Методы измерения дальности

Определение дальности до цели основано на измерении времени запаздывания принимаемого сигнала относительно зондирующего и возможного только с помощью активных РЭС и РЭС с активным ответом.

В зависимости от параметра сигнала, по которому определяется время запаздывания , различают три метода измерения дальности:

- амплитудный;

- фазовый;

- частотный.

Амплитудный метод.

Этот метод измерения Д основан на непосредственном измерении интервала времени между излучением и приемом радиоимпульса с помощью специального измерителя. Амплитудный метод измерения Д называется импульсным.

Одновременно с передатчиком осуществляется запуск измерителя (схемы развертки луча ЭЛТ), начало развертки будет соответствовать нулевой дальности. Схема развертки формирует линейно изменяющееся напряжение, т.о. на экране ЭЛТ образуется светящаяся линия: видеоимпульсы, задержанные относительно момента излучения на время подаются с выхода приемника на вертикально отклоняющие пластины, и смещают пятно по вертикали, образуя кратковременные выбросы (рис. 4).

Т.к. скорость перемещения рисующего пятна постоянна, то расстояние выброса от начала развертки пропорционально Д и линия развертки может быть проградуирована в единицах дальности (рис.5).

Максимальная однозначно измеряемая дальность определяется периодом повторения импульсов:

Для однозначного измерения Д необходимо, чтобы импульс, отраженный целью на максимальной дальности, приходил бы раньше, чем будет сформирован очередной импульс передатчика:

При работе на одну антенну прием отраженных сигналов возможен только после излучения импульса. Используя импульсный метод, нельзя измерять расстояние от нуля до . При импульсном методе необходимо излучить сигналы с большими пиковыми мощностями.

Достоинство импульсного метода:

- простота практической реализации;

- возможность использования одной антенны для излучения и приема;

- возможность одновременного измерения дальности до нескольких целей.

Фазовый метод.

Фазовый метод основан на сравнении текущих значений фаз излученного и принятого гармонических сигналов:

где: – текущее значение фазы;

– принятое значение фазы.

Разность фаз оценивается однозначно в пределах от нуля до 2 П.

Так как время запаздывания равно:

и зная, что:

тогда:

Фазовый метод находит применение в системах радионавигации и в импульсно-доплеровских системах для устранения неоднозначности измерения дальности.

При реализации фазового метода применяют два и более модулирующих сигнала, для однозначного отсчета и точности измерения дальности.

Достоинство фазового метода:

- возможность измерения малых измерений;

- низкая пиковая мощность.

Недостатки:

- не обеспечивается раздельное наблюдение двух и более целей;

- должно быть две антенны (для излучения и приема).

Частотный метод.

Этот метод основан на использовании частотной модуляции непрерывного излучаемого сигнала и сравнении частот принимаемого и излучаемого сигналов.

Частотный метод будет рассмотрен при излучении радиовысотомеров, где требуется измерять дальность до одной цели.