Трансформація спектру сигналів від підстилаючої поверхні
Вплив сканування |
Вплив сканування |
ДСА по горизонталі |
ДСА по вертикалі |
|
FД= Fmax cosα cosβ |
|
ΔfГл ≈ Fmax φАнт cosα cosβ |
β |
α |
|
α |
|
f |
π |
α1> α2> α3 π |
f
π |
π |
β |
β |
Вплив зміни висоти польоту
f
f f
Н f
f
f
f
11
Кільця дальності та ізодопи
α
Кільце дальності |
Ізодопа |
β
|
R |
δ |
|
|
V |
|
D/ |
o |
|
|
c |
sα |
||
δ |
|
|
||
|
|
|
|
|
Лінії рівних дальностей на підстилаючій поверхні – кола з центром в проекції на Землю точки розміщення РЛС. При ВЧП і СЧП затримки сигналів звичайно більші
періоду повторення, і сигнали з затримками |
|
τ =і ТП+Δτ (і = 0, 1, 2, …) від різних ділянок |
|
поверхні попадають в один строб |
|
дальності з затримкою |
τ відносно ІЗП. |
Лінії рівних швидкостей (ізодопи)
визначають ділянки поверхні, сигнали яких попалають в один доплерівський фільтр.
При ВЧП ізодопа одна, при СЧП їх декілька.
Наявність декількох кілець дальності та ізодоп призводить до
збільшення рівня перешкод від підстилаючої поверхні. При обробці в РЛС відбиті сигнали послідовно селектуються: 1) у просторі - антеною (заштрихований еліпс червоного кольору) , 2) у часі - селектором дальності і 3) по частоті - доплерівським фільтром (еліпси малого
розміру з червоною заливкрю). Тому перешкоди створюють тільки ті ділянки поверхні розміром (δD/cosα х δVR), які попадають в зону
опромінення і знаходяться в точках перетинання кілець дальності з ізодопами (в межах еліпсів з червоною заливкрю). Сумарний рівень перешкод залежить від кількості таких ділянок і тому при НЧП він вище,
ніж при ВЧП. |
12 |
Вплив взаємного положення і руху винищувача та цілі
Спектральна складова |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зондуючого сигналу |
f0 |
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
VЗбл=λ FГл/2 |
|
|
|
|
|
|||
Перешкоди |
ЗНС |
VЗбл=0 |
|
|
|
|
|
|
||
ЗНС |
|
|
ПНС |
|
||||||
від Землі |
VЗбл<0 |
|
VЗбл>0 |
V |
=V |
B |
V |
|
>V |
|
|
|
|
|
Збл |
|
|
Збл B |
|||
f0-Fmax |
|
f0 |
f0+FГл |
f |
|
+F |
|
f |
||
|
|
|
|
|
0 |
|
max |
|
||
Винищувач
1) |
VВ |
|
|
2) |
VВ |
3)
VВ
4)
VВ
5)
VВ
VВ 
6) 
07/07/19
Ціль
VЦ 
VЦ
VЦ
VЦ
VЦ
VЦ 
ПНС, VЗбл>VB
ЗНС, VВ>VЦ , 0<VЗбл<VB
ЗНС, VВ<VЦ , VЗбл<0 ЗНС, VВ=VЦ , VЗбл=0
Азимут 0 |
VЗбл=VВ |
Ракурс 4/4 |
|
Азимут π/2 |
V =0 |
Ракурс 4/4 |
Збл |
|
При атаці цілі в її ПНС VЗбл>VВ і спектральна складова сигналу цілі
(синього кольору) знаходиться поза ділянкою суцільного спектру (коричневого кольору) перешкод від поверхні.
При атаці цілі в її ЗНС на
урівнених швидкостях та на паралельних курсах VЗбл≈0 і
складова сигналу цілі знаходиться в зоні “альтиметру”.
При атаці цілі під ракурсом 4/4 спектральна складова її сигналу знаходиться в зоні “головного пелюстка”.
В решті випадків спектральна складова сигналу цілі знаходиться в зоні бокових пелюстків13.
Зондування при ВЧП
Зондуючий сигнал
f -2F |
П |
f -F |
П |
f |
0 |
|
|
f0+FП |
Ціль №2 |
f |
+2F |
П |
f |
0 |
0 |
|
|
|
Ціль №1 |
0 |
|
|
|||||
Сигнали від цілей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
f -2F |
П |
f -F |
П |
f |
0 |
F <F |
П |
f0+FП |
|
f |
+2F |
П |
f |
0 |
0 |
|
Д1 |
FД2<FП |
|
0 |
|
|
|||||
Сигнал від поверхні, FП> 4VB /λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
f -2F |
f -F |
П |
f |
0 |
|
|
f0+FП |
f +2F |
f |
0 П |
0 |
|
|
|
|
0 П |
|
||
Сигнали від поверхні і цілей при 4VB /λ< FП < FД |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
№2 №1 |
№2 |
|
|
f0-2FП |
f -F |
П |
f0 |
F |
<F |
f0+FП |
f0+2FП |
f |
|
|
0 |
|
|
Д1 |
П |
FД2<FП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сигнали від поверхні і цілей при 4VB /λ<FД max <FП |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
№1 |
№2 |
|
f0-FП |
|
|
f0 |
|
|
|
f0+FП |
f |
|
07/07/19 |
14 |
При ВЧП FП>4VB /λ і між зонами перешкод від підстилаючої поверхні шириною 4VB /λ з'являються вікна шириною FП - 4VB /λ, вільні від перешкод.
Якщо для найбільш швидкісної цілі при її атаці на зустрічних курсах, сигнал якої має доплерівський зсув частоти FД max =2VЦ max/λ, виконується умова 4VB /λ<FД max<FП, то для всіх цілей спектральні складові відбитих сигналів обов'язково опиняться у вікнах прозорості, вільних від сигналів підстилаючої поверхні.
Тому в режимі ВЧП частота повторення вибирається з умови
FП> 4VB /λ+2VЦ max /λ.
Якщо, наприклад, VB=VЦ=1000 м/с (3600 км/год), то потрібно FП>200 кГц. При цьому швидкість зближення з ціллю визначається однозначно по відстані між будь-якою спектральною складовою зондуючого сигналу і найближчою спектральною складовою сигналу цілі.
При меншій частоті повторення спектральні складові сигналів деяких цілей можуть опинитись в зоні перешкод від підстилаючої поверхні або виникає неоднозначність у визначенні швидкості зближення доплерівським методом.
07/07/19 |
15 |
Зондування при СЧП
Накладання спектрів перешкод від поверхні при ΔfП /2 < FП < ΔfП
Від складової спектру f0-FП |
FП |
|
Від складової спектру f0 |
|
|
|
Від складової спектру f0+FП |
|
|
|
ΔfП
Сумарний спектр
Накладання спектрів перешкод від поверхні при FП < ΔfП /2
Від складової спектру f0-2FПВід складової спектру f -F |
FП |
|
0 П |
||
|
Від складової спектру f0 складової спектру f0+FП
Сумарний спектр
07/07/19 |
16 |
В режимі СЧП частота повторення зондуючих сигналів FП<ΔfП=4VB /λ.
При цьому спектральні зони перешкод від підстилаючої поверхні частково перекриваються і відсутні вікна прозорості, вільні від сигналів
підстилаючої поверхні.
Сумарний рівень перешкод залежить від кількості спектральних зон перешкод, які частково перекриваються на одній частоті повторення, тобто по цій причині він зростає із зменшенням частоти повторення.
У більшості випадків період повторення ТП=1/FП менший затримки
відбитих сигналів. Тому у строб дальності крім сигналу цілі попадають перешкоди від кількох кілець дальності. Сумарний рівень перешкод по цій причині зростає із збільшенням частоти повторення.
З урахуванням усіх обставин на СЧП використовують FП=15 … 45 кГц.
На СЧП спектральні складові сигналів цілей незалежно від напівсфери атаки знаходяться в зоні перешкод від підстилаючої поверхні. Особливо великий рівень перешкод в зоні “альтиметру” і
“головного пелюстка”, де спостереження корисних сигналів неможливе.
При СЧП існує неоднозначність визначення швидкості зближення доплерівським методом і дальності імпульсним методом.
07/07/19 |
17 |
|
|
|
|
Робота ІД РЛС |
|
|
|
fОГ |
|
|
З високостабільного безперервного |
|
f0 |
(ІЗП)Т ,τ |
|
когерентного коливання частоти fОГ |
|
|
п |
і |
До спряж. |
опорного генератора синтезатор частот |
|
|
ПП |
С |
|||
|
|
систем |
(СЧ) формує сигнал робочої частоти f0, |
||
|
|
|
|
||
|
|
Строби D |
гетеродинний сигнал частоти fГ, напругу |
||
Літер |
|
проміжної частоти fПЧ та інші когерентні |
|||
СЧ |
АФ |
УА |
|
коливання. |
|
|
|
З сигналу опорного генератора в |
|||
|
|
|
|
φГ, φВ |
|
|
fГ |
|
|
синхронізаторі (С) виробляються тактові |
|
|
|
|
D, VR |
імпульси, з яких цифровими методами |
|
|
fПЧ |
Прм |
АС |
|
формуються всі часові інтервали, тобто |
|
|
|
|
До СЄІ |
масштабна сітка часу, зокрема, |
імпульси запуску передавача (ІЗП) тривалістю τі з періодом повторення ТП, які з безперервного, сигналу частоти f0 синтезатора
частот виділяють когерентну періодичну послідовність
радіоімпульсів робочої частоти f0, величину якої визначає команда
“ЛІТЕР” з пульту управління. Підсилювач потужності (ПП) формує зондуючі сигнали, які випромінюються через антенно-фідерний тракт
(АФ). |
18 |
07/07/19 |
φЗона
Вогляду
φГЗ ДСА
φВЗ
φВС φГ φГС
Сектор
пошуку
Обробка сигналів
Селектор
простору
Селектори
дальності
Селектори 
швидкості
Антена має голчату ДСА шириною φАнт, яка командами каналу управління антеною (УА) здійснює
пошук цілей горизонтальними рядками у заданому секторі, положення якого φГЗ, φВЗ в межах зони огляду
задається командами наведення, а розмір φГС, φВС – помилками цілевказання.
Відбиті цілями сигнали надходять в супергетеродинний приймач (Прм) з багаторазовим
перетворенням частоти. При виявленні цілей визначаються їх кутові координати φГ, φВ (по
положенню антени в момент виявлення), дальність D і швидкість зближення VR (по №№ каналів дальності і
швидкості).
В РЛС здійснюється послідовна селекція сигналів: спочатку у просторі по напрямку (ДСА антени), потім
по дальності (селекторами дальності багатоканального приймача) і в кожному каналі дальності - по швидкості (гребінкою доплерівських фільтрів). Селектори дальності управляються стробами дальності синхронізатора.
07/07/19 |
19 |
Інформація про кожну виявлену ціль (φГ, φВ, D і VR видається в базу
даних ЕОМ, яка входить до складу РЛС, і в систему єдиної індикації (СЄІ) до індикатору на лобовому склі (ІЛС) для відображення повітряної обстановки.
В ЕОМ по послідовності контактів із спостерігаємими цілями здійснюється супроводження їх траєкторій “на проході”, тобто в ході огляду. Інформація про отриману тактичну обстановку видається на індикатор прямого бачення (ІПБ).
Інформаційне забезпечення атаки обраної цілі здійснюється в одноцільовому режимі її супроводження по координатам. Решта повітряного простору в цьому режимі не контролюється.
Для цього по інформації з бази даних або шляхом цілевказання вручну вказуються координати φГЦ, φВЦ цілі, яку треба взяти на супроводження.
Канал управління антеною (УА) орієнтує антену у заданому напрямку φГЦ, φВЦ, а в каналі автоматичного супроводження (АС) здійснюється і
відпрацьовується потрібне цілевказання слідкуючим системам по дальності і швидкості.
Поточні зладжені координати цілі φГ, φВ, D і VR видаються в систему управління озброєнням та іншим споживачам.
Синхронізатор формує і видає бортовим РЕЗ синхронізуючі, стробуючі (відкриваючі), бланкуючі (забороняючі) та інші періодичні імпульсні сигнали для узгодження їх роботи з РЛС.
07/07/19 |
20 |