Многопозиционный режим

Как следует из теории пространственной селекции целей РСА, высокое угловое разрешение можно получить путем синтезирования апертуры антенны при движении передающей и (или) приемной позиции, а также при перемещении и (или) вращении цели. При этом число радиолокационных позиций и их взаимное перемещение относительно цели выбирается исходя из необходимости решения заданной тактической задачи. Так, например, в современных разведывательных РСА используется однопозиционная система (совмещенная приемопередающая антенна) при прямолинейной траектории носителя РСА и переднебоковом или телескопическом обзоре. Это обеспечивает требуемую (высокую)

разрешающую способность по азимуту во всей зоне обзора, кроме переднего сектора.

(рис. 8.31):

Для получения высокого разрешения в переднем секторе обзора можно использовать многопозщиониые РСА. При этом управление позициями (траекториями движения передающих и (или) приемных пунктов) оптимизируется исходя из получения требуемой разрешающей способности в заданном секторе обзора.

При многопозиционном режиме РСА возможно использование одновременно многих систем, работающих только в режиме приема, при одной передающей позиции, которая облучает заданную зону обзора (рис. 8.32). Отсутствие излучения в таких приемных позициях РСА

повышает скрытность работы и боевую устойчивость. При этом значительно снижается масса и энергопотребление приемных позиций. Однако одновременно повышаются требования к мощности излучения передающей позиции, так как она находится на значительном удалении (обычно вне зоны ПВО противника). Большая высота полета передающей позиции обеспечивает уменьшение радиолокационных теней.

В качестве носителей передающей позиции могут использоваться как авиационные, так и космические аппараты, а приемные позиции могут быть даже неподвижными (наземные и морские станции, аэростаты и т.п.). Основной проблемой является обеспечение синхронизации приемных позиций с передающей по несущей частоте, частоте повторения импульсов и положению зоны обзора.

Полуактивная РСА. Простейшим вариантом многопозиционной РСА, обеспечивающим высокое угловое разрешение в передней зоне обзора, является полуактивная РСА, в которой передающая и приемная позиции разнесены и двигаются по различным траекториям. Приемная

, то

каждый 1-й элемент зоны обзора по углу подсвечивается электромагнитной волной со своей доплеровской частотой

в пределах зоны обзора.

достигается угловое разрешение

- угловой размер синтезированной апертуры, равный угловому перемещению передающей позиции относительно цели за время синтезирования. При этом разрешение в передней зоне обзора уменьшается в два раза по сравнению с разрешением при боковом обзоре в однопозици-онной РСА с совмещенной приемопередающей апертурой.

По аналогии с известными системами полуактивного наведения ракет класса воздух - воздух метод синтезирования апертуры за счет движения передающей позиции при движении приемной позиции на цель также может быть назван полуактивным синтезированием апертуры. В более общем случае траектории перемещения ПРД и ПРМ относительно зоны обзора могут быть самыми разнообразными и определяются решаемой тактической задачей.

Таким образом, при полуактивном синтезировании апертуры используются две разнесенные и движущиеся по разным траекториям позиции: передающая и приемная. Структурная схема полуактивной РСА представлена на рис. 8.34.

Передающая позиция обычно содержит свою приемную часть и систему обработки (СО ) и является активной однопозиционной РСА целеуказания и подсвета для приемной позиции. С помощью ДН передающей антенны РСА подсвечивает заданный район расположения целей (зону обзора). Одновременно передающая позиция, принимая отраженные сигналы, получает с помощью своей системы обработки изображение цели и формируют сигналы целеуказания для ПРМ позиции. Пассивная приемная позиция по сигналам целеуказания перемещается в район расположения цели и, принимая отраженные от цели зондирующие сигналы передающей позиции, формирует изображение цели.

Приемная позиция имеет два канала. Основной канал обеспечивает прием отраженных от цели сигналов. Дополнительный канал (канал синхронизации) принимает зондирующие сигналы передающей позиции для формирования опорного сигнала приемника основного канала. Система обработки обеспечивает получение изображения цели с высокой разрешающей способностью в зоне обзора приемной позиции.

представляют собой эллипсы. Для разрешения по азимуту используется доплеровская селекция сигналов; при этом линии постоянной доплеровской частоты (изодопы) перпендикулярны касательным к эллипсам изодалей.

. Тогда текущие

дальности можно записать в виде:

, которое проходит зондирующий сигнал от ПРД до цели;

, которое проходит отраженный от цели сигнал до

ПРМ;

между ПРМ и ПРД позициями (опорный сигнал).

Таким образом, фаза траекторного сигнала представляет собой разность между суммой фаз зондирующего и отраженного сигналов и фазой опорного сигнала (здесь не учтена случайная начальная фаза)

последним членом можно

пренебречь. Фаза сигнала цели в этом случае изменяется по линейному

, т.е. сигнал имеет постоянную доплеровскую частоту.

известна и известна геометрия взаимного расположения ПРД, ПРМ и цели (в рассматриваемом случае - на одной прямой линии), то траекторный сигнал цели представляет собой гармонический сигнал с известной доплеровской

, определяется соответствующими расстояниями:

Функция неопределенности траекторного сигнала при W(t) = 1

система соответствует обычной однопозиционной РСА.

приемной позиции, например наземной, аэростатной, вертолетной. Квадратичный член ФН в этом случае отсутствует и разрешение в переднем секторе обзора приемной позиции

приемной позиции до цели.

разрешение в два раза хуже, чем при однопозиционной РСА:

равно

которая обычно больше ширины ДН реальной антенны, т.е. находится вне зоны обзора. При Кп < Кп второй максимум совпадает с основным.

5. При Коп Кн (Кп Кн ) происходит полная компенсация фазовых нестабильностей траекторного сигнала, обусловленных траекторными нестабильностями и нестабильностями среды распространения. Это объясняется тем, что и зондирующий сигнал (опорный) и сигнал подсвета проходят один и тот же путь.

Таким образом, при полуактивном синтезировании разрешение в передней зоне обзора неподвижных целей не зависит от дальности и составляет половину разрешения РСА целеуказания и подсвета при боковом обзоре.

Свойства полуактивного синтезирования для обще го случая. Рассмотрим свойства полуактивного синтезирования при произвольных траекториях приемной и пер е- Р„с. 8.36. Формирование РЛИ дающих позиций и при на- в полуактивной РСА при произвольном блюдении движущихся целей движении приемной и передающей (рис. 8.36). позиций

Траекторный сигнал приемной позиции имеет доплеровскую частоту, определяемую соответственно частотой отраженного сигнала в основном канале

и частотой опорного сигнала в канале синхронизации

не зависит от параметров цели, то опорный сигнал определяет только изменение несущей частоты сигнала цели.

относительно ПРМ. Тогда доплеровская частота сигнала основного канала ПРМ будет равна

Частота опорного сигнала при этом не изменяется. Функция неопределенности траекторного сигнала

При этом разность доплеровских частот

- угловая скорость линии визирования цели относительно приемной позиции.

апертуры:

Угловой размер апертуры определяется изменением угла наблюдения цели относительно передающей и приемной позиций:

При этом важно учитывать также направление перемещений, поскольку они могут компенсировать друг друга.

близки друг другу, то обеспечивается минимальная разрешающая площадка. Размер ее по дальности определяется шириной спектра зондирующего сигнала, а по азимуту - угловым размером синтезированной апертуры.