Системы обработки сигналов РСА

Оптическая система обработки

Опорная функция системы обработки в этом случае (5.37):

- линейный член,

Изменением задержки огибающей сигнала, определяемым квадратичным членом разложения в ряд, можно пренебречь при условии (5.21)

справедливо при

в каждом канале зависит от

На первых этапах развития РСА предлагались различные методы запоминания и обработки сигналов как аналоговые, так и цифровые. Однако все они в конце 50-х годов не обладали необходимыми характеристиками как по объему памяти, так и по быстродействию.

Реализация алгоритмов РСА потребовала разработки принципиально новых методов обработки радиолокационных сигналов - с помощью когерентных оптических систем. Наиболее эффективным устройством запоминания сигналов оказалась фотографическая пленка, обладающая большой емкостью хранения информации. Кроме того, оптические устройства легко реализуют многоканальную по дальности систему обработки данных. Объясняется это двухмерностью оптических систем. Одна координатная ось может быть использована для записи и обработки азимутальных данных, а другая - для записи этих данных в различных разрешаемых элементах по дальности.

В качестве источника когерентного света используют лазеры видимого оптического диапазона (длина волны 0,4...0,7 мкм). Оптический процессор в общем случае представляет собой набор различных оптических элементов (линз, диафрагм и т.п.), расположенных определенным образом в пространстве. Необходимый алгоритм обработки обеспечивается в результате прохождения света, модулированного траекторным сигналом РСА, через оптические элементы от входной до выходной плоскости. На выходной плоскости оптической системы формируется РЛИ объектов, которое поступает на индикатор.

Благодаря высокой разрешающей способности оптическая система способна одновременно и практически мгновенно (за время распространения света от модулятора до выходной плоскости) обрабатывать большой объем информации при высоком качестве РЛИ. Однако вследствие того, что в качестве преобразователя сигналов используются фоторегистраторы с фотохимической обработкой пленки, оптическим системам обработки сигналов РСА присуще большое время задержки информации, Кроме того, в них затруднена быстрая смена алгоритма обработки (при маневре носителя, изменении режима обзора, одновременной селекции многих движущихся целей). Трудно также осуществлять оперативную калибровку системы обработки.

Оптическая система включает в себя как оптические, так и электромеханические, фотохимические и электронные узлы, т.е. имеет гибридный характер, что усложняет ее проектирование, настройку и обслуживание. Наконец, размещение на борту носителя РЛС и эксплуатация когерентной оптической системы, имеющей значительные размеры и чувствительность к вибрациям, также представляет определенные трудности.

Вследствие этого в настоящее время когерентные оптические системы обработки сигналов РСА используются в основном в наземных условиях при таких режимах работы РСА, когда не требуется получение РЛИ в реальном масштабе времени (картографирование, разведка, мониторинг и др.).

Структурная схема оптической системы обработки сигналов РСА землеобзора представлена на рис. 6.2. В оптической системе обработки в качестве запоминающего устройства используется запись траекторных сигналов с экрана электронно-лучевой трубки на фотопленку. Сигналы в каждом периоде повторения с выхода фазового детектора модулируют яркость экрана электронно-лучевой трубки при однострочной развертке луча по дальности. Объектив фотокамеры проектирует экран трубки на фотопленку таким образом, что развертка по дальности располагается поперек пленки. Фотопленка непрерывно протягивается со скоростью, пропорциональной скорости полета носителя РСА. В результате вдоль фотопленки записываются траекторные сигналы в каждом разрешаемом по дальности элементе. После возвращения самолета на аэродром кассета с пленкой доставляется в лабораторию наземной системы обработки.

В ряде случаев для ускорения доставки информации сигналы с выхода приемника РЛС передаются по радиоканалу и запись на фотопленку производится в наземных условиях.

В лаборатории после фотохимической обработки (проявления) так называемая первичная пленка поступает в оптический процессор. Участок пленки с записью траекторного сигнала на интервале синтезирования освещается параллельным пучком света лазера. Пройдя через оптическую систему процессора (набор линз и диафрагм), световой поток фокусируется на вторичной пленке в виде радиолокационного изображения участка местности, траекторные сигналы которого записаны на освещаемом лазером участке пленки. Первичная и вторичная пленки протягиваются синхронно, так что на вторичной пленке записывается радиолокационное изображение полосы обзора местности вдоль траектории носителя РЛС. Система отображения (диапроектор, фотопланшет и т.п.) позволяет наблюдать и дешифрировать полученное изображение.