www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основи на радиолокацията

Обем на разделителната способност на радара

Изображение 1: Обем на резолюцията на радара

Изображение 1: Обем на резолюцията на радара

Обем на разделителната способност на радара

Обемът на импулсната разделителна способност характеризира съвместната разделителна способност в зависимост от обхвата и ъгловите координати. Обикновено се приема, че обемът на импулсната разделителна способност е ограничен от ширината на лъча на половин мощност φ на диаграмата на насоченост на антената (−3 dB) и дължината Δt = τi/ 2, като τi е продължителността на предавателния импулс (или, в случай на вътрешноимпулсна модулация, от продължителността на сигнала на изхода на устройството за компресиране на импулси).

Изображение 1: Обем на резолюцията на радара

В случай на много малки стойности на ъглите Θaz и Θel, размерът на обема на импулсната разделителна способност може да се изчисли по следното уравнение:

V = R2·  c0·τ · θaz θel (1)
2

Обемът за разрешаване на импулси може да се разглежда и като цилиндричен в зависимост от използвания модел на апроксимация на антенната картина до прости геометрични форми. В този случай обемът на импулсната разделителна способност се изчислява по следния начин:

V = π ·R2·  c0·τ · θaz θel където c0 = скоростта на светлината;
R = разстоянието до радарната антена;
τ = продължителността на зондиращ импулс.
(2)
42

В уравненията (1) и (2) се приема, че стойностите на ъглите Θaz и Θel са дадени в радиани. Ако те са в градуси, трябва да се превърнат в радиани, като се умножат по (π/180).

Колкото по-широк е спектърът на разглеждания предавателен импулс и колкото по-тясна е диаграмата на насоченост на антената, толкова по-малък е обемът на разделителната способност на импулса и толкова по-висока е разделителната способност на радиолокационната станция. В същото време се увеличава устойчивостта на смущения от пасивни смущения, разпределени в пространството (диполни отражатели, йонизирани облаци, атмосферни структури, неподвижни цели).

При метеорологичните радари обемът на импулсната разделителна способност има по-голямо значение. Тъй като обемът на разделителната способност на импулсите се увеличава с увеличаване на разстоянието, в него вече се побират много повече дъждовни капки при една и съща интензивност на дъжда: по този начин се увеличава и ефективната площ на отражение. Поради това основното радарно уравнение при метеорологичния радар има напълно различна форма, отколкото при радара за въздушно наблюдение.

Поради тази причина в метеорологичните радари също говорим за обемна цел: обемната цел изцяло запълва обема на импулсната разделителна способност. За разлика от тях радарите за наблюдение обикновено локализират точкови цели: Отразяващият обект се губи във все по-големия обем на импулсната разделителна способност с увеличаване на разстоянието.

Моля, не бъркайте обема на импулсната разделителна способност с размера на далекобойната клетка при обработката на радарни сигнали, т.е. клетката на паметта, съответстваща на далекобойния сегмент. Такъв сегмент от обхвата трябва да бъде най-много половината от размера на обема на импулсната разделителна способност.

Резолюцията също не трябва да се бърка с точността. Въпреки това в повечето проекти за радари първото предположение за стойността на точността (едно стандартно отклонение) ще бъде половината от стойността на съответната разделителна способност. Когато радарът се реализира, точността често е по-добра от първото предположение, защото: например точността на обхвата е характеристика на измерването на изминалото време между излизането на излъчения импулс и пристигането на ехото в приемника. Ако предаденият импулс е идеален правоъгълен, приетият импулс ще изглежда като Гаусова крива, защото честотната лента на приемника е крайна; освен това шумът ще наруши Гаусовата форма на приетия импулс. Оттук е очевидно, че точността на това измерване всъщност не е свързана с ширината на импулса (която определя разделителната способност на обхвата), а по-скоро със силата на сигнала на приемника (която е свързана с обхвата). Следователно грешката на обхвата трябва да нараства с увеличаване на обхвата.