Баланс часу імпульсного радіолокатора
Такі параметри радіолокатора як темп обертання антени, час опромінення, максимальна однозначно вимірювана дальність, частота повторення імпульсів (PRF), максимальна кількість відбитих від цілі імпульсів жорстко пов’язані між собою. Крім цього, всі решта параметрів радіолокатору, такі як роздільна здатність з дальності та з кутів, сліпа швидкість і так далі, можуть бути розраховані на основі цих базових часових співвідношень.
Для класичного радіолокатора (наприклад, такого, який не використовує моноімпульсну технологію), що застосовується як оглядовий радіолокатор системи управління повітряним рухом, потрібний час оновлення даних складає менше за 5 секунд. Ця вимога обмежує час приймання та максимальну однозначно вимірювану дальність (Рисунок 1).
від цілі імпульсів
Рисунок 1. Баланс часу радіолокатору
від цілі імпульсів
Рисунок 1. Баланс часу радіолокатору
від цілі імпульсів
Рисунок 1. Баланс часу радіолокатору
Оскільки обробка даних в такому оглядовому радіолокаторі виконується в реальному часі (з відносно невеликою постійною затримкою), то час оновлення даних залежить від періоду обертання антени. Щоби мати можливість вимірювати координати однієї і тієї ж цілі (тобто спрямовувати на неї антену) раз на 5 секунд, необхідно мати швидкість обертання антени не менше за 12 обертів за хвилину.
Відомо, що час опромінення, тобто час, за який промінь радіолокатора проходить по поверхні цілі, в основному визначається шириною променю в горизонтальній площині та швидкістю обертання антени. Припустимо, що ширина променю дорівнює 1,6°, що відповідає добре спроектованій параболічній антені. Тоді, поділивши кутову величину повного оберту антени 360° на 1,6°, отримаємо кількість напрямків, в яких положення діаграми направленості антени не перетинаються – 360°/1,6° = 225. Поділивши 5 секунд на цю кількість напрямків, отримаємо час опромінення одного напрямку 5/225 = 22,22 мілісекунди.
Потрібні показники якості виявлення (імовірність виявлення, точність вимірювання координат) визначають необхідну кількість відбитих від цілі імпульсів, які використовуються під час міжперіодного накопичення. Припустимо, що потрібна кількість імпульсів, які мають бути накопичені (проінтегровані) дорівнює 20. Тоді максимальний період слідування імпульсів буде дорівнювати 22,22/20 ≈ 1 мілісекунді. Приймаючи, що час приймання менше за період повторення, отримаємо значення максимальної однозначно вимірюваної дальності для оглядового радіолокатора менше 150 кілометрів. Якщо в радіолокаторі застосовується вобуляція періоду повторення зондувальних імпульсів для придушення «сліпих» швидкостей, то однозначну дальність буде визначати найменший з використовуваних періодів повторення. Таким чином, ми маємо розраховувати на значення періоду повторення імпульсів 0,8 мілісекунди замість 1 мілісекунди. Тоді максимальна однозначно вимірювана дальність дорівнює 120 кілометрів або 65 морських миль.
Таким чином, ми можемо бачити, що баланс часу є дуже важливим під час побудови радіолокатору. При заданих параметрах конкретного радіолокатора баланс часу визначає його максимально досяжну дальність дії. Додаткові вимірювання (наприклад, висоти), які потребують додаткового часу і порушують, тим самим, баланс часу радіолокатору, неможливі. Навіть невеликі змінення в кількості накопичуваних відбитих від цілі імпульсів (як можливий шлях для збільшення часу приймання і досягнення кращої однозначно вимірюваної дальності) завдає негативного впливу на імовірність виявлення цілі радіолокатором.
Для збільшення дальності дії радіолокатора або реалізації додаткових вимірювань необхідно використовувати якісно інші методи вимірювань та обробки сигналів, такі як моноімпульсна технологія та / або цифрове діаграмоутворення (цифрове формування променю).