6. Активная радиолокация с активным ответом. Особенности построения вторичных рлс. Обобщенная структурная схема вторичной рлс (врл).

При активной радиолокации объект облучается радиоволнами, посылаемыми РЛС, в результате чего возникают сигналы от объекта.

При радиолокации с активным ответом обнаружение производят по

сигналу, ретранслированному объектом. При этом прямой сигнал называют

запросным, а сигнал приходящий от цели, - ответным. Ретрансляционную

аппаратуру, находящуюся на объекте, именуют ответчиком. Интенсивность

ответного сигнала зависит от мощности установленного на объекте

ретрансляционного передатчика. Дальность действия этих РЛС намного больше

дальности действия РЛС с пассивным ответом. Однако такие РЛС могут

работать только со «своими» объектами. Их в основном используют для

сопровождения ракет и других объектов, обладающих слабыми отражающими

свойствами, а также для опознавания «своих» объектов.

Вторичные РЛ (ВРЛ) могут быть отнесены к средствам независимого наблюдения только лишь условно. Координатная информация у них действительно определяется независимо от бортовых навигационных систем, дополнительная полётная информация, индивидуальный номер ВС, барометрическая высота, в некоторых режимах остаток топлива, вектор путевой скорости вырабатывается бортовыми техническими средствами (самолётный ответчик, исполняющий роль активного ретранслятора в линиях связи “земля – борт” и “борт – земля”).

Совокупность наземной вторичной РЛС (запросчика) и ответчика, установленного на ВС называется системой вторичной радиолокации (СВРЛ).

ВРЛ могут быть автономными и встроенными.

Структурная схема системы вторичной радиолокации

Автономный ВРЛ является самостоятельным

устройством, которое может работать либо самостоятельно, либо совместно с ПРЛ.

Их антенны вращаются синхронно и синфазно, а запросные посылки ВРЛ синхронизируются зондирующими сигналами ПРЛ в отношении 1:1 либо с определенным делением, так как ВРЛ обычно имеет большую дальность действия.

Встроенные ВРЛ конструктивно совмещены с ПРЛ и имеют некоторые общие устройства

Блок-схема ВРЛ

Классификация ВРЛ

классифицируются по принципу извлечения координатной информации:

моноимпульсные, традиционные с обработкой пакета ответных сигналов, по режимам запроса RBS, УВД, S

по тактическому назначению: трассовые, аэродромные, посадочные

Преимущества:

достоинствами вторичных радиолокаторов по сравнению с первичными являются:

– повышенная информационная способность, позволяющая автоматически идентифицировать объекты наблюдения и осуществлять УВД по четырем координатам:

наклонной дальности, азимуту, высоте и времени;

– большая дальность действия при малых энергетических затратах;

– малый уровень помех, вызываемых отражениями сигналов от местных предметов и метеообразований;

– малый уровень излучаемой мощности

Недостатки:

Вторичные радиолокационные станции, принцип действия которых основан на обработке пакета ответных сигналов, иногда называют “традиционными” вторичными радиолокаторами

В настоящее время они пока остаются одним из основных технических средств наблюдения за воздушной обстановкой.

Однако по мере повышения интенсивности воздушного движения и увеличения количества работающих на земле запросчиков стали проявляться их специфические недостатки.

Главной причиной, обуславливающей эти недостатки, является:

невозможность нахождения приемлемого компромисса при выборе ширины ДНА,

скорости её вращения, частоты повторения запросов,

что приводит к низкой азимутальной точности,

недостаточной разрешающей способности

Недостатки традиционных вторичных радиолокаторов значительно снижают эффективность их использования как средства наблюдения за воздушной обстановкой.

способом повышения эффективности систем наблюдения является введение режима селективного запроса ответчиков, однако внедрение таких систем требует больших материальных затрат и оправдано только при очень большой интенсивности полетов.

экономически более выгодным способом повышения эффективности существующих ВРЛ является введение моноимпульсного метода вторичной радиолокации, который позволяет улучшить угловую разрешающую способность и точность определения координат целей.

Принципы построения моноимпульсных систем вторичной радиолокации:

В связи с тем, что при одновременном сравнении необходимо как минимум два канала, то моноимпульсные системы являются многоканальными.

В зависимости от вида используемой пеленгации моноимпульсные радиолокационные станции могут быть амплитудными, фазовыми или комплексными (амплитудно-фазовыми).

В процессе реализации метода сравнения при обработке сигнала используются разные способы получения пеленгационной характеристики:

амплитудный, фазовый, суммарно-разностный (когда используются как амплитудные так и фазовые соотношения сигналов, причем для образования пеленгационной характеристики берутся суммарный и разностный сигналы).

Моноимпульсная обработка сигнала не накладывает существенных ограничений на шифратор, модулятор и усилитель вторичного радиолокатора, поэтому передатчик моноимпульсной системы не имеет кардинальных отличий от передатчика станции, которая использует когерентные методы обработки сигнала.

Тем не менее, моноимпульсная система имеет специфические функциональные элементы, такие как:

моноимпульсная антенна,

двухканальный моноимпульсный приемник,

моноимпульсный процессор определения угла прихода сигнала относительно оси диаграммы направленности антенны ,

экстрактор цели, осуществляющий обработку сигналов, принятых при каждом сканировании.

Указанные элементы необязательно представляют собой отдельные элементы конструкции

Вторичный канал в автоматизированных системах УВД играет определяющую роль, и общая тенденция развития этого направления технических средств просматривается на будущее.

Сейчас можно выделить два основных направления совершенствования радиолокаторов с активным ответом. Первое - модернизация существующих ВРЛ, улучшение их тактико-технических и эксплуатационных характеристик.

Унифицированный ВРЛ с повышенными тактико-техническими характеристиками, предназначенный для работы в аэродромных и трассовых системах УВД, призван удовлетворить потребность системы УВД различных классов в зонах со средней интенсивностью на период до 2010 г.

Второе направление создание принципиально новой системы ВРЛ, а именно ВРЛ с дискретно-адресным запросом.