1.5. Сигнальные признаки однопозиционной активной локации при широкополосном, многочастотном и многодиапазонном зондировании

При большой полосе частот зондирующих сигналов со сплошным спектром (широкополосных сигналов, разд. 1.5.1), а в ряде случаев и с дискретным спектром (многочастотные сигналы, разд. 1.5.2) удается разрешать элементы целей вдоль линии визирования и наблюдать их радиолокационные дальностные портреты РЛДП, ДП [37-43, 62]. Если при этом реализуется и большая протяженность когерентного излучения, возможен переход к двумерным порт­ретам целей за счет сочетания продольного разрешения (широкополосность сигнала) с разрешением по частоте (протяженность сигнала), позволяющим наблюдать эффекты турбинной (пропеллерной) модуляции и осуществлять инверсный апертурный синтез. Одновременно с этим могут оцениваться такие признаки, как эффективная площадь (интегральная и элементов цели), а так­же поляризационные признаки наиболее характерных элементов цели [42, 128].

Переход к многодиапазонным сигналам позволяет учесть возможность вы­явления резонансов вторичного излучения на определенных частотах и, нао­борот, его ослабления на других частотах за счет дифракционного огибания волнами цели. Поскольку эти эффекты зависят от соотношения размеров це­ли и длины волны, они могут служить признаками распознавания [102, 131].

Остановимся на перечисленных признаках подробнее.

1.5.1. Признаки при широкополосном зондировании

При полосах частот зондирующих сигналов П = 30... 1000 МГц можно обеспечить согласованную разрешающую способность по дальности 5...0,15 м, что позволяет получать ДП надводных, воздушных, космических и т.д. целей различной протяженности. На рис. 1.11 приведены совмещенные по размеру силуэты самолетов Ан-10, Ли-2, Су-9 и соответствующие ДП в режиме ав­тозахвата на дальностях до 65 км. Результаты соответствуют: длительности импульса 2 мкс, полосе частот сигнала и фильтра 72 МГц, аналоговой фильт­ровой обработке в квадратурных каналах, несколько зауженной полосе частот индикатора. Описанный эксперимент, проведенный в 1963-1964 гг. [37, 38] группой харьковских специалистов, в развитие работ по сжатию импульсов 1956-1959 гг. [38, 132, 133], показал возможность различать цели по протя­женности дальностных портретов.

Близкие результаты к этому и нескольким последующим экспериментам дает математическое моделирование, результатами которого, как и в предыду­щих разделах, удобно воспользоваться для пояснения наблюдаемых законо­мерностей.

На рис. 1.12 приводятся ДП воздушных целей при различной ширине спектра сигналов. В качестве целей выбраны цели большого размера (транс­портный самолет), среднего размера (тактический истребитель) и малого раз­мера (крылатая ракета). Видно, как постепенно с уменьшением полосы час­тот П, даже в отсутствие шума, ДП цели малого размера приближается по своей протяженности к ДП цели среднего размера, а ДП цели среднего раз­мера – к ДП цели большого размера, причем все это имеет место для одного и того же точно известного курсового угла (ракурса) γ.

Рис. 1.11 Дальностные портреты самолетов: а – Ан-10; б – Ли-2; в – Су-9

Рис 1.12. Дальностные портреты: а, б, в – самолеты больших размеров; г, д, е – самолеты средних размеров; ж, з, и – крылатой ракеты при различной ширине спектра частот П

Рис. 1.13. Дальностные портреты: а, б, – самолета крупных размеров; в, г – самолета средних размеров; д, е – крылатой ракеты при различных ракурсах облучения

На рис. 1.13 приведены ДП воздушных целей большого, среднего и мало­го размеров при полосе частот П = 80 МГц для длины волны λ = 10 см при различающихся ракурсах. Показано, что изменение ракурса цели большо­го размера на 0,1°, цели среднего размера на 0.5° и цели малого размера на 2,5° заметно меняет вид портрета. Однако наблюдается и известная повторяе­мость портретов через некоторые интервалы курсовых углов. Это позволяет сокращать число эталонных портретов, закладываемых в память ЭВМ для различных заранее выбранных секторов ракурсов. Номер сектора можно оце­нить до распознавания по результатам траекторного анализа. Если таких портретов, например, в классе "большая цель", всего четыре, можно сказать, что этот класс разбивается на четыре подкласса (кластера).