Сліпа швидкість
Рисунок 1. До пояснення зв’язку між сліпою швидкістю і допплерівським зсувом частоти
Рисунок 1. До пояснення зв’язку між сліпою швидкістю і допплерівським зсувом частоти
Сліпа швидкість
Під час порівняння фаз сигналів відлуння у двох або більше періодах зондування (міжперіодна обробка) може виникати ситуація, коли ціль рухається з такою радіальною швидкістю, яка спричиняє зсув фази 360°, тобто, фактично, нульову різницю фаз. Така ціль не буде розпізнана як рухома і система СРЦ сформує повідомлення про пасивну перешкоду від місцевого предмету. Оскільки функція синусу є періодичною, то така ж ситуація буде виникати при зсувах фази між сигналами відлуння в сусідніх періодах, кратних 360°, тобто при різниці фаз ±n · 360°, де n — ціле число. Радіальну швидкість цілі, за якої виникає описаний ефект, називають сліпою швидкістю.
| vсліпі = | λ | де: |
vсліпі – одна з сліпих швидкостей λ – довжина хвилі зондувального сигналу; Ts – період повторення зондувальних імпульсів. |
(1) |
| 2·Ts |
На Рисунку 1 показана відповідність допплерівської частоти (fD), спричиненої рухом цілі, та сигналів відлуння на виході фазового детектору. Якщо допплерівська частота буде дорівнювати частоті повторення зондувальних імпульсів, то вибірка (сигнали відлуння) буде відбуватися в одній і тій самій точці періоду синусоїди, яка має частоту, рівну допплерівській частоті. Значить, такі сигнали відлуння будуть мати однакову амплітуду і фазу, так якби ціль була нерухомою. Той же ефект буде виникати, якщо fD буде кратною частоті повторення зондувальних імпульсів. Цілі, які рухаються з такими швидкостями, можуть бути пропущені радіолокаторами із СРЦ.
Сліпою швидкістю називають радіальну швидкість цілі, при якій зсув фаз між сигналами відлуння в сусідніх періодах має значення ±n·360°. Сигнали відлуння від цілей, що рухаються із сліпими швидкостями, будуть придушуватися системою СРЦ як пасивні перешкоди від нерухомих об’єктів.
Радіолокатор працює на несівній частоті 2,8 ГГц з періодом повторення імпульсів 1,5 мс. За таких умов перша сліпа швидкість має значення:
| vсліпі = | λ | = | c0 | = | 3·108 | = 35,72 m/s | c0 — швидкість світла. | (2) |
| 2·Ts | 2·f·Ts | 2·2,8·109·1,5·10-3 |
Це значення відповідає швидкості близько 130 км/год. Цілі, які мають таку або кратну їй швидкість, не будуть видні в тій частині зони огляду радіолокатора, де буде увімкнена система СРЦ.
В силу періодичності однозначна відповідність між виміряною частотою Допплера та швидкістю цілі має місце тільки в межах від нуля до першого максимуму частоти Допплера. Тому для точного визначення частоти Допплера вона не може бути вищою частоти повторення зондувальних сигналів. Неоднозначність, яка виникає у випадках, коли частота Допплера перевищує частоту повторення, відома як дилема (невизначеність) Допплера.
Для усунення негативного ефекту сліпих швидкостей можуть бути застосовані такі заходи:
- використання когерентного каналу тільки у випадках необхідності
це обґрунтовано ще й тим, що при використанні амплітудного каналу дальність дії радіолокатора вища, ніж при використанні когерентного - постійне вимірювання робочої частоти (рознесення частот) радіолокатора
потрібне суттєве розширення смуги робочих частот - постійне змінення (вобуляція) частоти слідування імпульсів
постійне змінення (вобуляція) частоти слідування імпульсів
Слід відмітити, що всі перелічені заходи вже стали стандартними для радіолокаторів огляду повітряного простору.