13 Особливості побудови рлс сантиметрового діапазону хвиль

Специфика отражения от поверхности земли радиоволн сантиметрового и короткой части дециметрового диапазонов состоит в отсутствии устойчивой интерференции электромагнитных колебаний прямого и отраженного лучей. Это объясняется, главным образом, непрерывным изменением амплитуды и фазы отраженных волн из-за соизмеримости неровностей земной поверхности в амплитуды колебаний растительного покрова с длиной волны (λ>>l). Благодаря этому форма диаграммы направленности антенны(ДНА) становится неустойчивой, что недопустимо для РЛС разведки.

Формирование устойчивой ДНА в этих условиях может быть осуществлено только путем ее «отрыва» от земной поверхности, то есть подъема максимума ДНА в свободном пространстве над горизонтом на угол

ε≥0,5Θ_ε

Однако, полный «отрыв» ДНА от земли недопустим из-за необходимости обнаружения низколетящих целей. Поэтому при проектировании РЛС разведки стремятся уменьшить уровень пересечения ДНА с земной поверхностью с целью сведения к минимуму отрицательного влияния отраженных радиоволн.

Уменьшение уровня пересечения ДНА с поверхностью земли может быть достигнуто либо наклоном антенны вверх, либо формированием узкой в вертикальной плоскости ДНА для обзора требуемой области пространства. Первый из этих методов оказывается неприемлемым из-за снижения дальности обнаружения низколетящих целей. Второй — сложен из-за необходимости многозонного обзора пространства для обеспечения требуемого ε_max.

Необходимость формирования узкой ДНА для обзора приземной области пространства приводит либо к многозонному, либо к многоканальному построению зоны обнаружения, что является первой особенностью современных РЛС сантиметрового и короткой части дециметрового диапазонов.

Данное обстоятельство приводит к необходимости примененияантенн с высоким коэффициентом направленного действия, а следовательно, достаточно узкими ДНА (как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях), что, в свою очередь, приводит к малому числу импульсов в пачке при быстром вращении антенны для обеспечения необходимого времени обзора зоны.

Поэтому, с одной стороны, применение многозонного обзора приводит к уменьшению мощности передатчика, а с другой стороны, в сантиметровом диапазоне более сильное затухание радиоволн в атмосфере. Кроме того, специфика отражения от целей радиоволн сантиметрового и короткой части дециметрового диапазонов проявляется в сильной изрезанности диаграммы вторичного излучения, что приводит к значительным флюктуациям(изменениям) амплитуды принимаемых сигналов, компенсирование которых для поддержания заданных показателей качества обнаружения целей требует повышения излучаемой мощности.

С этой целью приходится значительно увеличивать мощность излучения (до мегаватт и более), что является второй принципиальной особенностью радиодальномеров данного диапазона волн.

14 Особливості побудови висотомірів

Для точного определения высоты используются специальные РЛС — радиовысотомеры, которые могут работать и автономно, но, как правило, работают в сопряжении с дальномерами, от которых поступает целеуказание.

Радиовысотомеры строятся по тем же общим принципам, что и дальномеры, но имеют ряд особенностей, вытекающих из необходимости реализации специальных методов определения высоты и приема целеуказания от дальномеров.

Основной принципиальной особенностью построения любого радиовысотомера является реализация выбранного метода определения высоты с помощью специальных функциональных устройств.

Как правило, высота цели определяется решением уравнения

H=Dsinε+D²/2R_З+ΔН_рефр,

где D²/2Rз – поправка на кривизну Земли;

ΔН_рефр — поправка на рефракцию.

Решение уравнения высоты должно быть представлено в удобном для съема информации виде. При визуальном и автоматизированном способах съема информации это рационально делать на экране индикатора высоты, который работает в

прямоугольной системе координат (дальность — высота) с линейной разверткой по обеим координатам.

Для реализации визуального и автоматизированного съемов высоты на экране индикатора высоты должны формироваться электронные масштабные метки и маркер.

Таким образом, первая принципиальная особенность построения радиовысотомеров заключается в необходимости нового, по сравнению с радиодальномером, функционального устройства — системы определения высоты, включающей в себя потенциометр-датчик sinε, электронную схему решения уравнения высоты и схемы формирования электронных масштабных меток и маркера.

Второй принципиальной особенностью является наличие целеуказания от дальномеров по азимуту и дальности, которое реализуется обычно с помощью передачи от дальномеров по кабелю напряжений, пропорциональных координатам азимут и дальность(или X и Y) цели, высоту которой необходимо определить.