Основы радиолокации

Технология шумовой радиолокации

Шумовая радиолокация — это радиолокационная технология, в которой в качестве зондирующего сигнала используется шумовой (случайный, хаотический) непрерывный или импульсный сигнал. Обнаружение эхо-сигнала основано на оптимальном приеме и корреляции между излучаемым зондирующим сигналом принимаемым отраженным сигналом. Обычно в качестве генератора зондирующего сигнала используется непосредственно источник высокочастотного шума. Однако существует также вариант технической реализации формирования шумового сигнала путем модуляции синусоидального колебания по фазе или частоте случайным шумом. Такая технология обеспечивает меньшие боковые лепестки по дальности и более высокую среднюю излучаемую мощность (при использовании передатчиков с ограничением пиковых выбросов). Кроме того, в данном случае могут быть ослаблены требования к динамическому диапазону приемника и ширине спектра модулирующего сигнала.

С применением технологии шумовой радиолокации могут быть значительно усовершенствованы радиолокационные системы военного назначения, в частности, за счет повышения скрытности их работы (Stealth-радиолокатор). Речь идет об улучшении характеристик радиолокаторов военного назначения, а именно достижении наилучших значений низкой вероятности их перехвата и электромагнитной совместимости, что требуется для скрытной работы в условиях противодействия противника.

Использование шумовой радиолокации требует наличия в составе радиолокатора составных частей со специфическими свойствами, а именно:

• эффективный передатчик, в котором формируется и усиливается шумовой сигнал;
• цифровой корреляционный приемник, как правило, многоканальный;
• широкополосные антенны и тому подобные.

Системы определения расстояний, в которых случайный шум используется в качестве модулирующего сигнала, построены на основе измерения корреляции модуляции излучаемого и модуляции принятого сигналов. Спектр модулирующего сигнала определяет то, каким образом эта корреляция и, следовательно, выходной сигнал связаны с расстоянием до отражающего объекта. На практике, каждому возможному дискретному значению расстояния до цели должен соответствовать свой отвод линии задержки. Реализуемость таких фильтров ограничивает дальность действия шумового радиолокатора. Теоретически, можно использовать амплитудную или частотную модуляцию, однако, частотная модуляция имеет некоторые преимущества в помехоустойчивости (подавлении случайных побочных сигналов, возникающих в системе). Получающаяся в результате система похожа на существующие бортовые радиовысотомеры, однако свободна от неоднозначности измерения, присущей как импульсным радиолокаторам, так и радиолокаторам непрерывного излучения с частотной модуляцией. Это также позволяет избежать систематических ошибок измерения. Система способна измерять расстояния вплоть до нескольких футов, что делает ее подходящей для использования в качестве высотомера в системах «слепой» посадки.