Бортовые радиолокационные станции с синтезированной апертурой

Бортовые радиолокационные станции

Для ударной авиации важнейшим достижением в области радиолокации во второй половине XX в. является создание когерентных бортовые радиолокационные станции с синтезированием апертуры, работающих в режиме реального (псевдореального) времени за счет цифровой обработки сигналов. Имеется большое число достаточно ранних публикаций зарубежных и отечественных авторов о результатах теоретических, экспериментальных и серийных разработок РСА.

Принципы построения радиолокационных станций с синтезированной апертурой

Радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА) сантиметрового и метрового диапазонов частот позволил осуществить всесуточное и всепогодное радиовидение — картографирование земной поверхности с разрешающей способностью, сравнимой с разрешающей способностью оптических средств.

Для пояснения физических принципов РСА основные соотношения можно получить в спектральной области. Угловое положение объекта (элемента разрешения) в РСП определяется соответствием (вычислением) азимутального угла а по измеренному доплеровскому сдвигу.

Столь высокие требования к точности измерения положения ФЦА, приводят к необходимости установки специального датчика положения вблизи ФЦА, поскольку основная гироинерциальная система устанавливается, как правило, вблизи центра тяжести (ЦТС) самолета и не может учитывать дополнительные изгибные колебания фюзеляжа на отрезке «ЦТС—ФЦА», возникающие при полете в турбулентной атмосфере, и изгибы фюзеляжа при изменении нормальных нагрузок самолета.

Бортовые радиолокационные станции

При равной разрешающей способности по азимуту и дальности емкость оперативной памяти и необходимое число умножений цифрового процессора обратно пропорционально квадрату разрешающей способности, а скорость выполнения операций обратно пропорциональна третьей степени разрешающей способности.

РЛС с трансверсальным синтезированием апертуры

В РЛС с трансверсальным синтезированием апертуры (РТСА) предлагается использование полного размаха крыльев самолета L. В данном случае угловое разрешение двухантенной системы с изменяющимися во времени параметрами рассматривается с точки зрения доплеровского эффекта.

Приемная часть РЛС с антенной размещается в миделе передней части фюзеляжа. Дополнительно на концах крыльев размещаются малоапертурные передающие антенны А, А2. Мощность импульсов с периодом повторения 7 изменяется за время когерентного накопления (синтезирования) 7С по пилообразному закону в противофазе для антенн А, и А2.

В соответствии с межпериодной модуляцией импульсов энергетический и фазовый центр излучения системы антенн А, А2 движутся со скоростью У= Ь/Тс, а величина перемещения фазового центра равна размаху крыльев А, который и ограничивает длину трансверсальной (поперечной) синтезированной апертуры.

Бортовые радиолокационные станции

Таким образом, рассматриваемый принцип РТСА соответствует обычной РСА, в которой длина синтезированного раскрыва ограничивается двумя размахами крыльев самолета 2L.

Обработка сигнала, как и в РСА, производится в реальном масштабе времени в дискретном цифровом процессоре. При этом может использоваться как метод весовых функций, так и метод обработки в частотной области с применением БПФ и все другие методы, используемые в РСА.

Ссылка на основную публикацию