с доплеровским смещением используются узкополосные настроенные встык многоканальные фильтры (гребенчатые фильтры). Ширина полосы пропускания каждого фильтра определяет разрешение целей по частоте (скорости).