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

Определение координат цели в бистатическом радиолокаторе

Рисунок 1. Определение координат цели в бистатическом радиолокаторе

Определение координат с помощью бистатического радара: треугольник образован точками: Положение передатчика, положение приемника и положение отражающего самолета. Угол γ образуется расстояниями передатчик-приемник и приемник-самолет. Кроме того, перпендикуляр от самолета опускается на поверхность земли и образует два новых вспомогательных прямоугольных треугольника, с помощью которых можно вычислить угол возвышения самолета.

Рисунок 1. Определение координат цели в бистатическом радиолокаторе

Определение координат цели в бистатическом радиолокаторе

В бистатической разнесенной радиолокационной системе (Рисунок 1) излученный сигнал достигает приемника по двум путям: прямому rBa (антенна активного радиолокатора – антенна пассивного приемника) и после отражения от цели (путь r1 + r2). Таким образом, в пассивном приемнике может быть измерено полное расстояние r1 + r2, а также азимут β и угол места ε прихода рассеянного целью сигнала.

Для рассчета дальности необходима информация о времени излучения активным радиолокатором зондирующего сигнала. Это время можно рассчитать, поскольку излученный сигнал принимается также по прямому пути, а расстояние rBa между излучающим и принимающим пунктами известно.

Рассчитанное на основании измерений расстояние rΣ определяет положение цели на поверхности сфероида, фокусами которого являются точки расположения передающей и приемной антенн. Точкой нахождения цели является точка пересечения этого сфероида и прямой, соответствующей направлению прихода рассеянной волны в точку приема. Таким образом, расстояние от точки приема до цели рассчитывается на основании закона косинуса и измеренного расстояния rΣ:

(1)

Система уравнений (1) с двумя неизвестными r1 и r2 может быть преобразована в уравнение

(2)

Величина угла γ рассчитывается по измеренным значениям углов β и ε на основе тригонометрического соотношения между этими тремя углами:

(3)

Для радиолокатора, измеряющего только в двух измерениях, γ = β.

Рисунок 2. Принцип измерения пассивного радара Klein Heidelberg Parasit.

Dover
Oostvoorne

Рисунок 2. Принцип измерения пассивного радара Klein Heidelberg Parasit.

Одно из первых применений этого принципа произошло во время Второй мировой войны в пассивном радаре Klein Heidelberg Parasit. Этот радар использовал излучение передатчиков британской системы Chain Home. Различные передающие башни Chain Home работали по определенному расписанию. Таким образом, для выбора одного из передатчиков можно было использовать таймер и схему стробирования.

Измеряя время задержки между непосредственно принятым и отраженным сигналом, определялась разность расстояний. Из-за неоднозначности системы уравнений с двумя уравнениями и тремя неизвестными время задержки дает все возможные точки, которые затем образуют эллипс с передатчиком и приемником в фокальных точках.

Однако приемную антенну можно повернуть и с помощью ее диаграммы направленности определить угол β в качестве третьей переменной. Таким образом, результат измерения становится однозначным. Точность измерений можно повысить, используя для пеленгации первый ноль диаграммы направленности антенны.