гидролокатор бокового обзора с синтезом апертуры

то . Таким образом, при суммировании сигналов на участке траектории, равном, ширина синтезированной ДНА составит . При этом тангенциальная разрешающая способность , а при произвол

апертуры φ<90°. Если положить φ=π/2, то максимальное зна­чение ΔR, как видно из (1), составит ΔR=λ/8 Из рис. 4 следует, что . Поэтому если Ro>>λ/8,

Тангенциальная разрешающая способность РСА. Нефокусированная обработка обеспечивает сложение сигналов U при разности фаз сигналов с крайних и центрального элементов

 В зависимости от того, компенсируются или нет при суммировании сигналов фазовые набеги Δφ на отрезках ΔRi, различают фокусированные и нефокусированные РСА. В первом случае обработка сводится к перемещению антенн, запоминанию сигналов, компенсации фазовых набегов и суммированию сигналов (см. рис. 3, б), а во втором — к тем же операциям, но без компенсации фазовых набегов.

                           (1)

Пусть ЛА движется на некоторой высоте с постоянной ско­ростью V прямолинейно и параллельно земной поверхности; (рис. 4). Антенна, имеющая ДНА шириной φа и повернутая на 90° к линии пути, последовательно проходит ряд положений i = —N/2; ...; —2; —1; 0; +1; +2; . . . +N/2, в которых принимает сигналы, отраженные от цели, находящейся в точке М на земной поверхности. При различных положениях антенны (при различных i) сигналы от одной и той же точки проходят разные расстояния , что приводит к изменению фазовых сдвигов этих сигналов, вызываемых раз­ностью хода сигналов DR. Поскольку сигнал проходит DR дваж­ды; в направлении цели и от нее, то два сигнала, принятые при соседних положениях антенны, отличаются по фазе на

Рис. 4. Взаимное положение цели и ЛА при синтезировании апертуры.

Принцип синтезирования апертуры. Пусть линейная ФАР размером (апертурой) L (рис. 3, а) состоит из N+1 излучате­лей. Суммируя принятые облучателями сигналы, можно в каждый момент времени получать диаграмму ФАР с шириной . Если для обеспечения заданной φа требуется , то можно синтезировать ФАР, последовательно перемещая один излучатель вдоль этой апертуры с некоторой скоростью V, принимая отраженные от цели сигналы, запоминая их, а затем сов­местно обрабатывая (рис. 3,6). При этом синтезируется апер­тура линейной антенны с эффективным размером L и ДНА ши­риной φс=λ/L однако увеличиваются затраты времени на син­тезирование tc = L/V и усложняется аппаратура радиолокатора.

Рис. 3. Фазированная антенная решетка (а) и схема синтезирования апертуры при перемещении облучателя (б)

Второй, более радикальный путь приводит к радиолокаторам с синтезированием апертуры (РСА) при поступательном движе­нии ЛА.

Первый путь привел к разработке так называемых радиоло­каторов бокового обзора (рис. 2). В таких радиолокаторах тангенциальная разрешающая способность  тем выше, чем больше продольный размер dф фюзеляжа ЛА. Поскольку lф больше диаметра фюзеляжа dф, от которого зависит обычно раз­мер антенны da, то  и детальность изображе­ния в радиолокаторах с вдольфюзеляжными антеннами улучша­ется, хотя зависимость от дальности сохраняется.

Задача уменьшения HR решается использованием зондирую­щих сигналов с малой длительностью импульсов или переходом к сложным сигналам (частотно-модулированным или фазоманипулированным). Однако уменьшения δl добиться не так просто. так как δl пропорциональна дальности R до цели и ширине ДНА, а в горизонтальной плоскости , где λ— длина волны, а αа — продольный размер (длина). Основными путями повышения тангенциальной разрешающей способности являются применение в радиолокаторах вдоль фюзеляжных антенн и син­тезирование апертуры антенны при движении ЛА.

Рис. 2. Диаграммы направленности радиолокатора бокового обзора

Рис. 1. Параметры, характери­зующие детальность радиолока­ционного изображения

 Синтезирование апертуры представляет собой технический прием, позволяющий существенно повысить разрешающую спо­собность радиолокатора в поперечном относительно направления полета направлении и получить детальное изображение радиолокационной карты местности, над которой совершает полет ЛА. Режим формирования такой карты называется картографированием и применяется, например, в обзорно-сравнительных навигационных системах, для получения карт мест­ности, и в других ситуациях. По качеству и детальности такие карты сравнимы с аэрофотоснимками, но в отличие от последних могут быть получёны при отсутствии оптической видимости земной поверхности (при полете, над облаками). Детальность радиолокационного изображения зависит от ли­нейной разрешающей способности радиолокатора. В радиаль­ном по отношению к радиолокатору направлении линейная раз­решающая способность, т. е. разрешающая способность по даль­ности δR, определяется зондирующим сигналом, а в поперечном направлении (тангенциальная разрешающая способность) δl — шириной ДНА радиолокатора и расстоянием до цели (рис. 1). Детальность радиолокационного изображения местности тем вы­ше, чем меньше δR и δl.

/ РЛС с синтезированием апертуры антенныНазначение и принцип построения РЛС с синтезированной апертурой антенны

Система опроса и консультирования