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

Розподілена радіолокаційна система

Безпровідна
мережа
(5 ГГц)
Синхро-сигнал
(2,4 ГГц)
Модулятор
ЦВС
(ЦАП)
Демодулятор
(АЦП)
Блок
синхро-
нізації
УМ
МШП
LO
Мікропроцесор

Рисунок 1. Структурная схема радиолокационного спутника с беспроводным цифровым диаграммообразованием

Безпровідна
мережа
(5 ГГц)
Синхро-
сигнал
(2,4 ГГц)
Модулятор
ЦВС
(ЦАП)
Демодулятор
(АЦП)
Блок
синхро-
нізації
УМ
МШП
LO
Мікропроцесор

Рисунок 1. Структурная схема радиолокационного спутника с беспроводным цифровым диаграммообразованием

Безпровідна
мережа
(5 ГГц)
Синхро-
сигнал
(2,4 ГГц)
Модулятор
DDS
(ЦАП)
Демодулятор
(АЦП)
Блок
синхро-
нізації
УМ
МШП
LO
вхід
вхід
вихід
вихід
Мікропроцесор

Рисунок 1. Структурная схема радиолокационного спутника с беспроводным цифровым диаграммообразованием

Розподілена радіолокаційна система

Розподілена радіолокаційна система (Distributed Radar System, DRS) або радіолокаційна система з цифровою розподіленою решіткою (Digital Distributed-array Radar System, DDRS) складається з множини невеликих когерентних радіолокаційних фронтендів (так званих радіолокаційних супутників). Терміном „фронтенд“ в даному контексті називають певну частину схеми радіолокатора, що включає в себе, як правило, антенну систему, фідерний тракт, а також частини приймальної та передавальної систем. Радіолокаційні супутники розподіляються у вигляді розрідженої решітки на поверхні крупного об’єкту та використовують спільну обробку радіолокаційних сигналів. Обробка сигналу виконується так само як для фазованої антенної решітки з цифровим формуванням променю. На відміну від MIMO-радіолокатора, всі елементи випромінюють однаковий сигнал (єдиною відмінністю може бути зміщення сигналів різних фронтендів на осі часу). Площа поверхні, на якій розподілені радіолокаційні супутники, може бути дуже великою. Таким чином, є можливість сформувати достатньо вузький промінь антени, що забезпечує високу точність вимірювання координат цілей.

Кожен радіолокаційний супутник містить передавач, приймач, антенний елемент та невеликий процесор, який передає необроблені дані через інтернет-з’єднання (кабельне, оптоволоконне або безпровідне) на контролер керування променем (сервер). Перевагою безпровідних локальних мереж є можливість швидкого конфігурування системи, а недоліком — те, що в контролері необхідно враховувати різницю у часі запізнення сигналів, отриманих від різних радіолокаційних супутників. На відміну від цього, довжина кабельної або оптоволоконної лінії може бути зроблена однаковою. В центральному контролері різниці між часом запізнення компенсуються для форсування основного променю антенної решітки.

Таким чином, наприклад, в мобільному варіанті, схил гори (пагорбу) може бути використаний для створення радіолокатора великої дальності дії за дуже короткий час (за рахунок так званої „hastily formed network“ – „спішно формованої мережі“). Есмінець класу „Zumwalt“ для демонстраційних цілей був оснащений 1 200 радіолокаційними супутниками, розподіленими по його корпусу випадковим чином. Роздільне цифрове діаграмоутворення для передавальної і для приймальної антен дає змогу одночасно виконувати декілька завдань, таких як огляд простору, супроводження цілей і навігація. Отже система DRS завжди являє собою багатофункціональний радіолокатор. З тієї причини, що поверхня антени не обов’язково є рівною і, у загальному випадку, може набувати будь-якої форми, виник термін гнучка розподілена радіолокаційна система (Flexible Distributed Radar System, FlexDRS).

У 1987 році цей метод був запатентований Гаспаром Галаті (Gaspare Galati) і Гіацинто Лоскуардо ((Giacinto Losquardo)) з компанії Alenia (у теперішній час є частиною компанії Leonardo). Однак Alenia не змогла наладити серійне виробництво цих радіолокаційних супутників та вирішити проблеми з підтриманням когерентності.

Література: Attia E. H. and Abend K., “An experimental demonstration of a distributed array radar”, published by University of Western Ontario in “Antennas and Propagation Society Symposium. 1991 digest” IEEE, 1991, ISBN 0-7803-0144-7