Главная Промышленная автоматика.

в таком случае отраженный сигнал может быть записан в виде Si it) = и, [гр, + %+Q {()] ехр { - j [{V, + v,)t +

(5.40)

а СДН

It {?>) = Ut

11ош+0{О] ехр

[0,/ +

/V2 + Ar; (/)] } {-j YP}

(5.41)

. (5.42)

Напомним, что в отсутствие искажений СДН представляет собой преобразование Фурье от произведения весовой функции н огибающей отраженного сигнала:

f Я(0С2[11;,+ Э(0]ехр

-г/2

Если считать, что параметры движения ФЦА вычисляются в НСК (см. § 5.2) ОнАнаУнана, начзло которой расположено вблизи антенны, то ошибки определения радиальных скорости и ускорения на основании (4.3) - (4.5) можно выразить через составляющие погрешностей измерения скорости и ускорения

Ух на (V на, Z на) И на (У на, Z на)

•От -(Ухна cosijJft + OKHa sin%) ъшуЬг cosy, (5.43)

- (гХ „а COS фй + WY „а Sio ф) sio у + Wz на COS Y +

+ 2(l/,D,-y,D,)/ro, (5.44)

где ia = г;\-на-1-Ууна-ЬУ2на - ошибка определения модуля полной скорости ФЦА. При выводе (5.44) опущено слагаемое (иа-ЬУ) "" в силу его малости.

Из соотношений (5.43) и (5.44) следует, что ошибка определения радиальной скорости завпсит от ошибок вычисления составляющих по координатам, а ошибка оценки радиального ускорения определяется не только погрешностями вычисления составляющих, но существенно зависит от ошибок измерения скорости.

Считая составляющие погрешностей по координатным осям независимыми случайными процессами и пренебрегая слагаемыми второго порядка малости, дисперсия определения радиальной скорости

.г = (Р,х „а cos ф, + D„y sin ф,) sin у -f D„z „а cos у, (5.45)

где /)гХна(г,-Уна,«2на) - ДИСПерСИИ ИЗМерСНИЯ СОСТЗВЛЯЮЩИХ ВСКТОрЗ

скорости ФЦА в НЗСК ОннаУнана. В случзс, ссли дисперсии ошибок измерения скорости по всем осям одинзковы и рзвны D„



а дисперсия ошибки Dyr определения радиального ускорения при соблюдении тех же условий что и для ошибок скорости, выражается через дисперсии ошибок оценки составляюших ускорения Dw-

DrD,,+AD{Va~VrVlr\. (5.46)

Следует обратить внимание на то, что ошибки определения радиального ускорения тем больше, чем выпте полная скорость ФЦА Va- Следовательно, весомость вклада ошибки по скорости в ошибку по ускорению особенно высока для космических РСА. Вместе с тем уменьшение ошибки определения радиального ускорения при увеличении радиальной скорости Vr, т. е. при уменьшении угла наблюдения, представляется кажущимся, поскольку уменьшение вклада ошибки измерения скорости в ошибку измерения ускорения сопровождается ухудшением разрешения по азимуту. Это означает, что при уменьшении угла наблюдения для сохранения разрешения требуется с росюм У,, пропорционально увеличивать время синтезирования, которое связано с ошибкой по ускорению квадратичной зависп.мостью.

Анализируя (5.40) - (5.42), молчно прийти к выводу, что отраженный сигнал оказывается искаженным, и как следствие, несогласованным с опорной функцией. Вернее было бы сказать, что опорная функция пе согласована с отраженным сигналом. Можно считать, что в отражеи1юм сигнале появляются амплитудные и фазовые искажения, в результате чего изменяется вид СДН.

Влияние фазовых и амплитудных искажении на характеристики РСА достаточно глубоко изучено [1, 62]. Так, известно, что постоянная ошибка по радиальному ускореншо Wr, вызывающая квадратичный набег фазы на ИС:

Фкв (О = (2л/Я) гс;,./2, (5.47)

приводит главным образом к ухудшению разрешающей способности и уменьшению главного максимума СДН. Степень влияния зависит от максимального набега фазы на краях ИС

фт= (пТУ2к} Wr.

На рис. 5.8 показана зависимость нормированной СДН /;„ от максимального набега при равномерной и гауссовской весовых функциях. Здесь же приведены графические зависимости относительной разрешающей способности рх/рхо и .максимального значения СДН Фт от ф,п.

Постоянная ошибка по радиальной скорости Уош, вызывающая линейный набег фазы иа ИС:

Ф.ИО= (4лД)у./, (5.48)

является причиной сдвига изображения по азимуту. При этом линейный набег па ИС, равный X, что соответствует набегу по фазе я/2, приводит к сдвигу изображения на величину разреше-, ния. 172



- (2>-

1 I 1


-7,0 -1,5 -1,C

yjpxc

Рис. 5.8. Примеры, иллюстрирующие влияние квадратичных фазовых искажений

на характеристики РСА

Низкочастотные отклонения с медленными изменениями на ИС скорости и ускорения, к которым можно отнести ТН, вызывают одновременно сдвиг, расфокусировку и понижение контраста РЛИ. Линейное изменение ошибки по радиальной скорости (тренд) эквивалентно постоянной ошибке по ускорению, причем в этом случае эквивалентная ошибка

аэкв= Утр/Г, (5.49)

где Утр - уход ошибки по скорости на ИС. Ясно, что тренд вызывает расфокусировку и понижение контрастности РЛИ. Отметим, между прочим, чго тренд может стать причиной взаимных угловых сдвигов по азимуту парциальных кадров как при некогерентном накоплении р„, так и при их стыковке (Зк:

Р„ = аэкЕГп/Ут, 5к = аэкв7к/Кт. (5.50)

Колебания фазовой ошибки на частоте, период которой заметно меньше времени синтезирования, вызывают многократные повторы РЛИ, сдвинутые относительно друг друга. В случае, если амплитуда колебаний меньше радиана, при анализе можно ограничиться рассмотрением первого повтора, сигнал РЛИ в котором составляет величину [1]

/„(х)»6,ЗЛ,/(х)Д, (5.51)

где Аг-амплитуда неучтенных колебаний ФЦА в радиальном направлении.

Амплитудные искажения отраженных сигналов являются следствием ошибок в установке антенны и определении радиаль-1ЮЙ скорости. Посуществу амплитудные искажения проявляются в том, что ЦСО настроена на обработку сигнала, который дол-





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

0.0035