НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ




предыдущая главасодержаниеследующая глава

10.4. Особенности выбора зондирующего сигнала в бортовых РЛС

Выбор или синтез радиолокационного (РЛ) сигнала может проводиться в первую очередь путем перебора различных сигналов и сравнения их функций неопределенности по выбранному критерию эффективности. Как показано в ряде работ [4, 8, 11], критерием качества сигнала могут служить следующие характеристики функции неопределенности РЛ сигналов:

1) ρ(τ, 0), ρ(0, Ω) - с точки зрения поведения отклика системы оптимальной обработки по времени или частоте;

2) δτ(Ω,) δΩ(τ) - с точки зрения разрешения по времени или частоте;

3) - с точки зрения точности определения положения отклика на временной или частотной оси;

4) с точки зрения площади области взаимного перекрытия функций неопределенности и интенсивности распределения помех Е(τ, Ω) (рис. 10.17).

Рис. 10.17
Рис. 10.17

При этом тот сигнал целесообразнее, который обеспечивает наименьшую область перекрытия с функцией Е(τ, Ω) и, следовательно, наибольшее отношение сигнал-помеха на выходе системы обработки. Применительно к задаче обнаружения низколетящей цели бортовой РЛС нахождение точного выражения Е(τ, Ω) - трудоемкая задача, связанная с кинематикой системы "самолет-помеха" и характеристиками антенной системы РЛС [1]. Однако, упростив задачу, можно предсказать примерный вид функций Е(τ, Ω) [1].

В самом деле, пусть антенная система имеет диаграмму направленности, состоящую из главного лепестка и боковых лепестков в виде сферы, причем главный лепесток слегка наклонен в вертикальной плоскости (ξ ≠ 0) и не совпадает с вектором скорости летательного аппарата. Тогда по боковым лепесткам будем принимать отражения от земли (пассивные помехи) в пределах Rmin = H, Rmax → ∞ и υmax = ±υ. Причем нужно учесть, что наибольшая интенсивность отражений будет на малых R → Rmin, а наименьшая - на больших R. Поэтому боковые лепестки дадут функцию распределения интенсивности помех на плоскости R, υ, показанную на рис. 10.18, [101]. Кроме того, мешающие отражения, принятые по главному лепестку, разместятся в плоскости R, υ в виде возвышения, вытянутого по оси R. Там же показано положение эффективной площади рассеяния точечной цели Sц с координатами Rц, υц. Примерный вид следа сечения функции Е(τ, Ω) в плоскости τ, Ω показан на рис. 10.19 (А и В - соответственно сечения по боковому и главному лепесткам ДНА).

Рис. 10.18
Рис. 10.18

Рис. 10.19
Рис. 10.19

При просмотре пространства главным лепестком область В диаграммы распределения помех Е(τ, Ω) может изменять положение в пределах ±Ωmax по частоте (скорости) и по τ в пределах от τн до бесконечности, в зависимости от положения главного лепестка относительно поверхности земли (α0, β0) и вектора скорости ЛА.

При решении задачи выбора - оптимального сигнала максимизирующего отношение мощностей сигнала и помех на выходе оптимальной системы обработки, необходимо добиться наименьшего перекрытия диаграммы неопределенности зондирующего сигнала и следа функции распределения помех. На рис. 10.20 показаны функции распределения помех и варианты диаграммы неопределенности РЛ сигналов для конкретной тактической ситуации и кинематических характеристик цели и РЛС. Здесь приведены диаграммы неопределенности четырех сигналов с одинаковой энергией: а - короткий радиоимпульс с постоянной несущей частотой; б - длинный радиоимпульс с постоянной несу щей частотой; в - радиоимпульс с внутриимпульсной линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) несущей частоты с убыванием несущей частоты; г - ЛЧМ импульс с возрастающей несущей частотой и след функции распределения помех для случаев υ > υц, α0 = 0, β0 = 0. Видно, что по заданному критерию сигналы а, б и в примерно эквивалентны и имеют преимущество перед сигналом г. Очевидно, эти преимущества могут быть оценены по другим критериям, например по разрешающей способности, точности и т. п.

Рис. 10.20
Рис. 10.20

Вместо перебора различных сигналов иногда можно осуществить синтез сигнала. В этом случае процесс синтеза распадается на два этапа: выбор целесообразной формы функции неопределенности РЛ сигнала, исходя из конфигурации функции распределения помех, и регулярного синтеза сигнала по выбранной функции неопределенности или модуля двумерной корреляционной функции [8, 13, 14].

Однако следует сразу отметить, что весьма трудно в замкнутой форме найти удачную аппроксимацию функции неопределенности и не во всех случаях удается синтез сигнала по полученной двумерной корреляционной функции [13, 99].

С помощью диаграммы распределения помех Е(τ, Ω) и функции неопределенности сигнала можно выявить преимущества формы зондирующего сигнала и осуществить выбор частоты повторения в импульсно-доплеровских РЛС [101]. На рис. 10.21, а показан случай использования на ЛА импульсно-доплеровской РЛС с высокой (100-200 кГц) частотой повторения (и, следовательно, с малым периодом повторения Тп). Видно, что при малом доплеровском сдвиге (малая скорость или сближение в задней полусфере) функция неопределенности сигнала, которая выглядит как горизонтальная последовательность, точек, перекрывается с функцией распределения помех, что затрудняет выделение цели, а при большом доплеровском сдвиге (сближение в передней полусфере) цель легко обнаруживается, так как пересечения диаграммы неопределенности и функции распределения помех нет. Следует лишь отметить, что имеется неопределенность по дальности ("слепые" дальности).

Рис. 10.21
Рис. 10.21

При низкой (порядка 1 кГц) частоте повторения (НЧП) (большой период повторения) функция неопределенности сигнала, которая выглядит как вертикальная последовательность точек, перекрывается с функцией распределения помехи (рис. 10.21, б). При этом возникает трудность из-за пересечения функции неопределенности с областью отражения по главному лепестку. Кроме того, из-за низкой частоты повторения имеется неопределенность по скорости ("слепые" скорости").

Уменьшение негативных свойств импульсно-доплеровских РЛС с низкой и высокой частотами повторения возможно при переходе к средней (2-20 кГц) частоте повторения (СЧП). При этом получается неопределенность и по скорости, и по дальности, но облегчается обнаружение целей на фоне отражений от земли (рис. 10.21, в).

Кроме указанных критериев выбора зондирующего РЛ сигнала в бортовых РЛС могут использоваться или, во всяком случае, играть существенную роль при выборе сигналов и другие критерии [например, критерий равномерности функции ρ(0, Ω)], эквивалентные критериям равномерности скоростных характеристик в системах СДЦ [1].

предыдущая главасодержаниеследующая глава


ИНТЕРЕСНО:
  • Создан новый российский 28-нанометровый процессор для Интернета вещей и компьютерного зрения
  • Процессоры «Байкал» проверили на промышленную пригодность огнем, заморозкой и плесенью
  • Intel - уже не крупнейший производитель полупроводников
  • 'Ростех' показал компьютеры на базе российских процессоров 'Эльбрус-8С'
  • 'Байкал Электроникс' выполнила очередной этап проекта по промышленному производству микропроцессоров
  • Представлен самый сложный на сегодняшний день микрочип, изготовленный из двумерного материала
  • Инженеры IBM уместили 30 млрд транзисторов на чип размером с ноготь
  • Samsung может обогнать Intel и стать производителем чипов №1
  • Отечественный персональный компьютер 'Эльбрус-401 РС' пошёл в серийное производство
  • Появился первый официально признанный «полностью российский чип»
  • 'Ангстрем' представил полностью отечественную линейку изделий силовой электроники
  • Samsung первой в мире запустила производство 10-нанометровых чипов
  • На базе российского процессора КОМДИВ-64 создан защищенный компьютер для военных
  • Названа цена разработки российских процессоров «Эльбрус»
  • В России разработан микроконтроллер «электронного мозга» для транспорта и робототехники
  • «Ангстрем» разработал уникальные космические транзисторы
  • Микрон вошёл в ОЭЗ с проектами производства чипов 65-45-28 нм и собственной территорией
  • Основной российский производитель электролитических конденсаторов получил 280 млн на новый импортозамещающий проект
  • В Томске разработана технология синтеза вещества для производства прозрачной электроники
  • У нас тут своя архитектура
  • Роберт Бауэр - создатель SAGFET-транзисторов
  • В России выпустили 6-ядерный 40-нм процессор
  • После 4 лет простоя Егоршинский радиозавод модернизирует производство
  • Завод радиоэлектроники открыт 'Микраном' в Томске
  • Джек Сент Клер Килби - изобретатель интегральных схем






  • © Сенченко Антонина Николаевна, Злыгостев Алексей Сергеевич, 2010-2018
    При копировании обязательна установка активной ссылки:
    http://rateli.ru/ 'rateli.ru: Радиотехника'