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

Конічне сканування

Рисунок 1. При конічному скануванні промінь антени описує конус у просторі навколо вісі антени.

Рисунок 1. При конічному скануванні промінь антени описує конус у просторі навколо вісі антени.

В деяких застарілих радіолокаторах супроводження для точного визначення координат цілі застосовується конічне сканування. Принцип конічного сканування полягає в тому, що діаграма направленості антени спеціально відхиляється на певний кут відносно її електричної вісі. Під час функціонування радіолокатора промінь антени здійснює обертальний рух так, що його вісь описує поверхню конуса із вершиною в центрі антени (Рисунок 1). Конічне сканування може бути реалізоване, наприклад, механічним переміщенням опромінювача, винесеного з фокусу дзеркала антени. Опромінювач приводиться в рух двигуном, який розміщується позаду дзеркала.

На будь-якій фіксованій відстані від антени її промінь своєю віссю описує коло на площині, перпендикулярній електричній вісі антени. В межах заданої дальності дії радіолокатора внутрішній край променю завжди буде накривати вісь антени.

Припустимо, що конічне сканування використовується для супроводження цілі. Якщо ціль знаходиться точно на вісі антени, то кутова відстань між напрямком на неї та віссю променю (під час його сканування) буде залишатися постійною. Відтак, постійними (і невеликими за амплітудою) будуть й сигнали відлуння цілі. Якщо ж ціль знаходиться в стороні від вісі антени, хай навіть на невеликій кутовій відстані, то сигнали відлуння будуть модульовані за амплітудою. Наприклад, якщо напрямок на ціль відхилений від вісі антени ліворуч, то максимальна амплітуда відбитого сигналу буде спостерігатися коли промінь буде направлений в цьому напрямку, і мінімальна — коли у протилежному. Між цими крайніми положеннями амплітуда сигналу буде приймати значення, пропорційні кутовому відхиленню лінії візування цілі від вісі антени. Очевидно, що амплітудна модуляція буде підпорядковуватися синусоїдальному закону, частота якого буде відповідати частоті обертання (сканування) опромінювача. Глибина модуляції буде пропорційна кутовій відстані цілі від вісі антени. Отримана таким чином інформація обробляється бортовим обчислювачем, в результаті чого виробляються команди керування приводами антени, що спричиняють повернення вісі антени в бік цілі до того моменту, коли амплітудна модуляція сигналів відлуння зникне. Таким методом кутові координати цілі визначаються з високою точністю.

© 2005 Christian Wolff

Рисунок 2. Анімація, що пояснює принцип функціонування радіолокатора супроводження з конічним скануванням променю антени

Одним з методів реалізації конічного сканування є метод, при якому сканує лише приймальна антена (COSRO, Conical Scan on Receive Only). У такому випадку на передачу і на прийом використовуються різні антени, при цьому сканування здійснює лише приймальна антена. Діаграма направленості передавальної антени має бути достатньо широкою, щоби перекривати всі можливі положення променю приймальної антени.