Основи на радиолокацията

Радиална скорост

Движението на обект с дадена скорост се характеризира с посоката си, така че то (движението) може да се опише с вектор на скоростта. По отношение на посоката на наблюдение на целта векторът на скоростта на целта може да се разложи на два компонента

• Вектор, насочен по линията на видимост на целта, наречен радиална скорост на целта (може да бъде насочен както към точката на наблюдение, така и в обратна посока);
• Вектор, перпендикулярен на линията на видимост на целта, наречен тангенциална скорост или тангенциален компонент на вектора на скоростта на целта.

Диагоналът на правоъгълник, начертан върху тези два вектора като страни и следователно представляващ тяхната сума, е общият вектор на скоростта на целта или просто векторът на скоростта на целта. Пълният вектор на скоростта на целта е показан на фигура 1 със зелената стрелка. Дължината на вектора на скоростта на целта е равна на скоростта на целта (колкото по-дълъг е векторът, толкова по-бързо се движи целта), а посоката му съвпада с посоката на движение (курса) на целта.

Всичко, което радарът «вижда» в определен момент от време, е част от вектора на скоростта на целта, насочена по радиус, очертан от антената към целта (на фигура 1 този компонент е показан с червена стрелка). По принцип този компонент не съответства на действителния курс на целта, а описва само тази част от нея, която е насочена към или от радара (в зависимост от това дали целта се приближава или отдалечава).

Радиалната скорост на целта е компонентата на общия вектор на скоростта на целта, която е насочена към или от радара.

Перпендикулярен на радиалния вектор на скоростта е тангенциалният вектор на скоростта (синята стрелка на фигура 1). Големината на този вектор влияе върху работата на системата за управление на антената в радара за проследяване на цели.

Когато самолетът прелита покрай радара по права линия, т.е. с постоянен курс (като на фигура 1), в траекторията му има точка, в която радиалната скорост е равна на нула. В този случай тангенциалната компонента ще съвпадне с вектора на общата скорост на целта. Известно е, че Доплеровият ефект се проявява само когато радиалната скорост на целта не е равна на нула. Следователно в момента, в който самолетът се намира в тази точка, скоростта му не може да бъде измерена от радара и следователно не може да бъде разграничена от пасивните смущения, генерирани от неподвижен обект.

Когато самолетът продължи да се движи по права линия след преминаването на въпросната точка, радиалната скорост променя посоката си и се насочва встрани от радара. Това също предизвиква Доплеров ефект и честотата на отразения сигнал ще се различава от носещата честота на сондиращия сигнал с величина, пропорционална на радиалната скорост. Единствената разлика е, че когато радиалната скорост е насочена към радара (приближаваща се цел), честотата на ехосигнала се увеличава с доплеровата компонента, докато когато радиалната скорост е насочена встрани от радара (отдалечаваща се цел), честотата на ехосигнала намалява със същата стойност.

Ако целта се движи около позицията на радара в кръг с постоянен радиус, нейната радиална скорост ще бъде нула във всички точки на траекторията. В този случай Доплеровият ефект не се проявява и Доплеровата честота е нула. Ехо-сигналът на такава цел ще бъде потиснат от филтъра за селекция на движещи се цели като на пасивни смущения и няма да се появи на дисплея на радара.