Методы определения дальности

Методы определения дальности основаны на измерении времени прохождения (запаздывания) сигналов от визира до цели и обратно. Метод основан на том, что радиоволны распространяются прямолинейно и с постоянной скоростью (С=3x10⁸ м/c), тогда время запаздывания .

Известно несколько методов измерения дальности, отличающихся друг от друга видом используемого для определения времени запаздывания сигнала: импульсный, частотный, фазовый.  

Импульсный метод основан на измерении времени прохождения импульса от РЛС до цели и обратно.

Сущность метода состоит в том, что в момент посылки импульса к цели на индикаторе появляется начальный импульс, и электронный луч трубки индикатора начинает перемещаться с постоянной скоростью Vэл.

За время прохождения импульса до цели и обратно электронный луч трубки переместится по экрану на величину l_РЦ, пропорциональную 2r_Ц (рис.2.6)

Прокалибровав развертку индикатора в единицах дальности, можно непосредственно отсчитывать дальность цели.

Такой метод можно применять для грубой оценки. Более точное измерение дальности импульсным методом достигается с помощью автоматических следящих аналоговых или цифровых систем и составляет иногда несколько метров при дальностях цели в несколько десятков и сотен километров.

Недостатком импульсного метода является трудность получения значительных мощностей излучаемых импульсов для обнаружения и сопровождения цели на больших дальностях и невозможности измерения скорости цели.

Частотный метод измерения дальности основан на изменении величины частоты передатчика за время прохождения сигнала к цели и обратно. Для этого используется непрерывный сигнал, частота которого изменяется во времени по линейному пилообразному или синусоидальному закону. Дальномер, реализующий данный метод, имеет передатчик, приемник, две антенны, частотный модулятор, частотомер и индикатор дальности (рис.2.7). Частотно-модулированный сигнал излучается антенной А_П и в некоторый момент времени достигает цели. После отражения от нее сигнал улавливается антенной А_ПР и подается в усилитель высокой частоты (УВЧ) и далее в смеситель, куда подается прямой сигнал передатчика.

При линейном изменении частоты сигнала передатчика со скоростью  частота излучаемых передатчиком колебаний за время запаздывания  изменится на величину . Откуда следует, что

Но  тогда

Из последней формулы видно, что для определения дальности частотным методом необходимо измерять разность частот излучаемого и принимаемого сигналов, которая выделяется в смесителе.

Величина  измеряется частотомером, проградуированным в единицах дальности. Индикация сигналов цели может быть осуществлена индикатором, куда поступает сигнал после частотомера.

Разрешающая способность по дальности частотного метода зависит от формы излучаемых сигналов и свойств частотомера и анализатора частоты.

К достоинствам частотного метода относят возможность измерения малых расстояний (до долей метра) и использование маломощных передатчиков, работающих в режиме непрерывного излучения, а к недостаткам - необходимость иметь две антенны, высокие требования к линейности изменения частоты и заглубление чувствительности приемника просачивающимися сигналами передатчика.

Фазовый метод измерения дальности состоит в измерении разности фаз прямого и отраженного от цели сигнала. Он находит ограниченное применение.