Физические основные измерения дальности, скорости и углов

Основные задачи, решаемые РЛС

1) Задача обнаружения

Задача обнаружения состоит в установлении факта наличия, либо отсутствия сигнала от доли (Н₁;Н₀) – гипотезы. Устр-во обработки – накопление энергии сигнала и порогового устр-ва, принимающего решение о наличии сигнала путём сравнения накопленного напряжения Z(T) в момент окончания сигнала с пороговым уровнем. Схема обнаружения сигнала:

Вероятность правильного обнаружения сигнала от отношения с/ш при заданной вероятности ложной тревоги называется характеристикой обнаружения

Функция 3 приводит к существенным потерям в отношении с/ш при заданных и одинаковых вероятностях.

1- Сигнал с известными параметрами; 2- сигнал со случайной начальной фазой; 3- со случайной амплитудой и фазой.

Задача обзорной РЛС является обнаружение целей в заданном секторе пространства и измерении их координат. ОбзРЛС дальнего обнаружения - управления воздушном движении и т.д. Следящие – непрерывное слежение за координатами цели.

2)Извлечение координат

- то есть определение пространственного положения и параметров движения

Параметр может быть: задержкой сигнала τ (по нему определяется дальность), сдвигом частоты F (определяется скорость), амплитудой или фазой приходящего сигнала (оцениваются углы объектов).

3) Проблема разрешения

-то есть установление числа объектов в некотором малом объеме пространства.

, где M – число объектов; θ – координаты.

4)Классификация объекта

С целью установления их типа.

Физические основные измерения дальности, скорости и углов

Дальность до цели и время, задержки радиоволны на распространение связаны пропорциональной зависимостью. По времени задержки отраженного сигнала относительно момента излучения оценивается наклонная дальность до цели.

, где - время задержки на распространение.

Для измерения угловых координат целей используются узкие диаграммы направленности антенн. Оценивается по направлению соответствующему уровню сигнала, отраженного от цели (амплитудный метод) или по разности фаз сигналов от цели, приходящие в разнесённые антенны (фазовый метод). Угол, отсчитанный от нужного направления, до направления, соответствующему максимуму отраженного сигнала, является оценкой угла цели. При фазовом методе угол цели оценивается через разность фаз сигналов от цели, проходящих в антенны в точках А и Б пространства:

, где - расстояние между антеннами.

Разность фаз определяется разностью хода волн

Скорость цели и угловые скорости вычисляются через приращения дальности и углов . Радиальная составляющая скорости вызывает сдвиг частоты сигнала за счёт эффекта Доплера:

Знак плюс соответствует взаимному сближению РЛС и цели, знак минус – удалению.

Оценка радиальной скорости: