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).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.