Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск, страница 67

При третьем способе (рис. 11.2в) РЛС просматривает сектор обзора одним игольчатым лучом на приём и передачу последова­тельно по времени. Применяется в радиолокационных высотомерах и РЛС с ФАР.

При четвертом способе (рис. 11.2г), в отличие от второго спо­соба обзора, наряду с парциальным приемом используется парциальное излучение. Подобный способ обзора применяется в мно­гочастотных радиолокационных дальномерах сантиметрового диа­пазона волн и трехкоординатных РЛС с электронным управлением антенным лучом в угломестной плоскости.

11.2. СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ОБЗОРА ЗОНЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРИ ОТСУТСТВИИ ПОТЕРЬ

Критерии сравнения. При сравнении способов обзора (см. рис. 11.2) будем полагать, что во всех случаях РЛС имеют одина­ковые параметры зоны обнаружения, одинаковое время однократ­ного обзора и равномерную скорость обзора. В качестве критериев используем:

энергетический критерий (например, минимум энергии, излучае­мой РЛС в зону, минимум средней мощности, канализируемой по одному каналу);

информационную способность (число измеряемых координат и темп их выдачи);

разрешающие способности и точности измерения угловых коор­динат;

помехозащищенность;

степень сложности технической  реализации и стоимость.

Зона обнаружения изодальностная. Уравнение радиолокации для этого случая получено в §2.1.1. Используя это уравнение и рисунки, иллюстрирующие способы обзора, можно сделать следу­ющие выводы:

1)   При одинаковых значениях эффективной площади приёмных антенн энергия, излучаемая в зону, как это следует из уравнения (2.14), при всех четырех способах обзора одинаковая.

Если же при первом способе обзора требуемая ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости обеспечивается не за счёт облучателя, а за счёт уменьшения вертикального размера зеркала в mраз (здесь m — количество парциальных кана­лов при втором и четвёртом способах обзора), то эффективная пло­щадь приёмной антенны при этом способе обзора оказывается в mраз меньше эффективной площади приёмной антенны при дру­гих способах обзора. Для сохранения заданной дальности действия РЛС энергию, излучаемую в зону, в таком случае необходимо увеличить в mраз.

2)   При одинаковых Ап эфф средняя мощность, излучаемая РЛС, как это следует из предыдущего вывода, одинакова для всех четырёх способов обзора. Однако средняя мощность, излучаемая одним каналом при четвертом способе обзора, в mраз меньше мощности, излучаемой одним каналом при первых трех способах обзора. Это означает, что при использовании четвертого способа обзора к электрической прочности антенно-фидерного тракта предъявляются наименее жесткие требования.

3)   Информационная способность при использовании второго, третьего и четвертого способов обзора выше, чем при использовании первого способа. В отличие от первого они позволяют кроме дальности и азимута определить высоту полета цели (при достаточном значении m).

4)   Возможности второго, третьего и четвертого способов обзора с точки зрения разрешения по угловым координатам одинаковы. Первый способ обзора разрешения по углу места не обеспечивает.

При одинаковой ширине парциального лепестка в вертикальной плоскости при втором, третьем и четвертом способах обзора боль­шая точность измерения угла места обеспечивается при третьем способе (см. гл. 12).

5)   В условиях воздействия ПП более высокая помехозащищенность РЛС обеспечивается при втором и четвертом способах обзора, так как эти способы обеспечивают более высокую разрешающую  способность по углу места (меньший разрешаемый объём) по сравнению с первым способом и в то же время в m раз меньшую скорость перемещения  антенного луча по сравнению с третьим способом обзора. Снижение скорости обзора, как уже отмечалось, приводит к уменьшению среднего квадратического разброса доплеровских частот в спектре сигнала ПП и, следовательно, к повышению коэффициента подавления, реализуемого в системе СДЦ.

В условиях активных помех лучшими способами обзора являются четвертый и третий. При четвертом способе обзора РЛС мо­жет работать на различных несущих частотах в парциальных каналах. Третий и четвертый способы (при электронном управлении антенным лучом) позволяют реализовать программный обзор.

6)   С точки зрения минимальной стоимости, сложности и объёма аппаратуры РЛС лучшим способом обзора является первый, худшим — четвертый.

Изовысотная зона обнаружения. В случае изовысотной зоны об­наружения наихудшим, с точки зрения энергетического критерия, является первый способ обзора. Как было показано в 2.1.2, при одинаковых Ап эфф при первом способе обзора в зону нужно излу­чать энергию в 3 раза большую, чем при втором, третьем и чет­вертом способах. Остальные выводы те же, что и для изодальностной зоны обнаружения.

11.3. СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ОБЗОРА ЗОНЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРИ  НАЛИЧИИ  ПОТЕРЬ

Потери, обусловленные обзором. В реальных условиях при сопоставлении способов обзора помимо всего прочего необходимо учитывать потери, связанные с особенностями способа обзора. От способа обзора зависят потери:

в антенне (Lант);

за счет некогерентного накопления отраженных импульсов Lи нн;

обусловленные  накоплением  дополнительного  шума   (Lиш);

за счет непрямоугольной формы диаграмм направленности при­ёмной и передающей антенн (Lфд);

сканирования (Lск).

Последние два вида потерь свойственны только РЛС обнаруже­ния. Поэтому в последующем произведение коэффициентов потерь Lфд Lск будем называть потерями обзора и обозначать символом Lобз.

Потери в антенне. В случае изодальностной зоны обнаружения потери в антенне при реализации второго и четвертого способов обзора несколько выше, чем при первом и третьем способах.

Это объясняется тем, что для формирования диаграммы веер­ного типа большую часть облучателей необходимо смещать с фо­кальной оси антенны. При этом коэффициент эффективности приёмной антенны уменьшается.

В случае изовысотной зоны обнаружения наибольшие потери в антенне возникают при реализации первого способа обзора (Lант = 4,..5 дБ).