1. Методы синтезирования апертуры в РЛС БО.

    

      Принцип формирования ДНА в РСА можно пояснить на основе свойств антенных решеток (рис.1)

 

                                                

           Рис.1. Принцип формирования ДН в линейной решетке.

 

     При когерентном суммировании сигналов элементов решетки результирующая ДНА имеет ширину в N раз меньшую чем ДНА одного элемента. Причина в том, что чем больше N, тем быстрее(больше) меняется фаза при отклонении от нормали, следовательно, уже становится лепесток ДНА.

     Исходя из этого подхода рассмотрим формирование ДНА в РСА. Носитель перемещается равномерно и прямолинейно. РСА излучает и принимает отраженные сигналы в каждом из положений 1…N(рис.2).

 

                                   

                      Рис.2. Принцип синтезирования апертуры

 

  В РСА  производится запоминание амплитуды и фазы всех принимаемых сигналов. Затем все эти N сигналов когерентно (с учетом фаз) суммируются. Получается эффект приема сигналов  на антенну очень больших размеров длиной Lc (отсюда термин – «синтезированная апертура»).

        Lc = N×VнТсл., где Тсл. –период следования импульсов.

Тогда ширина синтезированного луча в азимутальной плоскости будет:

              , где множитель 2 объясняется тем, что излучение и прием производится одной антенной.

       Оценим РС РСА по азимуту (путевую РС) dДТ. Пусть горизонтальный раскрыв реальной антенны da. Тогда ширина луча реальной антенны  . Зона, охватываемая реальной антенной на поверхности на расстоянии R, будет:          (рис.3)

 

                                         

                                     Рис.3. К оценке РС по азимуту

 

Поскольку запоминаются и обрабатываются все сигналы (N) одной и той же цели Ц за время прохождения зоны LC, облучаемой реальной антенной, то эффективная длина синтезированной антенны равна этому размеру зоны, т.е.

         

      Тогда линейная РС по азимуту  dДТ будет:

          ;

          ;

Таким образом РС по азимуту не зависит от R и l и определяется только половиной раскрыва обычной антенны.

         Пришли к парадоксальному результату: чтобы увеличить раствор синтезированной антенны, нужно раствор реальной антенны не увеличивать, а уменьшать. Причина этого ясна из рис.2: чем ¯da, тем­Dq = и ­Le – путь цели в пределах Dq, а. следовательно и раскрыв СА.

        Теперь поясним принципы синтезирования на основе анализа спектра доплеровских частот отраженного сигнала (рис.4).

 

                                        

        Рис.4 Пояснение принципа синтезирования апертуры

                      в частотной области

 

Цель, находящаяся на  расстоянии R, облучается в течении времени:

         

      Радиальная составляющая скорости цели будет:

 

          Vr = VH ×Sina»VHa.

      За счет Vr возникает доплеровский сдвиг частоты  

Т.к.

Отраженный импульс в результате доплеровского эффекта приобретает линейную частотную модуляцию. Его можно сжать в ОФ. Т.к. полная девиация частоты ОС будет:

        , то

       

За это время носитель проходит путь

         - это и есть линейная разрешающая способность РСА.

Т.о. две любые цели, расположенные вдоль прямой, параллельны линии пути на удалении друг от друга не менее 0.5da будут разрешаться.

     РС поперек трассы полета (по горизонтальной дальности)  определяется так же как и в РЛС ВФА длительностью импульса (шириной спектра) и зависит от угла выноса антенны e:  .  Эта зависимость показана на рис.5.

 

                          

Рис.5. Зависимость РС по горизонтальной дальности от угла скольжения

В  РЛС  ИСЗ для l=3см  Пи » 400МГц.  При этом dДг »0.4…..0.7.

 

Hosted by uCoz