Разрешающая способность метода

Для обеспечения разрешающей способности по дальности фазовые дальномеры должны иметь устройства селекции целей по скорости в виде ряда узкополосных фильтров, настроенных на различные доплеровские частоты. В этом случае разрешающая способность метода определяется полосой пропускания узкополосных фильтров.

Следовательно, для повышения разрешающей способности фазовых дальномеров необходимо уменьшать полосу пропускания узкополосных фильтров. Однако при этом должно быть увеличено и общее количество узкополосных фильтров, необходимое для перекрытия всего диапазона измеряемой дальности.

Достоинства фазового метода:

1. Высокая точность измерения дальности.

Обеспечивается за счет точности фазометров при измерении разности фаз ∆φ. Кроме того, непосредственно из выражения для определения дальности фазовым методом следует, что точность измерений повышается при увеличении масштабной частоты. Однако при ∆φ > 2π измерение дальности характеризуется неоднозначностью отсчета.

Для совмещения требований точности и однозначности на практике фазовый сдвиг измеряют на двух (и более) масштабных частотах. Наименьшая из них обеспечивает однозначное, но грубое измерение дальности, а другие масштабные частоты позволяют повысить точность измерения. Применение многошкального фазового метода измерения дальности уменьшает ошибку измерений до 0,001 – 0,005% от величины измеряемой дальности.

2. Возможность одновременного определения дальности до нескольких целей.

3. Двухчастотный фазовый метод измерения дальности позволяет измерять скорость целей.

Недостатки фазового метода:

1. Фазовый метод не позволяет разделить отраженные сигналы от нескольких целей, находящихся на различных дальностях, но имеющих одинаковые радиальные скорости. Такие цели дают суммарный сигнал, из которого весьма трудно выделить отраженный сигнал от каждой цели.

2. Трудности технической реализации метода при измерении дальности до неподвижных целей.

Действительно, разделение прямого и отраженного сигналов не вызывает технических затруднений лишь при измерении дальности до движущихся целей, т.е. когда частота принимаемого сигнала отличается от частоты излучаемого на частоту Доплера.

Поэтому фазовый метод измерения дальности широко применяется в радионавигационных системах летательных аппаратов (самолетов, ракет и т.д.) с активным ответом. В этом случае на борту объекта устанавливается передатчик сигнала запроса, а ответчиком является наземная или корабельная РЛС. Преобразование сигнала запроса, которое осуществляется в ответчике, позволяет легко отличить ответный сигнал в приемнике бортовой РЛС.

Однако существенным недостатком таких систем является само наличие на борту передатчика, что ограничивает дальность действия системы и демаскирует движущийся объект.

Данный недостаток легко устраняется в фазовой дальномерной системе с хранением опорной фазы на борту объекта, что стало принципиально возможно с появлением высокостабильных кварцевых генераторов.

В фазовом дальномере с хранением опорной фазы на борту объекта колебания генераторов, расположенных на объекте и на земле в начальный момент времени фазируются, а затем начальная разность фаз колебаний сохраняется неизменной.

При движении объекта фаза колебаний, принимаемых от наземной станции, сравнивается с фазой эталонного генератора на борту объекта. Разность фаз колебаний:

∆φ = ∆φ₀ + ω_Mt_D = ∆φ₀ + ω_M

Отсюда дальность до объекта:

D =

Анализируя это выражение можно сделать вывод, что применение фазовой дальномерной системы с хранением опорной фазы на борту объекта позволяет в два раза увеличить дальность действия РЛС и одновременно обеспечить радиомаскировку объекта. Поэтому такие системы весьма перспективны. Кроме того, в этом случае одна наземная станция может обслуживать неограниченное число объектов, находящихся в зоне ее действия.

Рассмотренные недостатки фазового метода измерения дальности ограничивают область его использования, несмотря на высокую точность. Поэтому в последние годы получили широкое развитие новые фазовые методы измерения дальности, которые в значительной степени устраняют основные недостатки фазовых систем.