www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основи радіолокації

Радіолокаційне покриття

Рисунок 1. Радіолокаційне покриття одиночного радіолокатора. Сліпа зона знаходиться в центрі, точно над антеною радіолокатора.

Рисунок 1. Радіолокаційне покриття одиночного радіолокатора. Сліпа зона знаходиться в центрі, точно над антеною радіолокатора.

Рисунок 1. Радіолокаційне покриття одиночного радіолокатора. Сліпа зона знаходиться в центрі, точно над антеною радіолокатора.

Радіолокаційне покриття

Радіолокаційне покриття характеризує область повітряного простору, що контролюється радіолокатором або мережею радіолокаторів.

В двокоординатних радіолокаторах часто використовуються антени з косеканс-квадратною діаграмою направленості. Головний промінь (пелюстка) такої діаграми нагадує прямокутник з закругленими вершинами, який обертається навколо вертикальної осі. Таким чином, над поверхнею Землі формується область простору в формі сплюснутого циліндру (виділений зеленим кольором на Рисунку 1), в межах якої забезпечується виявлення цілі радіолокатором. Для радіолокаторів системи управління повітряним рухом такий циліндр має діаметр близько 120 морських миль (220 кілометрів) і висоту близько 10 000 футів (3 000 метрів).

Сліпа зона

Як правило, радіолокатор не призначається для виявлення повітряних об’єктів безпосередньо над його антеною. Над радіолокатором існує область простору (зона), в межах якої ціль не виявляється. Таку зону називають сліпою зоною. Сліпа зона має форму перевернутого конусу, кут при вершині якого тим більший, чим менше ширина діаграми направленості антени радіолокатора у вертикальній площині (для косеканс-квадратної форми іноді використовують назву «задній скіс»). Отже, задній скіс відноситься до важливих параметрів антени. Якщо він буде невеликим, то повітряні цілі будуть раніше виходити з зони виявлення в міру наближення їх до позиції радіолокатора.

Для більшості радіолокаторів радіус конусу сліпої зони приблизно дорівнює подвоєній висоті польоту цілі. Це означає, що, наприклад, ціль, яка здійснює політ на висоті 10 000 футів (3 000 метрів), зайде в сліпу зону на дальності 3,25 морської милі (6 000 метрів). Для виявлення цілей, що знаходяться в сліпій зоні радіолокатора, використовують інший радіолокатор або декілька радіолокаторів, розташованих на певній відстані (близько ста миль).

Рисунок 2. Вертикальне перекриття зон радіолокаційного покриття: зверху — ситуація, характерна для протиповітряної оборони, знизу — для системи управління повітряним рухом.

Рисунок 2. Вертикальне перекриття зон радіолокаційного покриття: зверху — ситуація, характерна для протиповітряної оборони, знизу — для системи управління повітряним рухом.

Рисунок 2. Вертикальне перекриття зон радіолокаційного покриття: зверху — ситуація, характерна для протиповітряної оборони, знизу — для системи управління повітряним рухом.

Низьковисотне покриття (покриття на малих висотах)

Сплюснутий циліндр, зображений на Рисунку 1, має відносно гладку поверхню нижньої основи за умови плоскої земної поверхні. Викривлення цієї поверхні характеризується кутом близько половини градусу. Низьковисотне покриття (радіолокаційне покриття на малих висотах) обмежується кривизною земної поверхні, яка призводить до утворення зони тіні. Крім того, на формування сліпих зон впливають нерівності рельєфу місцевості (пагорби, гори, впадини). Незважаючи на велику кількість об’єднаних у загальну мережу радіолокаторів, завжди буде існувати область низьких висот, в межах якої виявлення цілей буде утруднено або зовсім неможливо. Однак скористатися наявністю такої області на практиці буває досить важко для пілотів, оскільки потрібно точно знати куди рухатися в той чи інший момент, щоби не потрапити в зону дії якогось іншого радіолокатора.

Ви можете себе уявити, з якими труднощами стикаються країни, розташовані на гористих місцевостях (наприклад, Швейцарія або Австрія), при створенні суцільного радіолокаційного покриття. В таких випадках для задоволення вимог національної безпеки використовуються мобільні радіолокатори , призначені для заповнення провалів в радіолокаційному покритті.

Рисунок 3. Горизонтальний переріз радіолокаційного покриття мережі метеорологічних радіолокаторів в Німеччині (Джерело: Deutscher Wetterdienst)

Рисунок 3. Горизонтальний переріз радіолокаційного покриття мережі метеорологічних радіолокаторів в Німеччині (Джерело: Deutscher Wetterdienst).

Рисунок 3. Горизонтальний переріз радіолокаційного покриття мережі метеорологічних радіолокаторів в Німеччині (Джерело: Deutscher Wetterdienst)

Залежно від завдань формування радіолокаційного покриття виконується у відповідності із різними принципами. Для цілей оборони суцільне радіолокаційне поле має бути організовано на висотах, наприклад, 100 метрів. Під час загрози або ведення оборони ця висота може бути ще зменшена. При цьому повне перекриття сліпих зон не є обов’язковим. В завданнях управління повітряним рухом сліпі зони мають набагато більш важливе значення. На відміну від попередніх завдань, висоти, менші за 300 футів (100 метрів), на відстанях більше 30 морських миль (55 кілометрів) від аеродрому не важливі, оскільки там літаки знаходяться на значно більших висотах. Однак поблизу аеропортів, там, де літаки знижуються і заходять на посадку, вимоги до радіолокаційного покриття стають жорсткішими. Для дуже великих аеропортів, наприклад, таких як Мюнхенський, в цілях забезпечення надлишковості використовують два радіолокатори. Один з них розташований на північ від аеропорту, а інший на південь на відстані усього 8 кілометрів. Таким чином вони перекривають сліпі зони один одного.

Німецька метеорологічна служба покриває всю територію Німеччини 17-тьма радіолокаторами, кожен з яких має дальність дії 150 кілометрів (Рисунок 3). Використовувані цією службою радіолокатори здатні повертати свої параболічні антени навіть вертикально вверх. Тому у них немає сліпих зон як у двокоординатних радіолокаторів. Радіолокаційне покриття на малих висотах також не має особливого значення для вирішуваних такими радіолокаторами завдань.