Разработка РЛС бокового обзора с синтезированной апертурой, страница 2

Сигналы записываются путём последовательного построчного экспонирования фотоплёнки для получения растровой развёртки, при этом в качестве промежуточных преобразователей наиболее широко применяются ЭЛТ. В одних случаях для отображения экрана ЭЛТ на фотоплёнку используются линзовые устройства, а в других – применяется стекловолоконная оптика. Фотоплёнка протягивается вдоль выходной плоскости устройства со стекловолоконной оптикой.

При выборе типа ЗУ следует учитывать скорость записи, реализуемый объём оперативной памяти и допустимую скорость считывания сигналов для сжатия луча по азимуту, а также сжатия импульсов во времени.

Компенсация нестабильностей движения самолёта

При формировании синтезированной ДН  в аппаратуре обработки информации применяется допущение, что РЛС перемещается по прямой линии с постоянной скоростью. На практике самолёт с антенной обычно отклоняется от подобного режима полёта. Следовательно, необходимо предусмотреть вспомогательную аппаратуру для компенсации этих  траекторных нестабильностей. Аппаратура компенсации  отклонений должна включать устройства, способные определить степень отклонения полёта  от прямолинейной. Выходные сигналы этих устройств используются различным образом. Для компенсации собственно отклонений самолёта необходимо изменять фазу принимаемых сигналов так, чтобы скомпенсировать смещение реальной антенны от положения элементов формируемой идеальной синтезированной апертуры.

Анализ геометрических соотношений при синтезировании показывает, что требуемая коррекция фазы зависит от угла наклона луча. Следовательно, коррекция должна производиться в зависимости от дальности до цели. Скорость фазовой коррекции весьма высока при малых (пологих) углах наклона лучей и падает при больших углах.

Неоднозначность

Появление неоднозначности по азимуту обусловлено видом излучаемой последовательности сигналов и зависит от метода обработки.

В РСА неоднозначность исключается путём облучения поверхности земли только в пределах части обобщенной диаграммы неопределённости, что обеспечивает исключение всех её максимумов, кроме одного.

Рисунок 7 – Многозначность выходного сигнала с синтезированным раскрывом при импульсной работе

Проблема устранения неоднозначности становится весьма острой с возрастанием скорости полета самолёта с РСА. Ширина спектра доплеровских частот в пределах луча антенны определяется выражением:

, где V – скорость самолёта и D – горизонтальный размер апертуры антенны.

Требуемая частота выборки должна составлять не менее чем удвоенное значение ширины спектра, а частота повторения импульсов:

Однозначно определяемая дальность в РСА:

 , где с – скорость электромагнитных волн,

Все эти требования необходимо учесть при проектировании.

3 Расчет основных параметров

В самолётных РЛС бокового обзора поверхности земли  необходимо иметь постоянный уровень мощности принятого сигнала, отраженного от цели, независимо от расстояния, чтобы на экране индикатора РЛС получить равноконтрастное изображение местности. Это условие выполняется, если ДН антенны по мощности пропорциональна , где - угол места. В большинстве случаев требуется, чтобы в азимутальной плоскости ДН таких антенн была узкой.

Необходимую форму главного лепестка ДН можно получить используя зеркальную  антенну с двойной кривизной (рисунок 2).

Рассчитаем параметры такой антенны.