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

Сліпа швидкість

PRT
fD1
fD2

Рисунок 1. До пояснення зв’язку між сліпою швидкістю і допплерівським зсувом частоти

PRT
fD1
fD2

Рисунок 1. До пояснення зв’язку між сліпою швидкістю і допплерівським зсувом частоти

PRT
fD1
fD2

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:

Слід відмітити, що всі перелічені заходи вже стали стандартними для радіолокаторів огляду повітряного простору.