www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основи на радиолокацията

Конично сканиране

Изображение 1: При коничното сканиране лъчът на антената описва конус в пространството около оста на антената.

Изображение 1: При коничното сканиране лъчът на антената описва конус в пространството около оста на антената.

Някои по-стари радари за проследяване използват конично сканиране за определяне на координатите на целта. Принципът на конусното сканиране е, че диаграмата на излъчване на антената е специално отклонен под определен ъгъл около електрическата ѝ ос. По време на работа на радара лъчът на антената се завърта така, че оста му описва повърхността на конус с връх в центъра на антената. Коничното сканиране може да се осъществи например чрез механично преместване на осветителя извън фокуса на огледалото на антената. Илюминаторът се задвижва от мотор, разположен зад огледалото.

На всяко фиксирано разстояние от антената лъчът описва окръжност в равнина, перпендикулярна на електрическата ос на антената. В рамките на даден радарен обхват вътрешният край на лъча винаги се припокрива с оста на антената.

Да предположим, че за проследяване на цел се използва конусно сканиране. Ако целта се намира точно върху оста на антената, ъгловото разстояние между посоката към нея и оста на лъча (по време на сканирането му) ще остане постоянно. Следователно ехото на целта също ще бъде постоянно (и с малка амплитуда). Ако целта е отдалечена от оста на антената, дори и на малко ъглово разстояние, ехото ще бъде модулирано по амплитуда. Например, ако посоката към целта е изместена от оста на антената наляво, максималната амплитуда на отразения сигнал ще се наблюдава, когато лъчът е насочен в тази посока, а минималната - когато е в обратната посока. Между тези крайни стойности амплитудата на сигнала ще придобие стойности, пропорционални на ъгловото отклонение на линията на видимост на целта от оста на антената. Очевидно е, че амплитудната модулация ще се подчинява на синусоидален закон, чиято честота ще съответства на честотата на въртене (сканиране) на осветителя. Дълбочината на модулацията ще бъде пропорционална на ъгловото разстояние на целта от оста на антената. Получената по този начин информация се обработва от бордовия компютър, в резултат на което се подават команди за управление на задвижването на антената, които карат оста на антената да се завърти към целта, докато амплитудната модулация на ехосигналите изчезне. С този метод могат да се определят точно ъгловите координати на целта.

© 2005 Christian Wolff

Изображение 2: Анимация, обясняваща принципа на проследяващия радар с конично сканиране на антенния лъч

Един от методите за прилагане на конично сканиране е метод, при който се сканира само приемната антена (COSRO, Conical Scan on Receive Only). В този случай за предаване и приемане се използват различни антени, като само приемната антена извършва сканирането. Структурата на лъча на предавателната антена трябва да е достатъчно широка, за да покрие всички възможни позиции на лъча на приемната антена.