Период последовательного обзора

При последовательном обзоре по угловым координатам луч РЛС непрерывно движется в пределах зоны обзора, периодически повторяя заданную траекторию. Периодом обзора (Т_обз) называется отрезок времени, необходимый для однократного перемещения луча по всей зоне обзора. Иногда в период обзора включают и то время, которое требуется для перемещения луча по всей зоне обзора и его возврата в некоторое начальное положение.

Период обзора является важной тактической характеристикой РЛС. Имея в виду практическое применение радиолокационных станций, следует выбирать период обзора как можно меньшим. Этот период составляет интервал между двумя последовательными измерениями координат цели. За Т_обзцель, движущаяся со скоростью υ_ц, перемещается на расстояние Т_обз∙ υ_ц. Чем меньше Т_обз, тем меньше скачки отметки цели по экрану индикатора РЛС и выше точность измерения координат цели. При уменьшении Т_обз повышается точность воспроизведения траектории цели. Исходя из назначения станции и условий её применения, можно довольно точно указать максимально допустимое значение её периода обзора.

С другой стороны, необходимость накапливать энергию отраженных сигналов для улучшения условий их наблюдения при наличии помех заставляет увеличивать период обзора: чем больше Т_обз, тем больше достоверность обнаружения сигналов при прочих равных условиях.

1. Минимально допустимый период обзора

Рассмотрим соотношения, определяющие минимально допустимый период обзора, при котором каждое облучение цели позволяет накапливать определённую энергию отражённых сигналов. Пусть имеется точечная цель, время облучения которой (время накапливания энергии отражённых сигналов) равно Т_обл. Допустим, что Т_обл много больше максимального значения времени запаздывания отражённых сигналов. Пусть обзор зоны, ограниченной максимальной дальностью D_макс и секторами обзора Ф_аз и Ф_ум , осуществляется идеализированным лучом, имеющим вид пирамиды с угловыми размерами θ_аз и θ_ум (рис.4.1). Луч движется с постоянной угловой скоростью. Дойдя до конца строки 1, луч мгновенно перемещается на строку 2 и движется в обратном направлении с той же скоростью и т. д.

В данном случае период обзора определяется

.

(4.2)

Рис.4.1. Размеры зоны обзора и траектория движения

идеализированной диаграммы направленности.

Формула (4.2) определяет минимально допустимое значение периода обзора, необходимое для требуемого накопления энергии сигналов. Если в РЛС, для которой заданы значения Т_обл, Ф_аз и Ф_ум, θ_аз и θ_ум, реальное значение периода обзора окажется меньше рассчитанного по формуле (4.2), то действительное время облучения цели будет меньше заданного.

Если осуществляется последовательный обзор и по углам и по дальности, т.е. в каждый данный момент просматривается только отрезок δD из всей протяженности зоны обзора D_макс, то требуемое значение минимально допустимого периода обзора возрастает и становится равным

.

(4.3)

Следовательно, уменьшение периода обзора РЛС может быть достигнуто тремя путями:

ü уменьшением времени облучения цели, которое может быть скомпенсировано увеличением мощности или длительности излучаемых колебаний или повышением чувствительности приемника;

ü расширением луча диаграммы направленности антенны РЛС, что ухудшает точность измерения угловых координат, снижает разрешающую способность по угловым координатам, а также, и мощность принимаемых сигналов;

ü уменьшением размеров зоны обзора.

2. Относительный период обзора

В реальных станциях время облучения целей не остаётся постоянным: в зависимости от положения цели в зоне обзора она облучается большее или меньшее время. Так как необходимое накопление энергии сигналов должно осуществляться в наихудших условиях, т.е. при минимальном времени облучения цели, то увеличение времени облучения по сравнению с минимальным (Т_{обл мин}) приведет к ненужному увеличению периода обзора. Непостоянство времени облучения связано с изменением скорости движения луча (на краях зоны обзора луч должен останавливаться и изменять направления движения), а также с изменением угла, в пределах которого облучается точечная цель. На рис.4.2 показаны сечения луча РЛС на соседних строках (1 и 2) его траектории. Из рисунка видно, что цель А облучается во время поворота луча на угол θ_аз, а цель Б выйдет из луча при повороте последнего на значительно меньший угол θ_Б.

Рис.4.2.Перекрытие сечений РЛС на соседних строках

его траектории.

Чтобы не пропустить цель при обзоре, шаг траектории ψ (угловое перемещение луча при переходе от одной строки траектории к другой) должен быть меньше ширины луча (рис.4.2). При этом некоторые цели (например, цель Б на рис.4.2) будут облучаться дважды, что также приводит к ненужным потерям времени при обзоре. В ряде случаев реальные размеры зоны обзора могут отличаться от заданных.

Рассмотренные обстоятельства приводят к существенному увеличению минимального значения периода обзора в реальной системе по сравнению с идеализированной. Это различие характеризуют относительным периодом обзора К_обз:

.

(4.4)

Значения относительного периода обзора лежат в пределах от 1 до 3 в зависимости от вида обзора.

При последовательном обзоре по угловым координатам период обзора равен

;

(4.5)

при введении ещё и последовательного обзора по дальности

.

(4.6)

Поиск по сайту: