Страница:Кривицкий Б.Х. Справочник по радиоэлектронным системам. Том 2.djvu/98

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


§ 7-3]

ИЗМЕРЕНИЕ ДАЛЬНОСТИ

97

кажают поляризацию лишь тела сферической формы, идеально проводящие гладкие большие (по сравнению с длиной волны) пластины и тела, радиусы кривизны которых значительно больше X. В этих случаях при исходной круговой поляризации в отраженном сигнале меняется лишь направление вращения векторов поля. При

любой поляризации облучающего поля поляризация отраженного сигнала реальной цели будет эллиптической со случайными изменениями параметров эллипса поляризации. При эллиптической поляризации отраженного сигнала поле РЛС можно представить в виде горизонтально и вертикально поляризованных составляющих. Если антенна РЛС излучает и принимает волны только одной какой-либо

линейной поляризации, то возникают потери энергии принимаемого сигнала за

счет исключения составляющей с ортогональной поляризацией.

По экспериментальным данным при облучении самолетов линейно-поляризованной волной Я=10 см в отраженном сигнале появляется составляющая с ортогональной поляризацией, обусловливающая потерю энергии в —10 дБ [10]. Если поле зондирующего сигнала имеет круговую поляризацию, то при отражении от самолетов также возникают потери, достигающие —3 дБ (при Х=3 см) и обусловленные неодинаковым сдвигом фаз ортогональных составляющих при отражении [6].

Поляризационные свойства целей используются для выделения сигналов от самолетов и вертолетов на фоне мешающих отражений от гидрометеоров.

7-3. ИЗМЕРЕНИЕ ДАЛЬНОСТИ Общие сведения

Определение дальности г до целей основано на измерении времени tr распространения радиоволн от РЛС до цели и обратно. Скорость распространения радиоволн принимают постоянной и равной с=3-105 км/с, а их траекторию — прямоли- линейной. В действительности скорость распространения радиоволн, изменяется в небольших пределах, что приводит к воз- • никновению ошибки измерения дальности. Отношение среднеквадратического отклонения скорости распространения к ее среднему значению составляет приблизительно 5• 10-5, что соответствует среднеквадратической ошибке измерения дальности 5 м на каждые 100 км.

Реальные траектории распространения радиоволн не являются строго прямолинейными, а претерпевают небольшие искривления. Это также приводит к ошибкам определения дальности. При использовании ультракоротких волн их траектория искривляется случайным образом в вертикальной плоскости в основном в пределах плотных слоев тропосферы. Вызываемая 7—644

этим обстоятельством ошибка измерения дальности характеризуется среднеквадратическим значением порядка 15—20 м [9]. При распространении метровых волн следует учитывать искривление их траектории, вызываемое воздействием ионосферы. Соответствующая ошибка составляет приблизительно 10-4 измеряемой дальности [9].

Точность измерения дальности ухудшается также из-за влияния случайных неоднородностей атмосферы, которые влияют и на скорость распространения, и на траекторию радиоволн. Как правило, атмосферные неоднородности приводят к малым ошибкам измерения дальности, составляющим доли метра [9].

Использование импульсных сигналов для измерения дальности

Схема импульсного дальномера. При

использовании импульсных сигналов время распространения tr радиоволн от PJIC до

j Синхро- 1 _ _ j низа.тор гТ3*"

Импульсный,

передатчик

Антенный, ! переклю- ь чат ель |

” !

U a

f

fSX

j Измзри- 1 те ль tr

USctX

Приемник J

т

Рис. 7-27. Схема импульсной РЛС.

цели и обратно измеряется путем сопоставления моментов излучения импульсов передатчиком РЛС и приема отраженных от цели импульсных сигналов. На рис. 7-27 изображена упрощенная схема канала измерения дальности в импульсной РЛС. Импульсы синхронизатора UСин периодически запускают передатчик, который создает высокачастотные импульсы ипрд длительностью ти с периодом следования Гп. Через антенный переключатель эти импульсы подводятся к антенне и излучаются. Отраженные от цели сигналы через антенну и антенный переключатель поступают к приемнику; на выходе приемника образуется огибающая UВых принятых высокочастотных сигналов. Можно считать, что , время запаздывания огибающей каждого принятого импульса относительно соответствующего момента запуска передатчика t0 равно tr. Графики на рис. 7-28 поясняют сказанное.

От приемника и синхронизатора видеоимпульсы подводятся к измерителю времени запаздывания. В результате появляется возможность сравнивать положение на временной оси излучаемых и принимаемых сигналов и определять tr.

Для измерения времени запаздывания импульсных сигналов .используются элект