Главная Промышленная автоматика.

и характеризует положение цели на полоске одинаковой дальности. Если Pi=0, то фаза сигнала

и соответствует фазе опорной функции (4.8).

Умножив комплексный траекторный сигнал (4.16) на опорную функцию (4.8), получим

Si(t, i)fi{t)=Ui{t, i)№H)exp{-ik[(V*xioi+V*Yioil2),t+

+ (a*xiopi+aViop/2) t42]}. (4.20)

Из (4.20) следует, что при Pi¥=0 после умножения на опорную функцию ЛЧМ-сигнал демодулируется не полностью. Это приводит к некоторой расфокусировке РЛИ [6, 33]. Для ограничения расфокусировки на краях кадра РЛИ (БПФ) (рис. 4.3) необходимо выполнить условие

(a*xiopi-fa*yiop2i/2)P/89p, (4.21)

где фр - допустимый квадратичный набег фазы на краях ИС (/=Г/2). Отсюда следует, что определяемый условием расфокусировки максимальный угловой размер полукадра

"хю у j 4Хфр

С другой стороны, анализ выражения (4.20) показывает, что квадратичная зависимость от Pi второго слагаемого коэффициента при t вызывает дополнительное смещение отметки цели относительно ее истинного положения. Задавщись допустимым линейным набегом фазы фс на краях ИС, из неравенства (VyioPi/2) X ХГ/2фс можно найти максимальный угловой размер Рс полукадра БПФ (РЛИ) по условию допустимого смещения целей:

VyiqT sin Vo

Следовательно, допустимый угловой размер полукадра соответствует минимальному из двух значений углов Рр и Рс:

po=min(pp, рс),

а кадр БПФ (РЛИ) будет равен удвоенному значению угла Ро (рис. 4.3).

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что при параболической аппроксимации расстояния на ВИС кадр БПФ (РЛИ), получаемый при обработке сигналов в РСА методом ГА иа этом интервале, ограничен по угловым размера.м; причем ограничения определяются в первую очередь характером движения ФЦА (ЛА) относительно зоны обзора.

Так как обычно в пределах ВИС огибающая Ui{t, р,) отраженного сигнала (4.16) изменяется незначительно [57], то можно считать Ui{t, Pi) «t/i(Pi). Кроме того, учитывая ограничение (4.21)



шо расфокусировке в пределах малых углов PidPilPo) Для ус--ловий реального полета и Ро<1. можно пренебречь вторым слагаемым и членом Уг1ор2,/2 в показателе экспоненты (4.20). Подставив с учетом сделанных замечаний (4.20) в (4.15) и положив H{t) = \, получим

sin((Q) + AVio Pi) г/2)

У (со, pi)«f/i(pi)r

(4.22)

Из (4.22) следует, что максимальное значение модуля спектра сигнала, равное lJi{i)T, получается при круговой частоте

(о=-KxiopiSinyo, (4.23)

-а нули - при

io = -kVxwf,i+2nnlT, (4.24)

где «=±1, ±2, ±3,... При «=1 из (4.24) можно найти разрешение РСА по частоте

р„ = 2я/Г. (4.25)

Используя линейную связь, определенную равенством (4.23), между азимутальным углом и круговой частотой и формулу (4.25), получим разрешающую способность РСА по азимутальному углу при обработке траекторных сигналов методом ГА:

(4.26)

1x10Vol

Тогда линейная разрешающая способность по азимуту

(4.27)

Формулы (4.26) и (4.27) определяют разрешение в центре кадра БПФ (см. рис. 4.3). При отклонении от центра кадра БПФ разрешение целей, расположенных на одной и той же линии равной дальности, будет ухудшаться и тем сильнее, чем дальше находится цель от центра кадра. Ухудшение разрешения в этом случае определяется правой частью неравенства (4.21).

Таким образом, из анализа соотношений (4.22) следует, что положение максимума спектра выходного сигнала при реализации в ЦРСА метода ГА в пределах угла 2ро однозначно зависит от направления на цель, величина максимума пропорциональна энергии сигнала, отраженного от цели, а азимутальное разрешение определяется не только длиной волны РСА, временем синтезирования, углом падения, углом наблюдения, но также интенсивностью маневрирования и отклонением цели по азимуту от центра кадра БПФ (РЛИ). Следовательно, получаемый при обработке траекторных сигналов методом ГА спектр полностью определяет РЛИ картографируемого участка местности. Для получения всего кадра РЛИ (БПФ) следует осуществить обработку приня-



тых сигналов в каждой лолоске дальности (см. гл. 1-3) в соответствии с формулой (4.15).

Обработку сигналов методом «прямой» свертки можно описать формулой (4.15), если положить в ней © = 0, а Pi=p. При этих условиях можно убедиться, что разрешающая способность РСА по азимуту при обработке траекторных сигналов методом «прямой» свертки тоже будет определяться выражениями (4.26) и (4.27).

4.2. ВИДЫ ОБЗОРА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ НОСИТЕЛЯ РСА

Как было показано в § 4.1 [см. (4.3) -(4.8)] для расчета опорной функции fi{t) при произвольном полете ЛА необходимо знать значения углов фко и уо (см. рис. 4.1 и 4.3), а также закон изменения во времени расстояния между опорной точкой и ФЦА для обеспечения стробирования по дальности, т. е. для сдвига тактовых импульсов в АЦП с тем, чтобы каждый дискрет по дальности в течение всего ВИС был связан с одной и той же полоской дальности. Определение указанных углов и закона стробирования по дальности, а также алгоритмов управления ДН реальной и синтезированной антенн зависит от принятых вида и зоны обзора, а также способа формирования РЛИ.

Ранее отмечалось, что основными видами обзора земной поверхности в РСА являются [1, 2]: боковой (БО), передне-боковой (ПБО), секторный (СО) и телескопической (ТО); причем БО можно рассматривать как частный случай ПБО при i)ao = = р„ = я/2.

Зоны обзора подразделяют на два вида: непрерывная полоса местности (НПМ), когда непрерывно по мере полета ЛА получается РЛИ полосы местности, в пределах видимости которой осуществляется полет носителя РСА, и отдельный кадр местности (ОКМ), при котором формируется РЛИ ограниченного со всех сторон участка (кадра) местности, за которым может осуществляться слежение в течение определенного времени полета носителя РСА. Само РЛИ, как указывалось в гл. 1 и 2, можно формировать либо в виде отдельных строк по дальности, либо в виде парциальных кадров (ПК) в зависимости от способа цифровой обработки сигналов («прямая» свертка или гармонический анализ и «быстрая» свертка).

ПЕРЕДНЕ-БОКОВОЙ ОБЗОР С ЗОНОЙ В ВИДЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ПОЛОСЫ МЕСТНОСТИ

При ПБО (или БО) радиолокационное изображение НПМ формируется либо по линии заданного пути (ЛЗП), либо по линии фактического пути (ЛФП). В первом случае РЛИ формируется параллельно оси OoXg НЗСК (рис. 4.4), а во втором - параллельно линии пути ФЦА (рис. 4.5).





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

0.0036