Если сигнал с той же частотой повторения использовать на догонных курсах (рис. 15, в), то он попадает в зону альтиметровых отражений, что ухудшает отношение сигнал-помеха. Это было показано ранее с временных позиций.
На рис. 16 приведены аналогичные графики для сигнала, Fп которого выбирается из однозначной дальности или режимом с НЧП.
Рис. 16
Сигнал от цели попадает в зону помех по главному лепестку, обнаружение в которой практически невозможно.
Выбор частоты повторения в режиме СЧП представлен на рис. 17.
Рис. 17
При выбранной частоте повторения Fп устраняется обнаружение в помехах по главному лепестку и альтиметровых отражениях. Кроме того, уменьшается площадь перекрытия диаграммы неопределенности сигнала и функции распределения помех.
Обнаружение сигналов на фоне подстилающей поверхности
При расчете мощности и спектра отражений от поверхности земли можно использовать геометрические представления. Совместим начало координат с носителем РЛС, которая работает в импульсном режиме, и аппроксимируем диаграмму направленности антенны в виде главного лепестка и сплошной сферы боковых лепестков.
Тогда поверхность земли, точки которой являются источником отражений, формирующих сигнал пассивной помехи на входе приемника в каждый момент времени, представляет собой кольцо, ширина которого пропорциональна длительности зондирующего импульса τи , а радиус определяется текущей задержкой отраженного импульса в пределах однозначной дальности.
В режиме НЧП образуется одно кольцо, которое последовательно перемещается в пределах от минимума до максимума однозначной дальности, что показано на рис. 18, а.
а
В тех же пределах в режиме ВЧП и СЧП одновременно на поверхности земли образуется система колец, расстояние между которыми пропорционально периоду повторения Τ (рис. 18, б).
б
Рис. 18
Рис. 18 соответствует одному рассматриваемому моменту времени. Пунктиром показаны помехи по главному лепестку диаграммы направленности. Отраженный сигнал от земной поверхности в режиме ВЧП и СЧП приходит в приемник с нескольких колец дальности одновременно. Число таких колец определяется следующим образом:
,
(9)
где Dо - однозначная дальность, ΔDт - дальность, соответствующая периоду повторения Τ.
Учитывая в согласованном фильтре многоканальную обработку по частоте, отраженный сигнал с колец дальности рассортируем по доплеровской частоте.
Нанесем на кольца дальности (рис. 18, б) линии равных доплеровских частот, называемых изодопами. Изодопы имеют вид гипербол и определяются скоростью носителя РЛС. Ширина изодопы соответствует полосе пропускания доплеровского фильтра Δf.
В результате построения на земной поверхности образуются участки, суммарная площадь которых определяет мощность отражений от земной поверхности в одном фильтре обработки. На рис. 18, б для одной изодопы эти участки заштрихованы.
Суммарная площадь участков определяется числом колец дальности, которые пропорциональны периоду повторения Τ. В режиме СЧП число колец дальности получается меньше по сравнению с ВЧП, на основании чего площадь отражений от земной поверхности уменьшается.
Приведем методику расчета мощности помех, соответствующих отражениям от земли. Считаем известными путевую скорость полета носителя V, высоту полета H, ширину доплеровского фильтра Δf, период повторения РЛС Τ, максимальную однозначную дальность Dо, длину волны λ и длительность зондирующего импульса τи. Линия полета носителя совпадает с осью x, по которой располагается координата дальности, что показано на рис. 19.
Рис. 19
Для любого угла места β частота Доплера
.
Определим угол Δβ, соответствующий полосе пропускания доплеровского фильтра Δf и пропорциональный ширине линии изодопы:
.
(10)
Построим изодопу для выбранного угла β
в пространстве, в координатах x,y,z (рис. 20). 
Рис. 20
Расчеты показывают, что для гиперболы, построенной из точки A (рис. 19) в плоскости x,y, лежащей на земной поверхности, углы асимптот всегда равны углу β. На рис. 21 приведенная ранее изодопа представлена в плоскости x,y.
Рис. 21
Величина Δx (рис. 19) определяет ширину линии изодопы на земной поверхности, пропорциональной величине Δf.
Если по ширине изодопы провести асимптоты, то угол между ними составит величину Δβ, такую же как на рис. 19. Следовательно, ширина изодопы при ее продолжении увеличивается пропорционально величине Δβ. Тогда площадь участка ΔS, определяемого пересечением изодопы и кольца дальности ΔS=ab, где a - сторона, определяемая наклонной дальностью D и величиной Δβ, и b - сторона, которая пропорциональна длительности τи. На основании изложенного площадь одного участка, соответствующая первому кольцу дальности ΔS, определяется
, (11)
где c - скорость света.
Мощность помехи, отраженная этим участком земной поверхности, равна
, (12)
или
, (13) где Pбл -
мощность передатчика, излучаемая по боковым лепесткам, K - коэффициент направленного
действия антенны, ρ(α,β) - коэффициент отражения от земной поверхности.
Общая мощность, отраженная со всех участков одной изо-допы, дважды пересекающей каждое кольцо дальности, равна
(14)
Величина коэффициента отражения от земной поверхности ρ(α,β) зависит от многих факторов, таких как вид отражающей поверхности, углы (α,β), под которыми облучается рассматриваемая площадь, и многое другое. Поэтому в формуле (14) ρ(α,β) представлена как ρк(α,β), или, иначе, для каждой отражающей площадки он имеет свое значение. Если принять величину ρ(α,β) постоянной для всех отражающих площадок, выражение (14) примет следующий вид:
(15)
Расчет энергетического спектра можно выполнить, составив программу расчета помех. Для этого следует просмотреть в цикле весь спектр отражений, меняя величину β от π/2 до 0 с шагом Δβ, и по формулам (10),(14),(15) для каждой спектральной составляющей определить мощность отражений от земли.
Отношение сигнал/помеха q на выходе устройства обработки можно вычислить следующим образом:
(16)
где P - мощность передатчика, 
-
эффективная площадь рассеяния цели, Dц - дальность до цели.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.