2.5. Формирование зоны обнаружения в рлс метрового диапазона волн

2.5.1. Достоинства метрового диапазона волн

при решении задач радиолокационного обнаружения

и измерения координат целей

В РЛС РТВ различного целевого назначения используются метровый, дециметровый и сантиметровый диапазоны волн. При выборе диапазона волн для РЛС исходят прежде всего из возможности обеспечения в данном диапазоне требуемых ТТХ РЛС.

Необходимость получения в РЛС боевого режима высокой точности измерения угловых координат и разрешения по угловым координатам обусловили использование в них сантиметрового или коротковолновой части дециметрового диапазонов волн.

В РЛС дальнего обнаружения и предупреждения используется метровый диапазон волн (МДВ), который обладает рядом достоинств, способствующих успешному решению задач РЛС данного класса.

1. В метровом диапазоне волн могут быть обеспечены, при прочих равных условиях, значительно большие дальность и потолок обнаружения воздушных объектов, особенно малоразмерных. Это обусловлено следующими причинами.

Среднее значение эффективной отражающей поверхности аэродинамических ЛА в метровом диапазоне волн больше, чем в сантиметровом и дециметровом. Это особенно характерно для малоразмерных целей.

Формирование характеристики направленности антенны РЛС в метровом диапазоне волн в вертикальной плоскости происходит с участием земной поверхности. Интерференция прямой и отраженной волн приводит к усилению поля в отдельных угломестных направлениях почти вдвое (за счет ослабления поля в других направлениях). При правильном выборе параметров антенной системы и высоты ее установки над поверхностью земли усиление поля будет происходить под небольшими углами места. Это позволяет почти вдвое увеличить дальность обнаружения объектов, летящих на средних и больших высотах.

В метровом диапазоне волн меньше потери на поглощение и рассеяние электромагнитной энергии при ее распространении, что особенно важно для РЛС с большой дальностью обнаружения.

2. В рассматриваемом диапазоне характеристика вторичного излучения ЛА менее изрезана, а следовательно, меньше флюктуации отраженных сигналов, чем в сантиметровом диапазоне. Поэтому вероятность обнаружения воздушных объектов Р_обн. в границах зоны обнаружения РЛС метрового диапазона в меньшей степени зависит от дальности (рис.2.26 ) и проводка воздушных объектов более устойчива.

3. В указанном диапазоне волн практически не наблюдаются отражения от гидрометеоров (тумана, дождя и т.п.). Это объясняется характером зависимости ЭПР тел шарообразной формы от отношения радиуса шара к длине волны R/ (рис.2.27). При R/ << 1 ЭПР шара ( в частности, капель) ничтожно мала.

4. РЛС метрового диапазона волн, в принципе, более устойчивы против пассивных помех, чем РЛС сантиметрового диапазона. Это объясняется, во-первых, тем, что в данном диапазоне меньше ширина спектра флюктуаций пассивных помех:

,

где - разброс значений радиальных составляющих скоростей отражателей в импульсном объеме РЛС.

Во-вторых, в метровом диапазоне больше интервал между соседними значениями "слепых" скоростей:

V_rсл = F_п/2,

где F_п - частота повторения зондирующих импульсов РЛС. Поэтому число "слепых" скоростей в диапазоне возможных скоростей целей невелико:

.

В-третьих, абсолютная стабильность частоты передающих устройств в рассматриваемом диапазоне выше, что позволяет формировать зондирующие сигналы с высокой степенью когерентности.

5. РЛС метрового диапазона волн менее уязвимы для самонаводящегося на излучение оружия, так как в этом диапазоне достаточно сложно обеспечить требуемую точность наведения ПРЛР из-за ограниченных размеров бортовых антенных систем.

Следует отметить и ряд ограничений, возникающих при использовании метрового диапазона волн. Наибольшую трудность вызывает обеспечение требуемых точностных характеристик и разрешающих способностей по угловым координатам. Даже при невысоких требованиях к этим характеристикам в РЛС дежурного режима антенные системы при использовании метрового диапазона имеют большие размеры.

Громоздкость антенных систем ухудшает устойчивость РЛС к огневому воздействию, снижает характеристики мобильности, затрудняет эксплуатацию в сложных климатических условиях.

Влияние подстилающей поверхности на формирование ДНА в метровом диапазоне волн, как отмечалось, в целом способствует увеличению дальности обнаружения. Однако при этом для РЛС требуется ровная площадка радиусом 1,5...2 км, что в реальных условиях не всегда выполнимо. При размещении РЛС на позициях, расположенных в горной или резкопересеченной местности, ДНА РЛС сильно искажается, что ведет к уменьшению дальности обнаружения, появлению провалов и снижению верхней границы зоны обнаружения. В значительной степени влияет характер подстилающей поверхности на точность измерения высоты в трехкоординатных РЛС метрового диапазона волн.