Определение дистанции до источника радиоизлучения

Определение дистанции до источника РИ является одной из наиболее трудных задач ПРК. Измерение дистанции происходит с точностью, значительно более низкой, чем в ПРК.

Приведем основные методы определения дистанции до источника РИ, используемые в ПРК.

Энергетические методы. В соответствии с формулами (3.1) и (3.2) величина (амплитуда) принимаемого сигнала зависит от ряда факторов: внешних (параметры источника РИ и затухания в атмосфере) и внутренних (параметры антенны и приемника ПРК).

Если принять, что за время измерения параметры источника РИ, атмосферы и самого ПРК постоянны, то дистанция D до источника РИ определяется тремя параметрами D (x, a, u_c), где х = Р_и G_и S_А / (4p), u_с - амплитуда принимаемого сигнала, пропорциональная принимаемой мощности Р_пр, или

.

Если известна скорость v сближения источника РИ и ПРК, то, измеряя через известные интервалы времени (t₁, t₂, t₃ ) амплитуду сигнала u_c (не менее трех раз), получим систему уравнений:

, (3.8)

решая которую, можно определить дистанцию D₁.

Флюктуация сигнала u_с значительна, по этой причине его усредняют за некоторый интервал наблюдения. Точность определения дистанции таким методом не превышает 20-30 %.

Геометрические методы:

а) определение дистанции по факту обнаружения источника РИ при полете БПЛА на известной высоте. В этом случае дистанция определяется дальностью радиогоризонта (3.3). Точность этого метода составляет 10-20 %;

б) измерение дистанции по углу места u_ö источника РИ и высоте h полета БПЛА (рис. 3.5);

в)измерение дистанции по измерению пеленга (рис. 3.6).

ПРК Jö h ИР Рис. 3.5

v (t2 - t1 ) y2 y1 ИР Рис. 3.6

Точность измерения дистанции методами б) и в) составляет 10-30 % и может быть повышена при групповом использовании нескольких пеленгаторов и наличии линии связи между ними за счет усреднения ошибок измерения.

3.5. Возможность использования переотражённых сигналов

Дополнительными возможностями по обнаружению, селекции и классификации целей обладает ПРК, который наблюдает не только источник РИ, но и сигналы этого излучения, отраженные от окружающих его объектов. Область науки и техники, изучающая и использующая свойства переотраженных сигналов, получила название бистатической локации.

Схема расположения источника РИ, цели и ПРК приведена на рис. 3.7. Используя переотраженные сигналы, можно обнаружить объекты с неработающими РЛС. Информация о значениях временных задержек между прямым и переотраженным излучением, а также о текущем курсовом угле диаграммы направленности антенны излучающей РЛС, определенного по результатам измерения параметров сканирования, позволяет оценить пространственное расположение переизлучающих объектов, а также произвести селекцию объектов по их пространственному распределению и эффективной отражающей поверхности.

Ц

D₁ D₂

РЛС ПРК

D₀

Рис. 3.7

Аналогично (3.1) определим мощность излучения, отраженного целью (см. рис.3.7):

,

где Р_пер - мощность излучения РЛС, S_эф - площадь эффективной отражающей поверхности цели, D₁ - дистанция между РЛС и целью. На входе приемника ПРК мощность Р_пр определяется соотношением

.

Без учета затухания в атмосфере дальность обнаружения цели

. (3.9)

Формула (3.9) есть не что иное, как овалы Кассини (геометрическое место точек, произведение расстояний от которых до двух фиксированных точек постоянно), т.е. . В зависимости от соотношений значения а и с - половины расстояния между РЛС и ПРК - возможны различные конфигурации зоны обнаружения (рис. 3.8).

y y

D₁ с D₂

РЛС ПРК х РЛС ПРК x

a > c Ö 2 c < a < c Ö 2

y

РЛС ПРК x

c > a

Рис. 3.8

Рис. 3.9

Важно отметить, что для реальных объектов, у которых S_эф существенно изменяется в зависимости от ракурса облучения его РЛС, овалы Кассини дают только грубую оценку зоны обнаружения.

Пример зоны обнаружения, полученной для объекта сложной конфигурации, приведен на рис. 3.9.