Określanie współrzędnych celu w radarze bistatycznym
Rysunek 1: Określanie współrzędnych celu w radarze bistatycznym
Określanie współrzędnych celu w radarze bistatycznym
W bistatycznym rozproszonym systemie radarowym emitowany sygnał dociera do odbiornika dwoma ścieżkami: bezpośrednią ścieżką rBa (aktywna antena radaru - pasywna antena odbiornika) oraz po odbiciu od celu (ścieżka rΣ = r1 + r2). W odbiorniku pasywnym można zatem zmierzyć całkowitą odległość r1 + r2, a także azymut β i kąt elewacji ε sygnału rozproszonego przez cel.
Aby obliczyć zasięg, potrzebne są informacje o czasie, w którym aktywny radar emituje sygnał sondujący. Czas ten można obliczyć, ponieważ wypromieniowany sygnał jest również odbierany wzdłuż bezpośredniej ścieżki, a odległość rBa między miejscem emisji i odbioru jest znana.
Odległość rΣ obliczona na podstawie pomiarów określa położenie celu na powierzchni sferoidy, której ogniskami są anteny nadawcza i odbiorcza. Punkt lokalizacji celu jest punktem przecięcia sferoidy i linii odpowiadającej kierunkowi nadejścia fali rozproszonej do punktu odbioru. W ten sposób odległość od punktu odbioru do celu jest obliczana na podstawie prawa cosinusa i zmierzonej odległości rΣ:
.print.png)
.png)
(1)
Układ równań (1) z dwiema niewiadomymi r1 i r2 można przekształcić w równanie (2).
.print.png)
.png)
(2)
Wartość kąta γ jest obliczana na podstawie zmierzonych wartości kątów βi ε w oparciu o zależność trygonometryczną między tymi trzema kątami:
.print.png)
.png){kind=small}
(3)
Dla radaru mierzącego tylko w dwóch wymiarach, γ = β.
Rysunek 2: Zasada pomiaru pasywnego radaru Klein Heidelberg Parasit.
Jedno z pierwszych zastosowań tej zasady miało miejsce podczas II wojny światowej w radarze pasywnym Klein Heidelberg Parasit. Radar ten wykorzystywał promieniowanie z nadajników brytyjskiego systemu Chain Home . Różne wieże nadajników Chain Home działały według określonego harmonogramu. W związku z tym do wyboru jednego z nadajników można było użyć timera i schematu bramkowania.
Mierząc czas opóźnienia między sygnałem bezpośrednio odebranym i odbitym, określono różnicę odległości. Ze względu na niejednoznaczność układu równań z dwoma równaniami i trzema niewiadomymi, czas opóźnienia daje wszystkie możliwe punkty, które następnie tworzą elipsę z nadajnikiem i odbiornikiem w punktach centralnych.
Antenę odbiorczą można obracać, a jej wzór można wykorzystać do określenia kąta β jako trzeciej zmiennej. W ten sposób wynik pomiaru staje się jednoznaczny. Dokładność pomiaru można poprawić, wykorzystując pierwsze zero charakterystyki anteny do określenia kierunku.