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

Радіолокатор бічного огляду

Рисунок 1. Геометрія функціонування радіолокатора бічного огляду

Рисунок 1. Геометрія функціонування радіолокатора бічного огляду

Рисунок 1. Геометрія функціонування радіолокатора бічного огляду

Радіолокатор бічного огляду

Радіолокатор бічного огляду (РЛБО, англ. Side Looking Airborne Radar, SLAR) розміщується на борту літального апарату (літак, космічний апарат). Під час функціонування радіолокатора платформа рухається прямолінійним курсом на фіксованій висоті. Промінь антени спрямований перпендикулярно до курсу платформи під певним кутом до земної поверхні, послідовно «освітлюючи» деяку її частину у вигляді смуги (див. Рисунок 1). Ціллю є кожна точка земної поверхні (у випадку формування радіолокаційного зображення, картографування) або об’єкти, що знаходяться на ній, (у випадку ведення повітряної розвідки). Вимірюванню підлягають дві координати цілі: шляхова дальність – по вісі, яка спрямована вздовж напрямку польоту платформи, та похила дальність – по вісі, яка відповідає напрямку зондування, тобто перпендикулярно напрямку польоту.

Таким чином, зона огляду являє собою смугу, паралельну траєкторії польоту платформи. Ширина смуги визначається дальністю дії радіолокатора.

В радіолокаторах бічного огляду, як правило, використовуються антени з реальними апертурами. Це означає, що роздільна здатність радіолокатора з кутових координат визначається геометричними розмірами його антени, які, в свою чергу, обмежені розмірами літального апарату. Лінійна роздільна здатність Ra з кутової координати (вздовж шляхової дальності) визначається формулою

Ra = H · λ де H – висота антени
   (висота польоту платформи);
L – геометрична довжина антени;
λ – довжина хвилі зондувального сигналу;
θ – кут падіння (нахилу променю відносно горизонтальної площини на висоті польоту).
(1)
L · cos θ

Рисунок 2. Змінення розмірів елементу розділення із зміненням параметрів огляду

Рисунок 2. Змінення розмірів елементу розділення із зміненням параметрів огляду

Рисунок 2. Змінення розмірів елементу розділення із зміненням параметрів огляду

З формули (1) видно, що із збільшенням висоти роздільна здатність з кутів погіршується. Тому у випадку висотних платформ (наприклад, космічні апарати) для покращення роздільної здатності радіолокатора з кутових координат необхідно збільшувати довжину антени, що для реальних апертур має свою межу. В таких випадках для отримання високої роздільної здатності з кутів застосовують метод синтезування апертури.

Розмір елемента розділення на земній поверхні збільшується із збільшенням відстані від платформи радіолокатора до точок поверхні. Це означає, що лінійний розмір елемента розділення на дальньому краю радіолокаційного зображення буде більшим, ніж у його середині. Таким чином виникає викривлення масштабу, яке необхідно враховувати під час подальшої обробки.

Дальність до цілі, що вимірюється за допомогою радіолокатора бічного огляду, називають похилою. Реальну відстань між цілями на земній поверхні називають горизонтальною дальністю. Поперечна роздільна здатність радіолокатора визначається формулою:

Rr = c0 · tp де c0 – швидкість світла;
tp – тривалість зондувального сигналу;
θ – кут падіння.
(2)
2 sin θ

Радіолокатор бічного огляду із такими характеристиками
λ = 1 см,
L = 3 м,
H = 6000 м,
θ = 60°,
tp = 100 нс,
має роздільну здатність
Ra = 40 м и
Rr = 17,3 м

Зверніть увагу, що той же радіолокатор, у разі знаходження на висоті 600 кілометрів, забезпечує лінійну роздільну здатність з кутів Ra = 4000 м.