Главная Промышленная автоматика.

отраженный сигнал в пределах т-й полоски дальности описывается соотношением (2.33). Однако описание элементарного сиг-иала Smi(0 отличается от (2.32) в связи с необходимостью учета произвольного расположения оси СДН относительно осн ДНА и более сложной зависимостью фазы сигнала от времени. В общем случае сигнал

Smi (О == UiGi (О ехр [-J (4яГ (/) Д-фг) ], (3.1)

что согласуется с (1.16). Здесь

Gi{t) = G[i{t)-Pa(t)] (3.2)

- {Юрмированная функция, характеризующая модуляцию сигнала ДНА; ifa(0-угол (рис. 3.1) между осью Xg и осью ДНА, который определяется законом управления ДНА, р,(/) - угол между осью Xg и направлением на ;-н отражатель. В процессе нолета Рг(0 изменяется по закону

pa/) = arctg[yi/(.v~Kn/)], (3.3)

где .V,, г/г - координаты 1-го отражателя, Vn - скорость полета ЛА.

В общем случае для г-го отражателя, расположенного в точке .li (Xi, yi, 0), текущее расстояние /,(/) может быть представлено в виде

(3.4)

r.ie .V, у, ha- текуни!е координаты ЛА.


/ Ось СДН Ось ДНА

Рис, ,3.1. Система коор.гипат при всеракурсном обзоре



Полагая, что самолет летит прямолинейно с постоянной скоростью Vn, выражение (3.4) можно привести к виду

ri{t) = Vr%-2xiV,t + {Vjr. (3.5)

Учитывая то обстоятельство, что Г{о = У xi--yi+hoЕ, где L=VnT, Т-временной интервал синтезирования, и воспользовавшись разложением (4.6) в ряд, в соответствии с (1.8) получим

ri {t)=r,o{l + [{ Vnt) -2Xi Vnt] I (2г,-о)+{{VJ) 2-

-2XiVntyi{rio)}. (3.6)

Ограничиваясь в (3.6), как и в § 1.1, лишь членами разложения, содержащими {Vnt)", получаем следующее выражение для отраженного от г-го отражателя сигнала:

Smi (/) = Uoi (/)ехр{-j [AnVniJ cos Pio sin yo-

-(2л/л) (У„/)2(1-со5р,о5ш2уо)/ло-ЫГ,]}. (3.7)

Здесь учтено, что г3г = -4яГгоД-1-фь UGi[t) = UiG{f,i{t)-\!a{t)]; Yo - угол падения радиоволн (рис. 3.1). Следует заметить, что выражение (3.7) справедливо при

Анализ выраже1П1я (3.7) показывает, что У,-Vncos Рго sin уо и й,= (Уп/гго) (1-COS-Рго sinУо) могут быть интерпрстированы как радиальная скорость и ускорение в момент времени =0 соответственно.

Обычно время синтезирования Т значительно меньше потенциального (§ 1.1), что дает возможность пренебречь зависимостью Uoiit) от времени.

Сравнивая выражения (3.7) и (1.11), можно заметить, что ориентация СДН под углом наблюдения Рн = Рго (рис. 3.1), от-личаюгцимся от л/2, соответствующим БО, приводит к тому, что:

1. Появляется доплеровское смещение несущей частоты сигнала

хд= (4л/Х) Vn cos р„ sin Yo= (4я/Х) V,-.

2. Появляется зависимость квадратичной составляющей фазы отраженного сигнала, определяющей возможности РСА (§ 1.1) по фокусировке, от угла наблюдения Рн.

В соответствии с § 1.1 процесс синтезирования апертуры антенны в самом общем виде может быть описан соотношением

J (Xi, у,) =

XtnAnhixt, У1, t)dt

-f 2

где lm{t) =Sm{t)-\-n{t) - принятый комплсксный сигнал; h{Xi, yi, t) - опорная функция, которая используется для получения сигнала РЛИ произвольной точки земной поверхности с координатами {Хг, Ух, 0). Здесь

h{xi, у и /)=Я(0ехрП(4л/Х)/-г(0]-Если координаты точки земной поверхности, для которой опре-76



деляется сигнал РЛИ, выразпть через угол наблюдения PH = Pto и наклонную дальность го:

РгО = Рг(0); rio = riiO),

то сигнал РЛИ для т-й полоски дальности можно записать в виде

J „(ОЛфо, t)dt

-7,2

й(Р;о, t)=h{Xi, yi, t). Здесь учтено, что при синтезировании антенны можно считать

f iO - Tm.

Подчеркнем тот факт, что опорная функция /i(Xj, г/,, /) = /г(Р!о, О рассчитывается для каждой точки земной поверхности, в которой определяется значение сигнала РЛИ отдельно. Вместе с тем, если зафиксировать угол наблюдения (Рн = P!o = const) и считать его неизменным при переходе от одного ИС к другому, можно использовать одну и ту же опорную функцию h{t) = = й(Рн, t) для получения строки изображения по азимуту (вдоль линии пути)

YLitr)h{K, t)di. (3.8)

-г/2

При этом связь между временем /, временным сдвигом ц и пространственными координатами ЛА и РЛИ описываются соотношениями

n = Vnt, x = XiV„x\.

Выражение (3.8) совершенно аналогично (2.1).

Опорная функция H(t), входящая в выражение (3.8) и определенная в § 1.1, будет иметь вид

/г(/)=Я(/)ехр{] Фоп(/)},

Фоп (/) (4лА) Vnt COS р„ sin Yo-f

+ (2яА) (УпО(1-cos=p„sin2Yo)/r™. (3.9)

Следует заметить, что умножение Smi{t) на опорную функцию !i{t) уже нельзя трактовать просто как демодуляцию сигнала благодаря наличию в опорной функции составляющей, содержащей А"=1/,/ в первой степени. Удобной физической трактовкой перемножения сигнала на опорную функцию для данного случая является устранение поднесущей (гетеродинирование) сигнала, т. е. сдвиг спектра сигнала на нулевую частоту с последующей демодуляцией ЛЧМ-сигпала.

Зависимость квадратичной составляющей фазы отраженного сигнала (3.7) от угла наблюдения Рн приводит [1] к появлению зависимости потенциальных характеристик РСА от этого угла. Оценим эту зависимость для разрещающей способности РСА, от-чон1ения сигнал-шум и точности определения координат.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [24] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0039