www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Разрешаемый объем

Рис. 1: Разрешаемый объем РЛС

Д

Рис. 1: Разрешаемый объем РЛС

Разрешаемый объем

После того как определены разрешающая способность по угловым координатам и разрешающая способность по дальности, каждая из которых является линейной величиной, появляется возможность оценить пространственное разрешение радиолокатора. Мерой пространственной разрешающей способности радиолокатора является его разрешаемый (импульсный) объем. Разрешаемый объем представляет собой область пространства, при нахождении в которой двух или более целей они будут отображены на индикаторе радиолокатора как одна цель.[1] Эта область пространства имеет неправильную геометрическую форму и может быть приближенно представлена в виде параллелепипеда (Рисунок 1) либо цилиндра.

Рис. 1: Разрешаемый объем РЛС

Для первого случая основанием параллелепипеда является прямоугольник, стороны которого равны линейным размерам луча антенны на заданной дальности.

Во втором случае основание цилиндра является эллипс с осями, равными линейным размерам луча антенны на заданной дальности.

В обоих случаях высотой тела (параллелепипеда либо цилиндра) является разрешающая способность по дальности.

Таким образом, разрешаемый объем зависит от формы диаграммы направленности антенны, ее ширины в азимутальной и угломестной плоскостях, а также от длительности зондирующего импульса.

В случае игольчатой (карандашной) диаграммы направленности, то есть при малых значениях углов Θaz и Θel значение разрешаемого объема можно рассчитать по формуле:[2]

V = Д2·  c0·τ · θaz θel (1)
2

в случае аппроксимации его формы цилиндром

V = π ·Д2·  c0·τ · θaz θel где c0 = скорость света;
Д = расстояние от антенны радиолокатора;
τ = длительность зондирующего импульса.
(2)
42

В формулах (1) и (2) предполагается, что значения углов Θaz и Θel заданы в радианах. Очевидно, что если задавать их в градусах, то в правых частях формул (1) и (2) следует добавлять множитель (π/180).

Из приведенных соотношений следует, что чем шире спектр зондирующего сигнала (или, что эквивалентно для сигналов без внутриимпульсной модуляции, чем меньше длительность этого сигнала) и чем острее диаграмма направленности антенны, тем меньше разрешаемый объем. В меньший объем будет попадать меньшее количество объектов, вызывающих мешающие отражения (местные предметы, гидрометеоры, организованные пассивные помехи). Следовательно, чем выше разрешающая способность радиолокатора, тем выше его помехозащищенность.

Иногда разрешающую способность радиолокатора путают с его точностью. При проектировании радиолокатора его точность в большинстве случаев определяют в половину разрешающей способности. Однако в уже построенном радиолокаторе достигнутая точность часто оказывается лучше первоначального предположения. Это объясняется тем, что принятый импульс будет иметь колокольную форму, в отличие от прямоугольного зондирующего импульса. Такая форма принятого сигнала дает возможность точнее определять его энергетический центр, по задержке которого рассчитывается дальность цели. Кроме этого, на принятый сигнал будут накладываться шумы. Таким образом, точность радиолокатора связана не столько с длительностью сигнала (которая определяет разрешение по дальности), сколько с амплитудой сигнала(которая определяет значение отношения «сигнал-шум»). Поскольку амплитуда отраженного целью сигнала зависит от ее дальности, то ошибка измерения дальности будет возрастать по мере увеличения расстояния до цели.

Источник:

  1. М. И. Финкельштейн: ''Основы радиолокации, Учебник для вузов'', издание 2-е, Москва, Радио и связь, 1983, стр. 52
  2. Атражев, М.П.: ''Борьба с радиоэлектронными средствами'' Рипол Классик, 2012, ISBN 9785458469913 стр. 109 (онлайн просмотр)