- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Конспект лекций по курсу «морская радиолокация»
- •Введение в морскую радиолокацию
- •Историческая справка
- •Основные термины и определения
- •Классификация морских рлс
- •Основные задачи радиолокации
- •2. Влияние морских условий на работу радиолокатора
- •2.1.Основное уравнение радиолокации для морских условий
- •2.2. Зона видимости рлс над морской поверхностью
- •2.3. Приповерхностный волновод
- •3. Описание морской поверхности
- •3.1. Характеристики морского волнения
- •3.2.Двумерный спектр морского волнения
- •3.3.Факторизация двумерного спектра морского волнения в виде произведения одномерных спектров
- •4. Отражения от морской поверхности
- •4.1.Удельная эпр морской поверхности
- •4.2.Описание отраженного морем сигнала на основе функции рассеяния.
- •5. Зондирующие сигналы морских рлс
- •5.1. Требования к зондирующим сигналам морских рлс и их классификация
- •Основные тенденции развития зондирующих сигналов
- •6.Избранные вопросы теории обнаружения и оценивания параметров сигналов
- •6.1. Постановка классической задачи обнаружения сигнала
- •7. Реализация корреляционного (согласованного) приема
- •7.1. Корреляционный приемник (коррелятор)
- •7.2. Согласованная фильтрация
- •8. Функция неопределенности и ее связь с выходом коррелятора и согласованного фильтра
- •8.1. Функция неопределенности
- •8.2.Связь фн с выходом согласованного фильтра и коррелятора.
- •8.3. Свойства фн
- •8.4. Взаимная фн (вфн).
- •11. Основные определения и модели пространственно-временных сигналов
- •12. Спектральнаятрактовказадачиоптимальнойобработкисигналов
- •13. Обзор параметрических методов обработки сигналов
- •14. Авторегрессионная обработка сигналов
- •15. Показатели качества параметрических методов обработки сигналов.
- •15.1. Рабочие статистики обнаружения и оценивания (на примере ар методов)
- •15.2. Характеристики обнаружения ар алгоритма.
- •15.3. Характеристики точности ар алгоритма.
- •16.Основы траекторной обработки радиолокационной информации
- •17. Расчет зоны видимости рлс в свободном пространстве
- •17.1. Расчет зоны видимости рлс в свободном пространстве.
- •17.2.Расчет зоны видимости рлс с учетом подстилающей поверхности
- •18. Совместная обработка радиолокационной информации
Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Конспект лекций по курсу «морская радиолокация»
(учебно-методическое пособие)
Под ред. профессора В.М. Кутузова
Авторы: Кутузов В.М., Михайлов В., Коновалов А.
Санкт_Петербург
2015 г.
Введение в морскую радиолокацию
Историческая справка
Впервые факт отражений радиосигналов от надводного корабля был зафиксирован профессором Поповым А. С. в 1897 году во время спасательной операции на Балтике. Тогда во время сеанса радиосвязи был зафиксирован проход корабля между передающей и приемной позициями. В частности, наблюдались интерференционные колебания интенсивности принимаемого сигнала, что позволило А. С. Попову предположить, что данное явление может быть использовано для контроля морских проливов в ночное время. В дальнейшем, когда это явление было исследовано и изучено, такой метод обнаружения объектов стал называться барьерной радиолокацией. Первый патент на изобретение, в котором, по сути, описывался активный радар, был получен немецким инженером Христианом Хюльсмайером в Германии в 1904 году (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Первый патент на корабельный радиолокатор.
Изобретение предполагало установку радара на корабле и предназначалось для обнаружения встречных кораблей. Однако реальное применение радиолокация получила в 30-е годы 20-го столетия, когда были разработаны достаточно мощные передатчики ВЧ-радиодиапазона.
В СССР в 1934-36 годах был разработан и поставлен на вооружение первый боевой радиолокатор РУС-1 с непрерывным зондирующим сигналом (руководитель работ Ю. К. Коровин). Это был результат целого комплекса исследований, выполнявшихся со второй половины 20-х годов в Ленинградском Физико-техническом институте. В 1938 году был разработан и испытан импульсный радиолокатор РУС-2, показавший возможность обнаружения самолетов на дальностях до 55 км (руководитель работ Ю. Б. Кобзарев, впоследствии академик АН СССР). К началу Великой отечественной войны советская промышленность выпускала несколько модификаций радиолокаторов, которые использовались на морях для береговой обороны и защиты военно-морских баз и коммуникаций. В 1942 году английский военно-морской флот продемонстрировал успешное и эффективное боевое применение радиолокаторов на кораблях во время ночного боя против стоящей на рейде итальянской эскадры. По целеуказаниям радаров велась прицельная стрельба торпедами, что определило исход боя и победу англичан.
Быстрому развитию импульсной радиолокации способствовало изобретение магнетрона, позволившее создавать мощные генераторы радиоимпульсов в СВЧ диапазоне радиоволн. Этот и другие факторы стимулировали бурное развитие корабельной радиолокации в мире и в нашей стране сразу после окончания второй мировой войны. В частности, в ЛЭТИ при активной поддержке контр-адмирала – инженера, академика АН СССР Акселя Ивановича Берга в 1945 году была создана первая в СССР кафедра радиолокации (ныне – кафедра радиотехнических систем).
