Основи на радиолокацията

Радиолокационни системи използващи шумови сигнали

Радиолокационната система с шумови сигнали (шумовия радар) е съвременна радарна технология, която използва шумов сигнал или хаотична или случайна модулация или импулсен ред като предаван сигнал. Ехосигналът се открива с помощта на оптимално съгласувани филтри и корелация на сигнала със забавения предаден сигнал. Обикновено високочестотен източник на шум се използва директно като генератор на предавателен сигнал. Предаването на синусоидална непрекъсната вълна, модулирана от източник на шум по амплитуда, фаза или честота, обаче също попада в обхвата на този термин. Това би имало предимства при обработката на сигнала поради по-малките странични лобове на разстояние или време, както и по-добър енергиен баланс, когато не могат да се постигнат по-високи мощности на импулсите. По същия начин тази форма е с по-тесен обхват и изисква по-ниска динамика на приемника.

Значителни подобрения във военните радиолокационни системи могат да бъдат реализирани при прилагането на технологиите за шумови радари за разширена военна употреба, например там, където преди е било невъзможно да се използва радар, без едновременно да се предаде радиолокационната платформа (стелт радар). Шумният радар дава възможност да се постигнат най-добри резултати при проследяване, като същевременно се поддържа изключително ниска вероятност за прихващане (LPI) по време на военна операция във враждебна среда. Приложението обаче изисква някои специални характеристики в ключовите радарни възли:

• източник на шум с широколентов предавателен усилвател, адаптиран към изискванията,
• оптимално настроени цифрови многоканални приемници с вътрешноимпулсна модулация и импулсна компресия,
• широколентова антена и др.

При шумовите радари измерването на времето за преминаване и по този начин на разстоянието трябва да се извършва чрез съпоставяне на модулацията на излъчвания и приетия сигнал. Спектърът на модулиращата функция определя начина, по който трябва да се извърши тази корелация в зависимост от разстоянието до отразяващата цел, за да се получи измерена стойност. На практика за всяко разстояние, което трябва да се измери, трябва да се изгради отделна линия на закъснение. Стъпките също така трябва да са достатъчно малки, за да се постигне добра разделителна способност. По този начин осъществимостта на този брой филтърни канали ограничава обхвата на тези шумови радарни системи. Теоретично може да се използва както амплитудна, така и честотна модулация. Тук обаче честотната модулация има някои предимства пред другите видове модулация по отношение на шумоустойчивостта. Тази система може да замени конвенционалните радарни висотомери и ефективно избягва неяснотите при измерването на обхвата, които могат да възникнат при импулсните радари или FMCW радарите. Тя също така избягва систематичните грешки при измерването на тези системи и може да работи с точност до няколко дециметра. Това позволява използването му дори в система за кацане по прибори.

Много евтин шумов радар за целите на обучението е SkyRadar PRO. С максимален обсег от 9 м и разделителна способност от 3,75 см, той е специално разработен за използване в зала за обучение.