Вопрос № 2. Измерение азимута цели

Для измерения азимута в большинстве РЛС РТВ применяется амплитудная пеленгация путем анализа огибающей пачечного сигнала на максимум.

Амплитудная пеленгация в радиолокации базируется на использовании высоконаправленных антенн, обеспечивающих высокую разрешающую способность по угловым координатам (азимуту) и необходимую дальность действия.

Рис.2.10. Огибающая пачки импульсов на выходе линейного приемника.

На рис.2.10 показана огибающая пачки импульсов на выходе линейного приемника, полученная при вращении антенны с угловой частотой w как функция азимута b= w^.t.

Огибающая пачки импульсов записывается в виде U_c = U_cm^.F_p(b), где F_p(b) = F_пр(b)^.F_пд(b) - нормированная результирующая (на прием и передачу) ДНА по напряжению.

Приведенное выражение характеризует зависимость выходного напряжения от направления на цель и называется пеленгационной характеристикой.

Механизм поворота вращает антенну, когда ось антенны совпадет с направлением на цель, выходное напряжение приемника достигнет максимума, т.е. анализ огибающей позволяет зафиксировать максимум амплитуды сигнала и определить соответствующее ему направление на цель. Информация о положении оси антенны относительно начала отсчета азимута (направления на север) формируется в системе синхронно-следящего привода.

Если ДНА симметричная, цель точечная и сигнал не флюктуирует, то для определения направления максимума достаточно найти направление середины отметки цели. Это обычно и делается при определении азимута.

Достоинством метода амплитудной пеленгации по максимуму является простота его технической реализации. Основной недостаток метода состоит в относительно низкой точности измерения азимута, т.к. крутизна пеленгационной характеристики вблизи направления на цель (пеленгационная чувствительность) при использовании данного метода мала (верхняя часть ДНА весьма плоская).

При " ручном" (визуальном) съеме РЛИ первичную обработку и некогерентное накопление пачки импульсов производят с помощью экрана индикатора кругового обзора с послесвечением. При определенном соотношении параметров антенны, скорости обзора и развертки ИКО возможно прямое наложение пятен импульсов пачки, т.е. их оптическое суммирование. Для слабых сигналов это дает на экране " точечную" отметку. Интерполяция положения этой точки на экране индикатора относительно масштабных меток азимута и дальности позволяет произвести отсчет D^*, b^*.

Как правило яркостные отметки эхо-сигнала образуют не точку, а азимутальную дужку, соответствующую ширине луча ДНА. Отсчет b^* при неточечной отметке на экране ИКО производится по центру дужки, что близко к оптимуму. Ошибки измерения азимута b обусловлены искажениями огибающей пачки из-за наложения на сигнал шумов, флюктуациями ЭОП целей и неоптимальностью накопления.

Кроме метода амплитудной пеленгации по максимуму в РЛС в том числе и РТВ) используются и другие методы.

Метод сравнения характеризуется тем, что пеленг цели определяется по соотношению амплитуд сигналов, принятых одновременно двумя антеннами. Этот метод используется в наземных радиолокационных запросчиках (метод " фазовой окраски") и позволяет определить азимут цели с достаточно высокой точностью даже при относительно слабой направленности антенн. Метод " фазовой окраски" будет подробно рассмотрен в последующем. Частным случаем метода сравнения является равносигнальный (моноимпульсный) метод пеленгации.

Фазовый метод основан на измерении разности фаз электромагнитных колебаний, принимаемых различными антеннами. Этот метод также используется в НРЗ и будет подробно рассмотрен в последующем. Метод характеризуется относительно высокой точностью измерения, а существенными его недостатками являются неоднозначность отсчета и отсутствие разрешения целей.

Таким образом, в РЛС РТВ применяются методы измерения дальности и азимута, основанные на объективно существующих отличиях отраженных от различных целей сигналов: времени запаздывания при измерении дальности и направления прихода отраженных электромагнитных волн при измерении азимута. Повышение точности измерения этих координат целей при использовании рассмотренных методов связано, прежде всего, с автоматизацией процедур измерения.