Diafragmos sintezė. Sintetinės diafragmos radarų sistemos

UŽSIENIO KARIŲ APŽVALGA Nr.2/2009, p. 52-57

kapitonas M. VINOGRADOVAS,

technikos mokslų kandidatas

Šiuolaikinė radiolokacinė įranga, sumontuota orlaiviuose ir erdvėlaiviuose, šiuo metu yra vienas sparčiausiai besivystančių radioelektroninių technologijų segmentų. Fizinių principų, kuriais grindžiamos šios priemonės, tapatumas leidžia juos nagrinėti viename straipsnyje. Pagrindiniai kosmoso ir aviacijos radarų skirtumai slypi radaro signalų apdorojimo principuose, susijusiuose su skirtingais diafragmos dydžiais, radaro signalų sklidimo skirtinguose atmosferos sluoksniuose ypatybėse, būtinybėje atsižvelgti į žemės paviršiaus kreivumą, ir tt Nepaisant šių skirtumų, sintetinių diafragmos radarų (RSA) kūrėjai deda visas pastangas, kad pasiektų maksimalų šių žvalgybos priemonių panašumų.»

Šiuo metu borto radarai su sintetine diafragma leidžia spręsti vizualinės žvalgybos (įvairiais režimais šaudyti į žemės paviršių), atrinkti mobilius ir stacionarius taikinius, analizuoti žemės situacijos pokyčius, šaudyti į miškuose pasislėpusius objektus, aptikti palaidotus ir mažus. -dydžio jūriniai objektai.

Pagrindinis SAR tikslas – detalus žemės paviršiaus tyrimas.

Dirbtinai padidinus borto antenos diafragmą, kurios pagrindinis principas yra nuoseklus atspindėtų radaro signalų kaupimas per sintezės intervalą, galima gauti didelę kampinę skiriamąją gebą. Šiuolaikinėse sistemose, veikiant centimetro bangos ilgio diapazone, skiriamoji geba gali siekti keliasdešimt centimetrų. Panašios skiriamosios gebos vertės pasiekiamos naudojant intrapulsinį moduliavimą, pavyzdžiui, tiesinį dažnio moduliavimą (čirpimą). Antenos diafragmos sintezės intervalas yra tiesiogiai proporcingas SAR nešiklio skrydžio aukščiui, o tai užtikrina, kad fotografavimo skiriamoji geba nepriklauso nuo aukščio.

Ryžiai. 3. Skirtingo detalumo vaizdų vaizdas

Šiuo metu yra trys pagrindiniai žemės paviršiaus matavimo būdai: apžvalga, skenavimas ir detalus (1 pav.). Apžiūros režimu žemės paviršiaus matavimas nuolat vykdomas gavimo juostoje, o šoninis ir priekinis-šoninis režimai yra atskirti (priklausomai nuo pagrindinės antenos spinduliuotės skilties orientacijos). Signalas kaupiamas per laikotarpį, lygų apskaičiuotam antenos diafragmos sintezės intervalui tam tikromis radaro nešiklio skrydžio sąlygomis. Nuskaitymo fotografavimo režimas skiriasi nuo apžiūros režimo tuo, kad fotografuojama per visą žiūrėjimo plotį, juostelėmis, lygiomis fiksavimo juostos pločiui. Šis režimas naudojamas tik kosminiuose radaruose. Fotografuojant detaliuoju režimu, signalas kaupiamas per ilgesnį intervalą, palyginti su apžvalgos režimu. Intervalas padidinamas sinchroniškai judant pagrindinę antenos spinduliavimo modelio skiltį su radaro nešiklio judėjimu taip, kad apšvitinta sritis nuolat būtų fotografavimo zonoje. Šiuolaikinės sistemos leidžia gauti žemės paviršiaus ir ant jo esančių objektų vaizdus, ​​kurių skiriamoji geba yra 1 m, kad būtų galima peržiūrėti, ir 0,3 m detalių režimų. Bendrovė „Sandia“ paskelbė sukūrusi taktinių UAV SAR, turinčią galimybę atlikti 0,1 m skiriamąją gebą detaliu režimu. Gauti gaunamo signalo skaitmeninio apdorojimo metodai, kurių svarbi sudedamoji dalis yra adaptyvūs trajektorijos iškraipymų koregavimo algoritmai, turi didelę įtaką gaunamoms SAR charakteristikoms (žemės paviršiaus matavimo požiūriu). Būtent nesugebėjimas ilgą laiką išlaikyti tiesios nešiklio trajektorijos neleidžia gauti skiriamosios gebos, palyginamos su detaliuoju režimu nepertraukiamo vaizdo fotografavimo režimu, nors apžvalgos režimu raiškai nėra jokių fizinių apribojimų.

Atvirkštinės diafragmos sintezės (ISA) režimas leidžia sintetinti antenos apertūrą ne dėl nešiklio judėjimo, o dėl apšvitinto taikinio judėjimo. Šiuo atveju galime kalbėti ne apie judėjimą į priekį, būdingą antžeminiams objektams, o apie švytuoklės judėjimą (skirtingose ​​plokštumose), būdingą plūduriuojančiai įrangai, siūbuojančiai ant bangų. Ši galimybė lemia pagrindinį IRSA tikslą – jūrų objektų aptikimą ir identifikavimą. Šiuolaikinės IRSA savybės leidžia užtikrintai aptikti net ir mažo dydžio objektus, tokius kaip povandeniniai periskopai. Šiuo režimu filmuoti gali visi JAV ir kitų šalių ginkluotosiose pajėgose tarnaujantys orlaiviai, kurių misijos apima patruliavimą pakrantės zonoje ir vandens zonose. Vaizdų, gautų fotografuojant, charakteristikos yra panašios į tas, kurios gaunamos fotografuojant naudojant tiesioginę (ne atvirkštinę) diafragmos sintezę.

Interferometrinio tyrimo režimas (Interferometric SAR – IFSAR) leidžia gauti trimačius žemės paviršiaus vaizdus. Tuo pačiu metu šiuolaikinės sistemos turi galimybę fotografuoti vienu tašku (ty naudoti vieną anteną), kad gautų trimačius vaizdus. Vaizdo duomenims apibūdinti, be įprastos raiškos, įvedamas papildomas parametras, vadinamas aukščio tikslumu arba aukščio raiška. Priklausomai nuo šio parametro reikšmės, nustatomos kelios standartinės trimačių vaizdų gradacijos (DTED – Digital Terrain Elevation Data):

DTEDO........................900m

DTED1........................90m

DTED2........................ 30m

DTED3........................10m

DTED4........................ Zm

DTED5........................ 1 m

Skirtingus detalumo lygius atitinkantis urbanizuotos teritorijos (modelio) vaizdų tipas pateiktas pav. 3.

3–5 lygiai oficialiai vadinami „didelės skyros duomenimis“.(PHTe - Aukštas Rezoliucija Reljefas Pakilimas duomenis). Antžeminių objektų vieta 0-2 lygių vaizduose nustatoma WGS 84 koordinačių sistemoje, aukštis matuojamas nulio ženklo atžvilgiu. Didelės raiškos vaizdų koordinačių sistema šiuo metu nėra standartizuota ir šiuo metu svarstoma. Fig. 4 paveiksle pavaizduoti realių žemės paviršiaus plotų fragmentai, gauti atlikus stereofotografiją su skirtinga raiška.

2000 m. Amerikos erdvėlaivis, vykdydamas SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) projektą, kurio tikslas buvo gauti didelio masto kartografinę informaciją, atliko Žemės pusiaujo dalies interferometrinius tyrimus juostoje nuo 60 m. ° Š. w. iki 56° pietų sh., gautas trimatis žemės paviršiaus modelis DTED2 formatu. Ar JAV plėtojamas NGA HRTe projektas, siekiant gauti išsamius 3D duomenis? kuriame bus pasiekiami 3–5 lygių vaizdai.

Be atvirų žemės paviršiaus plotų radaro tyrimo, oro radaras turi galimybę gauti nuo stebėtojo akių paslėptų scenų vaizdus. Visų pirma, tai leidžia aptikti objektus, paslėptus miškuose, taip pat esančius po žeme.

Skverbties radaras (GPR, Ground Penetrating Radar) – nuotolinio stebėjimo sistema, kurios veikimo principas pagrįstas signalų, atsispindėjusių iš deformuotų arba kompoziciškai skirtingų sričių, esančių vienalyčiame (arba santykinai vienalyčiame) tūryje, apdorojimu. Žemės paviršiaus zondavimo sistema leidžia aptikti tuštumas, plyšius, palaidotus objektus, esančius skirtinguose gyliuose, identifikuoti skirtingo tankio sritis. Šiuo atveju atspindėto signalo energija labai priklauso nuo dirvožemio sugeriamųjų savybių, taikinio dydžio ir formos bei ribinių sričių nevienalytiškumo laipsnio. Šiuo metu GPR, be karinių programų, tapo komerciškai perspektyvia technologija.

Žemės paviršiaus zondavimas vyksta apšvitinant impulsais, kurių dažnis yra 10 MHz – 1,5 GHz. Švitinimo antena gali būti ant žemės paviršiaus arba orlaivyje. Dalis spinduliuotės energijos atsispindi pasikeitus žemės paviršiaus struktūrai, o didžioji dalis prasiskverbia toliau į gelmes. Atsispindėjęs signalas priimamas, apdorojamas, o apdorojimo rezultatai rodomi ekrane. Antenai judant, susidaro ištisinis vaizdas, atspindintis požeminių dirvožemio sluoksnių būklę. Kadangi atspindys iš tikrųjų atsiranda dėl skirtingų medžiagų (arba skirtingų vienos medžiagos būsenų) dielektrinių konstantų skirtumų, zondavimas gali aptikti daugybę natūralių ir dirbtinių defektų homogeninėje požeminių sluoksnių masėje. Įsiskverbimo gylis priklauso nuo dirvožemio būklės švitinimo vietoje. Signalo amplitudės sumažėjimas (absorbcija arba sklaida) labai priklauso nuo daugelio dirvožemio savybių, iš kurių pagrindinė yra jo elektrinis laidumas. Taigi zondavimui optimaliai tinka smėlio dirvožemiai. Kur kas mažiau tam tinka molingos ir labai drėgnos dirvos. Sausų medžiagų, tokių kaip granitas, kalkakmenis ir betonas, zondavimas rodo gerus rezultatus.

Jutimo skiriamąją gebą galima pagerinti padidinus skleidžiamų bangų dažnį. Tačiau dažnio padidėjimas neigiamai veikia spinduliuotės prasiskverbimo gylį. Taigi 500–900 MHz dažnio signalai gali prasiskverbti į 1–3 m gylį ir užtikrinti iki 10 cm skiriamąją gebą, o 80–300 MHz dažniu – iki 9–25 m gylio. , bet skiriamoji geba apie 1,5 m.

Pagrindinis požeminio jutiklio radaro karinis tikslas yra aptikti minas. Tuo pačiu metu orlaivyje, pavyzdžiui, sraigtasparnyje, įrengtas radaras leidžia tiesiogiai atidaryti minų laukų žemėlapius. Fig. 5 paveiksle pavaizduoti vaizdai, gauti naudojant sraigtasparnyje sumontuotą radarą, atspindintys priešpėstinių minų vietą.

Oro radaras, skirtas aptikti ir sekti miškuose paslėptus objektus (F.O.- PEN - Lapija PENetruojantis), leidžia aptikti nedidelius objektus (judančius ir nejudančius), paslėptus medžių lajose. Miškuose paslėptų objektų fotografavimas atliekamas panašiai kaip įprastas fotografavimas dviem režimais: apžvalgos ir detalumo. Vidutiniškai tyrimo režimu gavimo pralaidumas yra 2 km, todėl galima gauti 2x7 km žemės paviršiaus plotų išvesties vaizdus; detaliuoju režimu atliekami matavimai 3x3 km ruožuose. Fotografavimo skiriamoji geba priklauso nuo dažnio ir svyruoja nuo 10 m 20-50 MHz dažniu iki 1 m 200-500 MHz dažniu.

Šiuolaikiniai vaizdo analizės metodai leidžia aptikti ir vėliau identifikuoti objektus gautame radaro vaizde su gana didele tikimybe. Šiuo atveju aptikimas galimas tiek didelės (mažiau nei 1 m), tiek mažos (iki 10 m) raiškos vaizduose, o atpažinimui reikia pakankamai didelės (apie 0,5 m) raiškos vaizdų. Ir net šiuo atveju dažniausiai galime kalbėti tik apie atpažinimą pagal netiesioginius ženklus, nes objekto geometrinė forma yra labai iškraipyta dėl signalo, atsispindinčio iš lapijos, taip pat dėl signalai su dažnio poslinkiu dėl Doplerio efekto, atsirandančio dėl lapų siūbavimo vėjyje.

Fig. 6 rodomi tos pačios srities vaizdai (optiniai ir radaro). Objektai (automobilių kolona), nematomi optiniame vaizde, yra aiškiai matomi radaro vaizde, tačiau šių objektų neįmanoma atpažinti, abstrahuojantis nuo išorinių ženklų (judėjimo kelyje, atstumo tarp automobilių ir kt.), kadangi šioje rezoliucijoje informacijos apie objekto geometrinę struktūrą visiškai trūksta.

Gautų radaro vaizdų detalumas leido praktiškai įgyvendinti daugybę kitų funkcijų, kurios, savo ruožtu, leido išspręsti daugybę svarbių praktinių problemų. Viena iš šių užduočių apima pokyčių, įvykusių tam tikroje žemės paviršiaus vietoje per tam tikrą laikotarpį, stebėjimą – nuoseklų aptikimą. Laikotarpio trukmę dažniausiai lemia patruliavimo tam tikroje vietovėje dažnis. Pokyčių sekimas atliekamas remiantis koordinatėmis sujungtų tam tikros srities vaizdų, gautų nuosekliai vienas po kito, analize. Šiuo atveju galimi du analizės detalumo lygiai.

Pirmasis lygis apima reikšmingų pokyčių aptikimą ir yra pagrįstas vaizdo amplitudės rodmenų analize, kurioje pateikiama pagrindinė vaizdinė informacija. Dažniausiai ši grupė apima pokyčius, kuriuos žmogus gali matyti vienu metu žiūrėdamas du generuojamus radaro vaizdus. Antrasis lygis pagrįstas fazių rodmenų analize ir leidžia aptikti žmogaus akiai nematomus pokyčius. Tai yra pėdsakų (automobilio ar žmogaus) atsiradimas kelyje, langų, durų būklės pokyčiai („atidaryti - uždaryti“) ir kt.

Ryžiai. 5. Minų laukų žemėlapiai trimačiu vaizdu fotografuojant skirtingomis poliarizacijomis: modelis (dešinėje), tikros žemės paviršiaus ploto su sudėtinga požemine aplinka vaizdo pavyzdys (kairėje), gautas naudojant įmontuotą radarą sraigtasparnio laive

Kita įdomi SAR galimybė, kurią taip pat paskelbė Sandia, yra radaro vaizdo įrašas. Šiame režime diskretiškas antenos diafragmos formavimas iš vienos sekcijos į sekciją, būdingas nuolatinio tyrimo režimui, pakeičiamas lygiagrečiu kelių kanalų formavimu. Tai yra, kiekvienu laiko momentu susintetinama ne viena, o kelios (skaičius priklauso nuo sprendžiamų užduočių) angos. Savotiškas susidarančių diafragmų skaičiaus analogas yra kadrų dažnis įprasto vaizdo įrašymo metu. Ši funkcija leidžia įgyvendinti judančių taikinių pasirinkimą remiantis gautų radaro vaizdų analize, taikant koherentinio aptikimo principus, kurie savaime yra alternatyva standartiniams radarams, kurie parenka judančius taikinius pagal Doplerio dažnių analizę priimamame signale. .

Tokių judančių taikinių selektorių diegimo efektyvumas yra labai abejotinas dėl didelių techninės ir programinės įrangos sąnaudų, todėl tokie režimai greičiausiai išliks ne kas kita, kaip elegantiškas atrankos problemos sprendimo būdas, nepaisant atsirandančių galimybių atrinkti labai mažu greičiu judančius taikinius. (mažiau nei 3 km/val., kurio Doplerio SDC neturi). Tiesioginis vaizdo įrašymas radaro diapazone šiuo metu taip pat nenaudojamas, vėlgi dėl aukštų našumo reikalavimų, todėl praktiškai nėra šį režimą įgyvendinančių karinės technikos veikimo modelių.

Logiška žemės paviršiaus matavimo radaro diapazone technologijos tobulinimo tęsinys yra gaunamos informacijos analizės posistemių kūrimas. Ypač svarbus tampa automatinės radaro vaizdų analizės sistemų, leidžiančių aptikti, izoliuoti ir atpažinti žemės objektus tyrimo zonoje, kūrimas. Tokių sistemų kūrimo sunkumai yra susiję su nuosekliu radarų vaizdų pobūdžiu, trukdžių ir difrakcijos reiškiniais, dėl kurių atsiranda artefaktų - dirbtinio akinimo, panašių į tuos, kurie atsiranda apšvitinant taikinį dideliu efektyviu sklaidos paviršiumi. Be to, radaro vaizdo kokybė yra šiek tiek prastesnė nei panašaus (raiškos prasme) optinio vaizdo kokybė. Visa tai lemia tai, kad šiuo metu nėra veiksmingų objektų atpažinimo algoritmų radaro vaizduose, tačiau šioje srityje atliktas darbas, tam tikri pastaruoju metu pasiekti sėkmė rodo, kad artimiausiu metu bus galima kalbėti. apie išmaniąsias nepilotuojamas žvalgybos mašinas, turinčias galimybę įvertinti situaciją ant žemės, remiantis jų pačių sumontuotos radaro žvalgybos įrangos gautos informacijos analizės rezultatais.

Kita vystymosi kryptis yra integracija, tai yra koordinuota integracija su tolesniu bendru informacijos iš kelių šaltinių apdorojimu. Tai gali būti radarai, kurie žvalgosi įvairiais režimais, arba radarai ir kitos žvalgybos priemonės (optinės, IR, multispektrinės ir kt.).

Taigi šiuolaikiniai radarai su sintetinės antenos diafragma leidžia išspręsti daugybę problemų, susijusių su žemės paviršiaus radiolokacinių tyrimų atlikimu, nepriklausomai nuo paros laiko ir oro sąlygų, todėl jie yra svarbi priemonė gauti informaciją apie būklę. žemės paviršiaus ir jame esančių objektų.

Norėdami komentuoti, turite užsiregistruoti svetainėje.

Patento RU 2397509 savininkai:

Išradimas yra susijęs su radijo inžinerijos sritimi, ypač su nelinijinių radarų technologijos sritimi, ir gali būti naudojamas netiesinių elektrinių savybių objektų paieškai ir aptikimui. Pasiektas techninis išradimo rezultatas – netiesinėje radaro stotyje (radare) antenos diafragmos sintezės algoritmo įgyvendinimas ir kampinės skiriamosios gebos, artimos potencialui, pasiekimas. Išradimo esmė – išmatuoti vidutinį netiesinio radaro nešiklio judėjimo greitį ir atsitiktinius nuokrypius nuo nurodytos trajektorijos išilgai abscisių, ordinačių ir pritaikyti ašis bei kiekviename netiesinio radaro aido signalo apdorojimo kanale įdiegti žinomą. antenos diafragmos sintezės algoritmas, atsižvelgiant į matavimo rezultatus. 3 ligoniai.

Išradimas yra susijęs su radijo inžinerijos sritimi, ypač su netiesinių radarų technologijos sritimi, ir gali būti naudojamas netiesinių elektrinių savybių (OENS) objektų paieškai ir aptikimui.

SAR yra žinomas, susidedantis iš nuosekliai sujungtos antenos įrenginio, siųstuvo-imtuvo, fazių detektorių, analoginio į skaitmeninį keitiklių, skaitmeninio apdorojimo sistemos, ekrano sistemos procesoriaus, indikacijos sistemos, taip pat įrašymo sistemos ir perdavimo sistemos. plačiajuosčiu kanalu, kurio veikimo principas pagrįstas sintezuotos diafragmos didelio dydžio antenų formavimu naudojant tikrą mažo dydžio anteną. Tuo pačiu metu, siekiant sumažinti atsitiktinių SAR nešiklio erdvinių nuokrypių nuo nurodytos trajektorijos (trajektorijos nestabilumo) įtaką jo veikimo rezultatams, naudojama trajektorijos nestabilumo kompensavimo sistema, pagrįsta integruotu dviejų inercinių navigacijų naudojimu. sistemos - standartinė inercinė navigacinė sistema su korekcija iš radijo jutiklių (GLONASS, DISS arba Radaras greičio ir dreifo kampo matavimo režimu) ir plačiajuosčio inercinės navigacijos sistema su akselerometrų ir kampinio greičio jutiklių sistema (mikronavigacija). Tačiau SAR neleidžia ieškoti ir aptikti OENS, nes radaro taikinių aido signalų apdorojimas atliekamas tik zondavimo signalo (SS) nešlio dažniu ω 0.

Techniškai artimiausias (siūlomo išradimo prototipas) yra netiesinis radaras (NRLS), susidedantis iš siųstuvo, siunčiančios antenos ir dviejų identiškų signalo apdorojimo kanalų antrosios 2ω 0 ir trečiosios 3ω 0 harmonikų dažniuose. ES, kurių kiekviename yra nuosekliai sujungta priėmimo antena ir imtuvas, taip pat rodymo įrenginiai. Navigacijos radaro veikimo principas pagrįstas atsako signalų priėmimu iš OENS 2ω 0 ir 3ω 0 dažniais, jų apdorojimu ir lygių rodymu. Tai užtikrina tai, kad paprastai OENS su puslaidininkiniais komponentais antrosios harmonikos atsako signalo lygis yra 20-30 dB didesnis nei prie trečios harmonikos. Kontaktinio tipo OENS, kaip taisyklė, galioja atvirkštinis ryšys. Netiesinio radaro trūkumai yra tai, kad neatsižvelgiama į trajektorijos nestabilumo įtaką jo veikimo procesui ir OENS atsako signalų lygių palyginimo nepatikimumas antrojoje ir trečiojoje ES harmonikoje dėl stipri išsklaidytos OENS galios pokyčio prie ES harmonikų priklausomybė nuo OENS padėties garso krypties ir ES harmonikų skaičiaus atžvilgiu.

Problema, kurią turi išspręsti siūlomas netiesinis radaras su sintetinės diafragmos antena, yra padidinti netiesinio radaro kampinę skiriamąją gebą.

Išradimo techninis rezultatas išreiškiamas netiesiniame radare antenos diafragmos sintezės ir potencialui artimos kampinės skiriamosios gebos pasiekimo algoritmo įgyvendinimu.

Techninis rezultatas pasiekiamas tuo, kad gerai žinomame navigaciniame radare, susidedančiame iš siųstuvo, siunčiančios antenos ir dviejų vienodų signalų apdorojimo kanalų antrosios 2ω 0 ir trečiosios 3ω 0 Žemės harmonikų dažniuose, kiekvienas iš kuriame yra nuosekliai sujungta priėmimo antena ir imtuvas, taip pat rodymo įrenginiai, papildomai įvestas atskaitos generatorius, dažnio sintezatorius ir trajektorijos nestabilumo kompensavimo blokas, skirtas generuoti atitinkamą neatitikimo korekcijos signalą pagal išmatuotą vidutinį greitį. netiesinio radaro nešlio judėjimo ir atsitiktinių nukrypimų nuo nurodytos trajektorijos, o kiekviename iš kanalų yra fazės poslinkio įtaisas, pirmosios ir antrosios fazės detektoriai, pirmasis ir antrasis analoginių-skaitmeninių keitiklių, pirmasis atskaitos funkcijos skaičiuotuvas. sukurtas atskaitos funkcijos sinusiniam komponentui sudaryti, antrasis etaloninės funkcijos skaičiuotuvas, skirtas sudaryti atskaitos funkcijos kosinuso komponentą, skaitmeninio apdorojimo sistema, sukurta netiesinių elektrinių savybių objektų radaro atvaizdui sudaryti, o atskaitos išvestis osciliatorius yra prijungtas prie dažnio sintezatoriaus įėjimo ir antrųjų pirmojo ir antrojo kanalų imtuvų įėjimų, pirmasis dažnio sintezatoriaus išėjimas yra prijungtas prie siųstuvo įėjimo, kurio išėjimas yra prijungtas prie įėjimo siunčiančios antenos antras dažnio sintezatoriaus išėjimas kiekviename kanale yra prijungtas prie pirmojo fazės detektoriaus antrojo įėjimo ir fazės poslinkio įrenginio įėjimo, kiekvieno kanalo fazės poslinkio įrenginio išėjimas yra prijungtas prie antrojo atitinkamo kanalo antrojo fazės detektoriaus įėjimas, kiekvieno kanalo imtuvo išėjimas yra prijungtas prie atitinkamo kanalo pirmos ir antros fazės detektorių pirmųjų įėjimų, kurių išėjimai atitinkamai prijungti prie pirmojo kanalo įėjimų. ir antrieji atitinkamų kanalų analoginiai - skaitmeniniai keitikliai, kurių išėjimai kiekviename kanale yra atitinkamai prijungti prie atitinkamo kanalo skaitmeninio apdorojimo sistemos pirmojo ir antrojo įėjimų, pirmosios ir antrosios atskaitos funkcijų skaičiuoklių įėjimai kiekvienas kanalas yra prijungtas prie trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloko išėjimo, kiekvieno kanalo pirmojo ir antrojo etaloninių funkcijų skaičiuoklių išėjimai atitinkamai prijungti prie atitinkamo kanalo skaitmeninio apdorojimo sistemos trečiojo ir ketvirtojo įėjimų, pirmojo ir antrojo kanalų skaitmeninės apdorojimo sistemos yra prijungtos atitinkamai prie pirmojo ir antrojo rodymo įrenginio įėjimų, o trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloke yra laikrodžio impulsų generatorius, mastelio keitimo įtaisas, prietaisas judėjimo krypčiai pagal ašis nustatyti. stačiakampė koordinačių sistema, pagrįsta išmatuotu vidutiniu netiesinio radaro nešiklio judėjimo greičiu ir atsitiktiniais nuokrypiais nuo nurodytos trajektorijos, laikmatis, saugojimo įrenginys, raktų blokas, susidedantis iš trijų klavišų, atimties įtaisas, sumavimo blokas, susidedantis iš trijų sumavimo įtaisai, saugojimo įrenginių blokas, susidedantis iš trijų atminties įrenginių, mastelio keitimo blokas, susidedantis iš trijų mastelio keitimo įrenginių, kodo dauginimo blokas, susidedantis iš trijų kodų daugiklių, sumtuvo ir kodo keitiklio, o laikrodžio impulsų generatorius ir prietaisas, skirtas nustatyti judėjimo kryptis išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių sujungiama nuosekliai, nuosekliai sujungiamas sumatorius, keitiklio kodai, mastelio įtaisas ir saugojimo įrenginys, be to, prietaiso pirmasis, antrasis ir trečiasis išėjimai nustatyti. judėjimo kryptis išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių yra prijungta prie pirmųjų atitinkamų klavišų bloko klavišų įėjimų, kurių antrieji įėjimai yra prijungti prie laikmačio išėjimo, pirmasis kryptį nustatančio įrenginio judėjimo išėjimas išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių taip pat prijungta prie antrojo atimties įtaiso įėjimo, klavišų bloko pirmojo, antrojo ir trečiojo klavišų išėjimai prijungti prie atitinkamų sumavimo bloko sumavimo įrenginių pirmųjų įėjimų, kurių išėjimai prijungti prie atitinkamų saugojimo įrenginių bloko saugojimo įrenginių įėjimų, kurių išėjimai prijungti prie sudavimo bloko atitinkamų sumavimo įtaisų antraisiais įėjimais ir su atitinkamų bloko mastelio keitimo įrenginių įėjimais. mastelio keitimo blokas, kiekvieno mastelio bloko mastelio keitimo įrenginio išėjimas yra prijungtas prie kodų dauginimo bloko atitinkamų kodų daugiklių pirmojo ir antrojo įėjimų, kodų dauginimo bloko pirmojo, antrojo ir trečiojo kodų daugiklių išėjimai prijungti. prie atitinkamų sumtuvo įėjimų, saugojimo įrenginio išvestis prijungiama prie atimties įrenginio pirmojo įėjimo, o atimties įrenginio išvestis – antroji ir trečioji prietaiso išėjimai, skirti nustatyti judėjimo išilgai ašių kryptį. stačiakampės koordinačių sistemos, o kodo keitiklio išvestis yra atitinkamai pirmasis, antrasis, trečiasis ir ketvirtasis trajektorijos nestabilumo kompensavimo vieneto išėjimai.

Išradimo esmė – išmatuoti vidutinį netiesinio radaro nešiklio judėjimo greitį ir atsitiktinius nuokrypius nuo nurodytos trajektorijos išilgai abscisių, ordinačių ir pritaikyti ašis bei kiekviename netiesinio radaro aido signalo apdorojimo kanale įdiegti žinomą. antenos diafragmos sintezės algoritmas, atsižvelgiant į matavimo rezultatus, leidžiantis pasiekti kampinę skiriamąją gebą, artimą potencialui.

Siūlomo netiesinio radaro su sintezuotos diafragmos antena blokinė schema parodyta 1 pav.

Siūlomas netiesinis radaras su sintezuotos diafragmos antena susideda iš siųstuvo 5, siuntimo antenos 1, pirmojo ir antrojo kanalų 2 ir 4 priėmimo antenų, pirmojo ir antrojo kanalų 7 ir 8 imtuvų, indikatoriaus 26, atskaitos osciliatorius 3, dažnio sintezatorius 6, trajektorijos kompensavimo bloko nestabilumas 19, pirmojo ir antrojo kanalų fazių poslinkio įtaisai 9 ir 10, pirmojo kanalo 11 ir 12 pirmosios ir antrosios fazės detektoriai, antrojo kanalo pirmosios ir antrosios fazės detektoriai 13 ir 14, pirmojo kanalo 15 ir 16 pirmasis ir antrasis analoginių-skaitmeninių keitiklių, antrojo kanalo 17 ir 18 pirmasis ir antrasis analoginių-skaitmeninių keitiklių, pirmojo ir antrojo kanalo 20 etaloninių funkcijų skaičiuoklės ir 21, antrojo kanalo 22 ir 23 pirmojo ir antrojo etaloninių funkcijų skaičiuotuvai, pirmojo ir antrojo kanalų 24 ir 25 skaitmeninio apdorojimo sistemos, sujungtos taip, kaip parodyta 1 paveiksle.

Siųstuvas 5 generuoja zondavimo signalą dažniu ω 0 su nurodytais parametrais (galia, moduliacijos tipu ir kt.). Siuntimo antena 1 skirta skleisti zondavimo signalą dažniu ω 0 . Pirmojo ir antrojo kanalų 2 ir 4 priėmimo antenos yra naudojamos priimti aido signalus iš OENS atitinkamai 2ω 0 ir 3ω 0 dažniais. Pirmojo ir antrojo kanalų 7 ir 8 imtuvai perduoda 2ω 0 ir 3ω 0 dažniais gautus signalus į tarpinį dažnį ω pr ir juos sustiprina. Atskaitos generatorius 3 sukuria stabilaus dažnio ω og signalą. Dažnių sintezatorius 6 generuoja nešlio signalus ω 0 ir tarpinius ω pr dažnius atitinkamai savo pirmajame ir antrame išėjime. Pirmojo ir antrojo kanalų 9 ir 10 fazių keitikliai perkelia etaloninio signalo fazę kiekviename kanale π/2. Pirmojo ir antrojo kanalų 11 ir 13 pirmosios fazės detektoriai parenka signalų sinusus atitinkamuose kanaluose, o pirmojo ir antrojo kanalų 12 ir 14 antrosios fazės detektoriai - kosinusinius. Kiekvieno kanalo 15, 16, 17 ir 18 pirmasis ir antrasis analoginis-skaitmeninis keitikliai yra skirti analoginiams signalams konvertuoti į skaitmeninius. Trajektorijos nestabilumo kompensavimo blokas 19 stebi atsitiktinius radaro nešlio nukrypimus nuo nurodytos trajektorijos ir generuoja atitinkamą neatitikimo signalą, kad ištaisytų atskaitos funkciją. Pirmieji pirmojo ir antrojo kanalų 20 ir 22 etaloninių funkcijų skaičiuotuvai sudaro pagalbinių funkcijų sinusinius komponentus, antrieji pirmojo ir antrojo kanalų 21 ir 23 etaloninių funkcijų skaičiuotuvai - atitinkamų kanalų paramos funkcijų kosinusus, atsižvelgiant į neatitikimo signalus, gaunamus iš nestabilumo trajektorijų kompensavimo bloko 19. Pirmojo ir antrojo kanalų 24 ir 25 skaitmeninės sistemos naudojamos OENS radiolokaciniams vaizdams generuoti pagal signalus, gautus 2ω 0 ir 3ω 0 dažniais. Ekrano įrenginys 26 reikalingas radaro vaizdams rodyti reikiamu ryškumu, dinaminiu diapazonu ir masteliu.

Teigiamas netiesinis radaras su sintetinės diafragmos antena veikia taip. Antenos apertūros sintezės laiko intervalo T s metu užtikrinamas netiesinio radaro nešiklio tiesinis judėjimas pastoviu greičiu (svarbiausias atvejis praktikai). Siekiant užtikrinti darną, etaloninio generatoriaus 3 signalas dažniu ω og tiekiamas į pirmojo ir antrojo kanalų 7 ir 8 imtuvų antruosius įėjimus, kurie yra išorinio atskaitos generatoriaus įėjimai, taip pat į įėjimą. dažnio sintezatoriaus 6, kuris generuoja nešlio signalus ω 0 ir tarpinius ω r dažnius. Remiantis ω 0 dažnio signalu, gaunamu iš pirmos dažnių sintezatoriaus 6 išvesties į siųstuvo 5 įėjimą, formuojamas ES su reikiamais parametrais dažniu ω 0. Tokiu būdu generuojamas signalas tiekiamas į siuntimo antenos 1 įvestį ir išspinduliuojamas į tam tikrą erdvės sritį. Tarpinio dažnio ω signalas iš antrojo dažnio sintezatoriaus 6 išėjimo tiekiamas į pirmojo ir antrojo kanalo 11 ir 13 pirmos fazės detektorių antruosius įėjimus, taip pat į fazių poslinkio įtaisų įvestis. pirmasis ir antrasis kanalai 9 ir 10. Be to, signalas tarpiniu dažniu ω pr taip pat ateina iš kiekvieno kanalo imtuvo išvesties į atitinkamo kanalo pirmosios fazės detektoriaus pirmą įvestį. Kiekvieno kanalo 9 ir 10 fazių poslinkio įtaiso išėjimo signalas tiekiamas į atitinkamo kanalo 12 ir 14 antrojo fazės detektoriaus antrąjį įėjimą. Kadangi atskaitos signalai tarpiniu dažniu ω pr prie pirmojo antrojo ir kiekvieno kanalo 11 ir 12, 13 ir 14 antrosios fazės detektoriai turi fazės poslinkį π/2, kiekvieno kanalo 11 ir 13 pirmos fazės detektorių išėjimuose, signalų, gaunamų iš pirmojo ir antrojo imtuvų, sinusinius komponentus. formuojami kanalai 7 ir 8, o antrosios fazės detektorių 12 ir 14 išėjimuose - kosinuso komponentai. Sugeneruoti kvadratūros komponentai konvertuojami į skaitmeninę formą, naudojant kiekvieno kanalo 15, 17 ir 16, 18 pirmąjį ir antrąjį analoginių-skaitmeninių keitiklius ir atitinkamai tiekiami į atitinkamo kanalo skaitmeninio apdorojimo sistemos pirmąjį ir antrąjį įvestis. 24 ir 25 kanalai. Trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloko 19 generuojamas neatitikimo signalas kiekviename kanale tiekiamas į pirmojo ir antrojo etaloninių funkcijų skaičiuoklių 20, 22 ir 21, 23 įvestis. Kiekvieno kanalo pirmasis ir antrasis etaloninių funkcijų skaičiuotuvai 20, 22 ir 21, 23 atitinkamai generuoja atskaitos funkcijos sinusus ir kosinusus, kurie atitinkamai tiekiami į trečiąjį ir ketvirtąjį atitinkamo kanalo 24 ir 25 skaitmeninio apdorojimo sistemos įvestis. Pirmojo ir antrojo kanalų 24 ir 25 skaitmeninėse apdorojimo sistemose įdiegtas gerai žinomas antenos diafragmos sintezės algoritmas, todėl iš signalų, gaunamų 2ω 0 ir 3ω 0 dažniais, susidaro OENS radaro vaizdai. , atitinkamai. Tokiu būdu suformuoti radaro vaizdai iš pirmojo ir antrojo kanalų 24 ir 25 skaitmeninių apdorojimo sistemų išėjimų tiekiami į atitinkamas rodymo įrenginio 26 įvestis, kurių pagalba vizualiai atvaizduojami radaro vaizdai.

Trajektorijos nestabilumo kompensavimo vienetas gali būti pagamintas, pavyzdžiui, įrenginio pavidalu, kurio blokinė schema parodyta 2 pav.

Trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloką sudaro laikrodžio impulsų generatorius 1, mastelio keitimo įtaisas 2, įtaisas judėjimo krypčiai išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių nustatyti 3, laikmatis 4, saugojimo įrenginys 5, klavišų blokas 6, atimties įtaisas 7, sumavimo blokas 8, saugojimo įrenginio blokas 9, bloko mastelio keitimas 10, kodo dauginimo blokas 11, sumtuvas 12, kodo keitiklis 13, sujungti taip, kaip parodyta Fig.2.

Laikrodžio impulsų generatorius 1 yra skirtas generuoti tam tikros trukmės τ ir periodo T i impulsų seką. Laikmatis 4 tarnauja tam, kad raktų blokas 6 būtų atidarytas tam tikrą laiko intervalą Tt. Įtaisas judėjimo krypčiai pagal stačiakampės koordinačių sistemos ašis nustatyti 3 pirmajame, antrajame ir trečiame išėjime generuoja signalus, atitinkančius radaro nešiklio judėjimą per laiką T ir išilgai abscisių ašių Δx i, ordinatės Δy i ir atitinkamai pritaikykite Δz i, kur 6 klavišų blokas užtikrina signalų perdavimą iš pirmojo, antrojo ir trečiojo įrenginio, skirto nustatyti judėjimo kryptį išilgai stačiakampės koordinačių sistemos 3 ašių, į atitinkamo klavišo išvestį. klavišų blokas 6. Sumavimo blokas 8 naudojamas susumuoti kiekvieno 8 sumavimo bloko sumavimo įrenginio pirmajame ir antrame įėjimuose turimus signalus. 9 atminties blokas reikalingas 8 sumavimo bloke gautos sumos rezultatui išsaugoti. Mastelio keitimo blokas 10 apskaičiuoja signalų sumavimo rezultatų vidurkį ir generuoja signalus pirmame, antrame ir trečiame išėjime, atitinkančius radaro nešiklio judesių išilgai abscisių ordinačių ir taikomųjų ašių vidutines reikšmes. Kodo daugybos blokas 11 yra skirtas reikšmių kvadratui sudaryti, o sumatorius 12 naudojamas matematinei operacijai įgyvendinti

Kodo keitiklis 13 atlieka matematinę operaciją, apskaičiuojančią vidutinį radaro nešiklio judėjimo greitį

Mastelio keitimo įtaisas 2 reikalingas radaro nešiklio judėjimo išilgai x ašies etaloninei vertei apskaičiuoti Atminties įrenginys 5 išsaugo gautą reikšmę Δx0. Atimties įrenginyje 7 atliekama matematinė operacija, kuria iš atskaitos vertės Δx 0 atimama dabartinio radaro nešiklio judėjimo išilgai stačiakampės koordinačių sistemos abscisių ašies Δx i vertės.

Trajektorijos nestabilumo kompensavimo vienetas veikia taip. Pirmiausia išmatuojamas navigacinio radaro nešiklio vidutinis greitis.

Greičio matavimo režimas įjungiamas rankiniu būdu įjungiant 4 laikmatį, kuriam pasibaigus jis automatiškai išsijungia, t.y. vertės matavimo režimo trukmė nustatoma pagal laiką T t. Vidutinio greičio matavimo režimu laikrodžio impulsai, kurių trukmė τ ir su periodu T, generuojami laikrodžio impulsų generatoriaus 1, tiekiami į įrenginio, skirto judėjimo krypčiai išilgai stačiakampės koordinatės ašių nustatyti, įvestį. 3 sistema, kuri, kai radaro nešiklis juda, generuoja vertę savo pirmoje, antroje ir trečioje išėjimuose atitinkamai judesiais išilgai abscisių ašių Δx i, ordinačių ašių Δу i ir taiko Δz i. Laiko T t metu signalas iš laikmačio 4 išėjimo palaiko raktų bloką 6 atviroje būsenoje, dėl to signalai iš pirmojo, antrojo ir trečiojo įrenginio išėjimų, skirtų judėjimo krypčiai nustatyti. stačiakampės koordinačių sistemos 3 ašys, patenkančios į pirmuosius klavišų bloko 6 atitinkamų klavišų įvestis, tiekiamos į pirmuosius sumavimo bloko 8 atitinkamų sumavimo įtaisų įvestis. Sumavimo blokas 8 kartu su bloku saugojimo įrenginių 9, apibendrina skaitmeninius judesių kodus išilgai abscisių, ordinačių ir taikomųjų ašių, kurie atitinkamai gaunami iš antrojo saugojimo įrenginių 9 bloko pirmojo, antrojo ir trečiojo atminties įrenginių išėjimų į įvestis. atitinkamų mastelio keitimo bloko 10 mastelio keitimo įtaisų, kuriuose gauti signalai dauginami iš skaitmeninės vertės kodo ir dėl to vidutinės poslinkių vertės laiko intervalui T ir išilgai ordinačių abscisių ašių ir Tada gauti signalai siunčiami į kodo daugybos bloką 11 ir sumatorių 12, kad būtų gauta nurodytų signalų kvadratų suma kuris patenka į kodo keitiklį 13, kur pagal (1) yra paverčiamas į vidutinio greičio reikšmę Gauta reikšmė tiekiama į mastelio keitiklio 2 įvestį, kur ją padauginus iš reikšmės T, atskaita susidaro radaro nešiklio judėjimo išilgai abscisių vertė Signalas Δx 0 iš mastelio keitimo įrenginio 2 išvesties tiekiamas į atminties įrenginio 5 įvestį, kur jis įsimenamas ir saugomas iki kito vidutinio greičio nustatymo.Pabaigus matavimą, kai netiesinis radaras su a. veikia sintezuotos diafragmos antena, signalas Δx 0 iš atminties įrenginio 5 išvesties tiekiamas į pirmąjį įrenginio atimties 7 įvestį, kurio antrasis įėjimas gauna signalą iš pirmojo įrenginio išėjimo, skirto krypčiai nustatyti. judėjimas išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių 3. Atimties įrenginyje 7 atliekamos matematinės operacijos, skirtos generuoti signalus, proporcingus radaro nešiklio judėjimo parametrų nuokrypiui išilgai stačiakampės koordinačių sistemos abscisių ašies nuo nurodytų parametrų. atskaitos trajektorijos δx i =Δx 0 -Δx i .

Galimas navigacinio radaro kampinės skiriamosios gebos K pagerėjimas, susintetinant antenos apertūrą, buvo teoriškai ištirtas pagal Eq.

kur Δl p ir Δl yra atitinkamai navigacinio radaro kampinė skiriamoji geba be antenos apertūros sintezės algoritmo ir naudojant jį; λ GS – GS bangos ilgis; R - atstumas tarp navigacijos radaro ir OENS; d yra tikrosios priėmimo antenos dydis; - AP harmoninis skaičius; - navigacinio radaro nešiklio greitis; θ n – OENS stebėjimo kampas. Skaičiavimai atlikti naudojant antenos apertūros sintezės metodą netiesiniame lokatoriuje „Lux“, kai realių priėmimo antenų matmenys d = 0,25 m, esant šoniniam erdvės žiūrėjimo režimui (θ n = π/2), kaip taip pat su T s = 2 s, R = 3 m, λ GS = 0, 3 m, rodo kampinės skiriamosios gebos pagerėjimą antroje ir trečioje GS harmonikoje atitinkamai 32 ir 48 kartus.

Trajektorijos nestabilumo kompensavimo įrenginio veikimo efektyvumas gali būti įvertintas įvertinus OENS radaro vaizdo iškraipymus, kai nėra trajektorijos nestabilumo kompensavimo, kai nešiklis yra tolygiai juda išilgai x koordinatės fiksuotoms koordinatėms y=y 0, z = z 0. Šiems tikslams apskaičiuosime netiesinio radaro su sintetinės diafragmos antena (RAS OENS) impulsinius atsakus tais atvejais, kai radaro nešiklio atsitiktiniai nukrypimai nuo nurodytos trajektorijos nėra ir yra.

čia U(t+τ) yra trajektorijos signalas; T s - SA antenos laiko intervalas; τ - laiko poslinkis; h(t) – palaikymo funkcija.

Kaip atskaita h(t), pasirenkama svertinė funkcija, kuri yra kompleksiškai konjuguota su signalu, atspindėtu iš netiesinio taikinio.

čia H(t) yra tikroji svorio funkcija; - esamo atstumo tarp navigacijos radaro ir OENS pasikeitimas.

Darant prielaidą, kad trajektorijos nepastovumo kompensavimo atveju δx 1 =0, o jo nesant - ir pateikiamos, pavyzdžiui, reikšmės H(t)=1, T s = 2 s, R = 3 m, λ ZS = 0,3 m, n = 2, x = 1 m, x 0 = 0 m, pagal (3) gauname impulsų atsakus J 1 (r) ir pateikti po normalizavimo atitinkamomis grafinėmis priklausomybėmis 1 ir 2 3 pav. Kaip rodo skaičiavimai, pagrindinės impulsinės reakcijos skilties plotis yra 1,15 karto didesnis nei J 1 (τ). Tai reiškia, kad trajektorijos nestabilumo kompensavimo blokas, pagamintas įrenginio pavidalu, kurio blokinė schema parodyta 2 pav., tam tikromis sąlygomis leidžia pagerinti netiesinio radaro skiriamąją gebą su sintezuota antenos apertūra. išilgai kampinės koordinatės 15%.

Taigi siūlomame netiesiniame radare su sintetinės apertūros antena kampinė skiriamoji geba padidėja dėl to, kad tam tikroje radaro nešiklio trajektorijoje susidaro didelė antenos diafragma ir trajektorijos nestabilumo kompensavimo vienetas, pagamintas kaip prietaisas, kurio blokinė schema parodyta 2 pav., suteikia potencialiai pasiekiamą kampinę skiriamąją gebą (jos galimas pagerinimas pagal (2) išraišką), sumažindamas radaro vaizdo iškraipymą, kurį sukelia pagrindinės impulsinio atsako skilties išsiplėtimas (3). ).

Siūlomas techninis sprendimas yra naujas, nes iš viešai prieinamos informacijos nežinomas netiesinis radaras su sintetinės diafragmos antena, kuri skiriasi nuo žinomo navigacinio radaro, susidedančio iš siųstuvo, siuntimo antenos ir dviejų identiškų signalų apdorojimo kanalų, kurių dažnis yra siunčiamas. antrosios 2ω 0 ir trečiosios 3ω 0 Žemės harmonikos, kurių kiekvienoje yra nuosekliai sujungta priėmimo antena ir imtuvas, taip pat rodymo įrenginiai, kuriuose papildomai įvestas etaloninis generatorius, dažnio sintezatorius ir trajektorijos nestabilumo kompensavimo blokas. , skirtas generuoti atitinkamą neatitikimo korekcijos signalą, pagrįstą išmatuotu vidutiniu netiesinio radaro nešiklio judėjimo greičiu ir atsitiktiniais nukrypimais nuo nurodytos vienos trajektorijos, ir kiekviename iš kanalų - fazių poslinkio įtaisas, pirmosios ir antrosios fazės detektoriai, pirmasis ir antrasis analoginio-skaitmeninio keitikliai, pirmasis atskaitos funkcijos skaičiuotuvas, skirtas atskaitos funkcijos sinusiniam komponentui sudaryti, antrasis etaloninės funkcijos skaičiuotuvas, skirtas sudaryti atskaitos funkcijos funkcijų kosinuso komponentą, skaitmeninio apdorojimo sistema, o atskaitos generatoriaus išėjimas yra prijungtas prie dažnio sintezatoriaus įėjimo ir antrųjų pirmojo ir antrojo kanalų imtuvų įvadų, pirmasis dažnio sintezatoriaus išėjimas yra prijungtas prie siųstuvo įėjimo, kurio išėjimas yra prijungtas prie siunčiančios antenos įėjimo, antras dažnio sintezatoriaus išėjimas kiekviename kanale yra prijungtas prie pirmojo fazės detektoriaus antrojo įėjimo ir fazės poslinkio įrenginio įėjimo, kiekvieno kanalo fazės poslinkio įrenginio išėjimas yra prijungtas prie antrojo atitinkamo kanalo fazės detektoriaus antrojo įėjimo, kiekvieno kanalo imtuvo išėjimas yra prijungtas prie atitinkamo kanalo pirmos ir antros fazės detektorių pirmųjų įėjimų, kurių išėjimai atitinkamai prijungti prie įėjimų. atitinkamų kanalų pirmojo ir antrojo analogo-skaitmeno keitiklių, kurių išėjimai kiekviename iš kanalų atitinkamai prijungti prie atitinkamo kanalo skaitmeninio apdorojimo sistemos pirmojo ir antrojo įvadų, prie trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloko išvesties yra prijungtas kiekvieno kanalo pirmasis ir antrasis etaloninių funkcijų skaičiuotuvai, kiekvieno kanalo atskaitos funkcijos pirmojo ir antrojo skaičiuotuvo išėjimai atitinkamai prijungti prie trečiojo ir ketvirtojo kanalo įėjimų. atitinkamo kanalo skaitmeninio apdorojimo sistema, pirmojo ir antrojo kanalų skaitmeninių apdorojimo sistemų išėjimai yra prijungti atitinkamai prie pirmojo ir antrojo rodymo įrenginio įėjimų, o trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloke yra laikrodžio impulsų generatorius, mastelio keitimo įtaisas, įtaisas, skirtas nustatyti judėjimo kryptį išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių, remiantis išmatuotu vidutiniu judėjimo greičiu ir atsitiktiniais netiesinio radaro nešiklio nuokrypiais nuo nurodytos trajektorijos, laikmatis, saugojimo įrenginys, raktas blokas, susidedantis iš trijų klavišų, atimties įtaiso, sumavimo bloko, kurį sudaro trys sumavimo įrenginiai, saugojimo bloką, kurį sudaro trys atminties įrenginiai, mastelio keitimo bloką, kurį sudaro trys mastelio keitimo įrenginiai, kodo dauginimo bloką, kurį sudaro trys kodo daugikliai, sumatoriaus ir kodo keitiklis, kuriame laikrodžio impulsų generatorius ir įtaisas judėjimo krypčiai išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių nustatyti yra nuosekliai sujungti, sumatorius, kodo keitiklis, mastelio keitiklis ir saugojimo įrenginys yra nuosekliai sujungti, be to, pirmasis, antrasis ir trečiasis įrenginio judėjimo krypčiai pagal stačiakampės koordinačių sistemos ašis nustatyti išėjimai yra prijungti prie pirmųjų atitinkamų klavišų bloko klavišų įėjimų, kurių antrieji įėjimai yra prijungti prie laikmatis, pirmasis prietaiso išėjimas, skirtas nustatyti judėjimo kryptį išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių, taip pat prijungtas prie antrojo atimties įrenginio įėjimo, klavišų bloko pirmojo, antrojo ir trečiojo klavišų išėjimai yra prijungtas prie sumavimo bloko atitinkamų sumavimo įrenginių pirmųjų įėjimų, kurių išėjimai prijungti prie atitinkamų saugojimo įrenginių bloko saugojimo įrenginių įvadų, kurių išėjimai prijungti prie atitinkamų sumavimo įrenginių antrųjų įėjimų. sumavimo bloko ir į atitinkamų mastelio bloko mastelio keitimo įtaisų įėjimus, kiekvieno mastelio bloko mastelio keitimo įrenginio išėjimas yra prijungtas prie kodų dauginimo bloko atitinkamų kodų daugiklių pirmojo ir antrojo įėjimų, kodų dauginimo bloko pirmasis, antrasis ir trečiasis kodų daugikliai yra prijungti prie atitinkamų sumtuvo įėjimų, saugojimo įrenginio išėjimas prijungtas prie atimties įrenginio pirmojo įėjimo, o atimties įrenginio išėjimas, antrasis. ir tretieji prietaiso, skirti nustatyti judėjimo kryptį išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių, išėjimai, kodo keitiklio išėjimai yra atitinkamai pirmasis, antrasis, trečiasis ir ketvirtasis kompensavimo bloko trajektorijos nestabilumo išėjimai.

Siūlomas techninis sprendimas yra išradingas, nes iš publikuotų mokslinių duomenų ir žinomų techninių sprendimų aiškiai neišplaukia, kad netiesinis radaras su sintetinės diafragmos antena leidžia pasiekti kampinę skiriamąją gebą, artimą potencialiai.

Siūlomas techninis sprendimas pritaikomas pramoniniu požiūriu, nes jo įgyvendinimui gali būti naudojami standartiniai SAR naudojami radiotechnikos komponentai ir įrenginiai, taip pat mikrobangų įranga ir plačiai paplitusios technologijos medžiagos.

Trajektorijos nestabilumo kompensavimo blokas gali būti pagamintas naudojant standartinius impulsinius ir skaitmeninius įrenginius.

Taigi įtaisas judėjimo krypčiai išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių nustatyti gali būti pagamintas, pavyzdžiui, remiantis „pelės“ tipo optiniu manipuliatoriumi, jei koordinatė y=y 0 =h 0 yra fiksuotas, kur h 0 – plokščio paviršiaus aukštis, skirtas „pelės“ tipo optiniam manipuliatoriui perkelti virš grindų lygio patalpoje, kurioje naudojamas netiesinis radaras su sintetinės apertūros antena. Laikrodžio generatorius gali būti pastatytas kaip tranzistorių blokuojantis generatorius arba kaip integruotos grandinės blokavimo generatorius. Norint įgyvendinti klavišų bloką, galima pasirinkti tranzistorinius jungiklius. Laikmatis vykdomas kaip vienas ciklas. Saugojimo įrenginio ir saugojimo bloko pagrindas gali būti puslaidininkinės laisvosios prieigos arba tik skaitymo atminties įrenginiai. Sumavimo ir sumavimo blokas gali būti sukonstruoti naudojant lygiagrečią sumavimo grandinę. Mastelio keitimo blokas, mastelio keitimo įtaisas ir kodo keitiklis gali būti pagaminti pagal žinomą kodo keitiklio grandinę. Manoma, kad atėmimo įtaisas turi būti pastatytas sumatorių, atliekančių atimtį, pagrindu. Kodo dauginimo įrenginys yra pagrįstas žinomais kodo dauginimo įrenginiais.

Informacijos šaltiniai

1. Antipovas V.N., Gorjainovas V.T., Kulinas A.N. ir kt.Radaro stotys su skaitmenine antenos diafragmos sinteze. / Red. V.T.Goryainova. - M.: Radijas ir ryšys, 1988 m.

2. Kondratenkovas G.S., Frolovas A.Yu. Radiovizija. Radarų sistemos nuotoliniam Žemės stebėjimui. - M.: Radiotechnika, 2005 m.

3. Netiesinis lokatorius „Lux“. Techninis aprašymas ir naudojimo instrukcijos. - M.: Novokom, 2005 m.

4. Gorbačiovas A.A., Koldanovas A.P., Larcovas S.V., Tarakankovas S.P., Čiginas E.P. Netiesinių elektromagnetinių bangų sklaidytuvų atpažinimo ženklai // Netiesinis radaras. Straipsnių santrauka. 1 dalis. / Sub. Red. Gorbačiova A.A., Koldanova A.P., Potapova A.A., Chigina E.P. - M.: Radiotechnika, 2005. - P.15-23.

5. Semenovas D.V., Tkačiovas D.V. Netiesinis radaras: NR koncepcija // Speciali technologija. / Rusijos vidaus reikalų ministerijos Specialiosios įrangos tyrimų institutas, 1999, Nr. 1-2. - P.17-22.

6. Kondratenkov G.S., Potekhin V.A., Reutov A.P., Feoktistov Yu.A. Žemės tyrimo radarų stotys. / Red. G.S. Kondratenkova. - M.: Radijas ir ryšys, 1983 m.

7. Goldenberg L.M. Pulsiniai ir skaitmeniniai įrenginiai: vadovėlis komunikacijos institutams. - M.: Bendravimas, 1973 m.

8. Lebedevas O.N., Sidorovas A.M. Impulsiniai ir skaitmeniniai įrenginiai: skaitmeniniai mazgai ir jų dizainas ant mikroschemų. - L.: VAS, 1980 m.

9. Radarų vadovas. / Red. M. Skolnik, Niujorkas, 1970: Trans. iš anglų kalbos (keturiuose tomuose). / Pagal generalinę redakciją. K.N. Trofimova; 2 tomas. Radaro antenos įrenginiai. - M.: Sov. radijas, 1979 m.

10. Dulinas V.N. Elektroniniai ir kvantiniai mikrobangų prietaisai: Vadovėlis aukštųjų techninių mokyklų studentams. 2-asis leidimas, pataisytas. - M.: Energija, 1972 m.

11. Optinių pelių požiūriu...//URL:http://www.iXBT.com.

12. Simonovičius S.V. ir kiti.Didžioji asmeninio kompiuterio knyga. - M.: OLMA Media Group, 2007 m.

13. Brammer Yu.A. Pulsiniai ir skaitmeniniai įrenginiai: vadovėlis. elektros ir radijo instrumentų gamybos aplinkų studentams. specialistas. vadovėlis įstaigose. / Yu.A. Brammeris, I. N. Paščiukas. - 6-asis leidimas, pataisytas. ir papildomas - M.: Aukštoji mokykla, 2002 m.

Netiesinė radiolokacinė stotis (radaras) su sintetinės diafragmos antena, susidedanti iš siųstuvo, siųstuvo antenos ir dviejų vienodų signalų apdorojimo kanalų garso signalo (SA) antrosios 2ω 0 ir trečiosios 3ω 0 harmonikų dažniuose, kurių kiekvienas iš kuriame yra nuosekliai sujungta priėmimo antena ir imtuvas, taip pat indikacijos įtaisas, pasižymintis tuo, kad papildomai įvestas etaloninis generatorius, dažnio sintezatorius ir trajektorijos nestabilumo kompensavimo blokas, suprojektuotas generuoti atitinkamą neatitikimo korekcijos signalą pagal išmatuotą rezultatą. vidutinis netiesinio radaro nešiklio judėjimo greitis ir atsitiktiniai nuokrypiai nuo nurodytos trajektorijos ir į kiekvieną kanalą - fazės poslinkio įtaisas, pirmosios ir antrosios fazės detektoriai, pirmasis ir antrasis analoginių-skaitmeninių keitiklių, pirmasis atskaitos funkcijos skaičiuotuvas sukurtas atskaitos funkcijos sinusiniam komponentui sudaryti, antrasis etaloninės funkcijos skaičiuotuvas, skirtas sudaryti atskaitos funkcijos kosinuso komponentą, skaitmeninio apdorojimo sistema, sukurta netiesinių elektrinių savybių objekto radaro atvaizdui sudaryti, o išvestis atskaitos generatorius yra prijungtas prie dažnio sintezatoriaus įėjimo ir antrųjų pirmojo ir antrojo kanalų imtuvų įėjimų, pirmasis dažnio sintezatoriaus išėjimas yra prijungtas prie siųstuvo įėjimo, kurio išėjimas yra prijungtas prie siųstuvo įvesties. siųstuvo antenos įėjimas, antrasis sintezatoriaus dažnių išėjimas kiekviename kanale yra prijungtas prie pirmojo fazės detektoriaus antrojo įėjimo ir fazės poslinkio įrenginio įėjimo, kiekvieno kanalo fazės poslinkio įrenginio išėjimas yra prijungtas prie Atitinkamo kanalo antrojo fazės detektoriaus antrasis įėjimas, kiekvieno kanalo imtuvo išėjimas yra prijungtas prie atitinkamo kanalo pirmosios ir antrosios fazės detektorių pirmųjų įėjimų, išėjimai, kurie atitinkamai prijungti prie pirmojo ir antrieji atitinkamų kanalų analoginiai-skaitmeniniai keitikliai, kurių išėjimai kiekviename iš kanalų yra atitinkamai prijungti prie atitinkamo kanalo skaitmeninio apdorojimo sistemos pirmojo ir antrojo įėjimų, pirmosios ir antrosios atskaitos įėjimai kiekvieno kanalo funkcijų skaičiuotuvai yra prijungti prie trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloko išėjimo, kiekvieno kanalo pirmojo ir antrojo etaloninių funkcijų skaičiuoklių išėjimai atitinkamai prijungti prie atitinkamo kanalo skaitmeninio apdorojimo sistemos trečiojo ir ketvirtojo įėjimų. , pirmojo ir antrojo kanalų skaitmeninių apdorojimo sistemų išėjimai yra prijungti atitinkamai prie pirmojo ir antrojo rodymo įrenginio įėjimų, o trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloke yra laikrodžio impulsų generatorius, mastelio keitimo įtaisas, prietaisas krypčiai nustatyti. judėjimo išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių, pagrįstų vidutinio judėjimo greičio matavimais ir netiesinio radaro nešiklio atsitiktiniais nuokrypiais nuo nurodytos trajektorijos, laikmačio, saugojimo įrenginio, klavišų bloko, susidedančio iš trijų klavišų, atimties įtaiso, sumavimo bloko, kurį sudaro trijų sumavimo įtaisų, saugojimo bloką, kurį sudaro trys atminties įrenginiai, mastelio keitimo įrenginį, kurį sudaro trys mastelio keitimo įrenginiai, kodo dauginimo įrenginį, kurį sudaro trys kodų daugikliai, sumatoriaus ir kodo keitiklio, su laikrodžio impulsų generatoriumi ir nustatymo įtaisu judėjimo kryptis išilgai ašių stačiakampių koordinačių sistema sujungta nuosekliai, sumatorius, kodo keitiklis, mastelio keitiklis ir saugojimo įrenginys, be to, pirmasis, antrasis ir trečiasis įrenginio išėjimai judėjimo krypčiai nustatyti išilgai stačiakampės koordinačių sistemos ašių yra sujungtos su pirmaisiais atitinkamų klavišų bloko klavišų įėjimais, kurių antrieji įėjimai yra sujungti su laikmačio išėjimu, pirmasis prietaiso išėjimas, skirtas nustatyti judėjimo ašimis kryptį stačiakampės koordinačių sistemos taip pat yra prijungtas prie atimties įrenginio antrojo įėjimo, klavišų bloko pirmojo, antrojo ir trečiojo klavišų išėjimai prijungti prie atitinkamų sumavimo bloko sumavimo įrenginių pirmųjų įėjimų, kurie yra prijungti prie atitinkamų saugojimo įrenginių įėjimų, saugojimo įrenginių blokas, kurio išėjimai prijungti prie sumavimo bloko atitinkamų sumavimo įrenginių antrųjų įėjimų ir atitinkamų mastelio bloko mastelio keitimo įrenginių įėjimų, kiekvieno mastelio bloko mastelio keitimo įrenginio išėjimas yra prijungtas prie atitinkamų kodų dauginimo bloko kodų daugiklių pirmojo ir antrojo įėjimų, kodų dauginimo bloko pirmojo, antrojo ir trečiojo daugiklių kodų išėjimai prijungti prie atitinkamo sumatoriaus įėjimai, saugojimo įrenginio išvestis yra prijungta prie atimties įrenginio pirmojo įėjimo, o atimties įrenginio išvestis - antrasis ir trečiasis prietaiso išėjimai, skirti nustatyti judėjimo kryptį išilgai stačiakampio ašių. koordinačių sistema, kodo keitiklio išvestis yra atitinkamai pirmasis, antrasis, trečiasis ir ketvirtasis trajektorijos nestabilumo kompensavimo bloko išėjimai.

Sintetinės apertūros radaras (SAR)- tai metodas, leidžiantis gauti žemės paviršiaus ir jame esančių objektų radarinius vaizdus, ​​​​nepriklausomai nuo meteorologinių sąlygų ir natūralaus vietovės apšvietimo lygio, su detalumu, palyginamu su aeronuotraukomis.

Radaro vaizdo gavimo ypatybės

Paprasčiausias būdas gauti vietovės radiolokacinį vaizdą (RL) yra naudoti tikrojo spindulio režimą, kai nešiklio orlaivyje įrengtas radaras apžiūri žemės paviršių skenuodamas anteną horizontalioje plokštumoje, pavyzdžiui, sektoriuje ±90° greičio vektoriaus nešiklio atžvilgiu. Šiuo atveju reljefo vaizdas žiūrėjimo zonoje stebimas kaip sektorius, kurio matmenys yra ±90°, o didžiausias spindulys lygus radaro diapazonui. Pagrindinis šio režimo trūkumas yra maža azimuto skiriamoji geba, kurią nenuoseklaus apdorojimo metu lemia tikrosios antenos spinduliavimo modelio (RP) plotis horizontalioje plokštumoje. DN plotis $(\backslash Theta)\_(az)$ priklauso nuo horizontalaus antenos dydžio $d$ radaro skleidžiamų elektromagnetinių virpesių (diafragma) ir bangos ilgis: $(\backslash Theta)\_(az)=\backslash lambda\; /\; d$. Tuo pačiu metu linijinė azimuto skiriamoji geba didėja proporcingai pasvirimo diapazonui. Pavyzdžiui, bangos ilgiu $\backslash lambda=3$ cm, o antenos dydis 150 cm spindulio plotis $(\backslash Theta)\_(az)=1,15$°, o 120 km atstumu linijinė skiriamoji geba bus apie 2,5 km. Tokia maža skiriamoji geba lemia tai, kad vaizde pastebimos tik didelių objektų (tiltų, gyvenviečių, laivų) žymės.

Norint gauti didelę azimuto skiriamąją gebą, reikia naudoti didelės diafragmos anteną. Didelių antenų dėti ant orlaivio neįmanoma, todėl norint užtikrinti žymiai geresnę azimuto skiriamąją gebą nei nulemta tikros antenos spindulio plotis, naudojami koherentiniai darbo režimai, leidžiantys suformuoti didesnės (1000) sintezuotą apertūrą. ar daugiau kartų) dydis.

SAR esmė

Parašykite apžvalgą apie straipsnį "Radaro diafragmos sintezė"

Literatūra

1. Daugiafunkcinių orlaivių radarų sistemos. T.1. Radaras yra daugiafunkcinių orlaivių kovinių operacijų informacinė bazė. Sistemos ir algoritmai pirminiam radaro signalų apdorojimui / Red. A. I. Kanaščenkova ir V. I. Merkulova. - M.: Radiotechnika, 2006. - 656 p. - ISBN 5-88070-094-1.
2. Kondratenkovas, G. S.Žemės tyrimo radarai / G. S. Kondratenkov, V. S. Potekhin [ir kt.]. - M.: Radijas ir ryšys, 1983. - 272 p.
3. Antipovas, V. N. Radaro stotys su skaitmenine antenos apertūros sinteze / V. N. Antipov, V. T. Goryainovas [ir kt.]. - M.: Radijas ir ryšiai, 1988. - 304 p. - ISBN 5-256-00019-5.
4. Dudnikas, P. I. Daugiafunkcinės radarų sistemos: vadovėlis. vadovas universitetams / P. I. Dudnik, A. R. Ilchuk [ir kiti]. - M.: Bustard, 2007. - 283 p. - ISBN 978-5-358-00196-1.
5. - 2010

• Bakhrakh L.D. Artimosios zonos spinduliavimo sistemų parametrų matavimo metodai / Bakhrakh L.D. - Leningrad: Nauka, 1985. - 272 p.

• Safronovas G.S.Įvadas į radijo holografiją. - M.: Sov. radijas, 1973. - 288 p.

Nuorodos

Ištrauka, apibūdinanti radaro diafragmos sintezę

Napoleonas visą rugpjūčio 25 dieną, kaip teigia jo istorikai, praleido ant žirgo, apžiūrinėdamas vietovę, aptarinėdamas maršalų jam pateiktus planus ir asmeniškai duodamas įsakymus savo generolams.
Pradinė Rusijos kariuomenės linija palei Koločą buvo nutraukta, o dalis šios linijos, būtent Rusijos kairysis flangas, buvo nustumta atgal dėl Ševardinskio reduto užėmimo 24 d. Ši linijos dalis nebuvo sutvirtinta, nebesaugota upės, o prieš ją buvo tik atviresnė ir lygi vieta. Kiekvienam kariškiui ir nekariniam asmeniui buvo akivaizdu, kad prancūzai turėjo pulti šią linijos dalį. Atrodė, kad tai nereikalauja daug svarstymų, nereikėjo tokio imperatoriaus ir jo maršalų rūpesčio ir rūpesčių, ir visai nereikėjo to ypatingo aukščiausio sugebėjimo, vadinamo genijumi, kurį jie taip mėgsta priskirti Napoleonui; bet istorikai, kurie vėliau aprašė šį įvykį, ir Napoleoną supantys žmonės, ir jis pats, manė kitaip.
Napoleonas važiavo per lauką, mąsliai žvilgtelėjo į vietovę, pritardamas ar netikėdamas papurtė sau galvą ir, nepranešęs aplinkiniams generolams apie apgalvotą žingsnį, lėmusį jo sprendimus, perdavė jiems tik galutines išvadas įsakymų forma. . Išklausęs Davouto, vadinamo Ecmul kunigaikščiu, pasiūlymą aplenkti Rusijos kairįjį flangą, Napoleonas pasakė, kad to daryti nereikia, nepaaiškindamas, kodėl to nereikia. Su generolo Kompano (kuris turėjo pulti plūdus) pasiūlymui vesti savo diviziją per mišką, Napoleonas išreiškė sutikimą, nepaisant to, kad vadinamasis Elchingeno hercogas, tai yra Ney, leido sau pažymėti, kad judėjimas per mišką buvo pavojingas ir galėjo sutrikdyti diviziją.
Apžiūrėjęs vietovę priešais Ševardinskio redutą, Napoleonas kurį laiką tylėdamas pagalvojo ir nurodė vietas, kur iki rytojaus turėjo būti pastatytos dvi baterijos, kurios galėtų veikti prieš Rusijos įtvirtinimus, ir vietas, kur po to turėjo būti išrikiuota lauko artilerija. jiems.
Davęs šiuos ir kitus įsakymus, jis grįžo į savo būstinę, o mūšio nuostata buvo surašyta jo diktavimu.
Ši nuostata, apie kurią su džiaugsmu kalba prancūzų istorikai, o kiti – su gilia pagarba, buvo tokia:
„Auštant dvi naujos baterijos, pastatytos naktį Eckmuhlio princo užimtoje lygumoje, atidengs ugnį į dvi priešingas baterijas.
Tuo pačiu metu 1-ojo korpuso artilerijos vadas generolas Pernetti su 30 „Compan“ divizijos pabūklų ir visomis „Dessay“ bei „Friant“ divizijų haubicomis judės į priekį, atidengs ugnį ir bombarduos priešo bateriją granatomis. kuriuos jie veiks!
24 sargybiniai artilerijos pabūklai,
30 „Compan“ divizijos ginklų
ir 8 Friant ir Dessay divizijų pabūklai,
Iš viso – 62 ginklai.
3-iojo korpuso artilerijos vadas generolas Fouche'as visas 3-iojo ir 8-ojo korpuso haubicas, iš viso 16, pastatys baterijos, kuriai pavesta bombarduoti kairįjį įtvirtinimą, šonuose, prieš kuriuos iš viso bus 40 pabūklų. tai.
Generolas Sorbier turi būti pasiruošęs pirmuoju įsakymu su visomis gvardijos artilerijos haubicomis žygiuoti prieš vieną ar kitą įtvirtinimą.
Tęsdamas kanonatą, kunigaikštis Poniatovskis patrauks link kaimo, į mišką ir aplenks priešo poziciją.
Generolas Kompanas judės per mišką, kad perimtų pirmąjį įtvirtinimą.
Įstojus į mūšį tokiu būdu, bus duodami įsakymai pagal priešo veiksmus.
Kairiojo sparno kanonada prasidės, kai tik pasigirs dešiniojo sparno kanonada. Morano divizijos ir Viceroy divizijos šauliai, pamatę dešiniojo sparno puolimo pradžią, atidengdavo stiprią ugnį.
Vicekaralius užims [Borodino] kaimą ir kirs tris savo tiltus, eidamas tame pačiame aukštyje su Morando ir Gerardo divizijomis, kurios, jam vadovaujant, eis į redutą ir įeis į liniją su likusiais armija.

Diafragmos sintezė yra techninė technika, leidžianti žymiai padidinti radaro skiriamąją gebą skersine skrydžio krypčiai ir gauti išsamų vietovės, virš kurios skrenda orlaivis, radaro žemėlapio vaizdą. Tokio žemėlapio sudarymo būdas vadinamas kartografavimu ir naudojamas, pavyzdžiui, apklausų ir lyginamosios navigacijos sistemose, vietovės žemėlapiams gauti ir kitose situacijose. Savo kokybe ir detalumu tokie žemėlapiai prilygsta oro nuotraukoms, tačiau skirtingai nuo pastarųjų, juos galima gauti nesant optinio žemės paviršiaus matomumo (skrydžio metu, virš debesų). Radaro vaizdo detalumas priklauso nuo radaro linijinės skiriamosios gebos. Radialine kryptimi radaro atžvilgiu linijinę skiriamąją gebą, t.y. nuotolio skiriamąją gebą dR, lemia garso signalas, o skersine kryptimi (tangentinė skiriamoji geba) dl - radaro dugno plotis ir atstumas iki taikinys (2.1 pav.). Kuo mažesni dR ir dl, tuo tikslesnis ploto radaro vaizdas.

2.1 pav. Radaro vaizdo detalumą apibūdinantys parametrai

2.2 pav. Šoninio nuskaitymo radaro modeliai

ŠSD mažinimo problema išspręsta naudojant trumpos impulsų trukmės zondavimo signalus arba perjungiant į sudėtingus signalus (moduliuojamus dažniu arba su fazės poslinkiu). Tačiau sumažinti dl nėra taip paprasta. kadangi dl yra proporcingas diapazonui R iki taikinio ir dugno pločiui, ir horizontalioje plokštumoje, kur l yra bangos ilgis, o ba yra išilginis dydis (ilgis). Pagrindiniai tangentinės skiriamosios gebos didinimo būdai yra radarų naudojimas palei fiuzeliažo antenas ir antenos apertūros sintezė orlaiviui judant.

Pirmasis kelias atvedė į vadinamųjų šoninio skenavimo radarų kūrimą (2.2 pav.). Tokiuose radaruose kuo didesnis orlaivio fiuzeliažo išilginis matmuo df, tuo didesnė tangentinė skiriamoji geba. Kadangi lf yra didesnis už fiuzeliažo skersmenį df, nuo kurio dažniausiai priklauso antenos dydis da, vaizdo detalumas radaruose su išilgai fiuzeliažo antenomis pagerėja, nors priklausomybė nuo nuotolio išlieka.

Antrasis, radikalesnis kelias, veda į RSA orlaivio judėjimo į priekį metu.

Diafragmos sintezės principas. Tegul linijinis fazinis masyvas, kurio dydis (apertūra) L (2.3 pav., a), susideda iš N+1 emiterių. Susumavus švitintuvų gaunamus signalus, galima gauti fazinę masyvo diagramą, kurios plotis yra . Jei reikia užtikrinti tam tikrą taikinį, tai galima susintetinti fazuotą masyvą, nuosekliai judant vieną emiterį išilgai šios diafragmos tam tikru greičiu V, priimant nuo taikinio atsispindinčius signalus, juos išsaugant ir apdorojant kartu (pav. 3.6). Tokiu atveju sintezuojama tiesinės antenos, kurios efektyvusis dydis L ir pluošto plotis cs = l/L, diafragma, tačiau sintezei reikalingas laikas tc = L/V pailgėja, o radaro įranga tampa sudėtingesnė.

2.3 pav. Fazinės matricos antena (a) ir diafragmos sintezės grandinė judant tiekimą (b)

Tegul orlaivis juda tam tikrame aukštyje pastoviu greičiu V tiesia linija ir lygiagrečiai žemės paviršiui (2.4 pav.).

2.4 pav. Santykinė taikinio ir orlaivio padėtis diafragmos sintezės metu.

Antena turi apatinį plotį tsa ir pasuktas 90° į vėžės liniją, nuosekliai eina padėčių serija i = --N/2; ...; --2; --1; 0; +1; +2; . . . +N/2, kuriame jis priima signalus, atsispindinčius nuo taikinio, esančio taške M žemės paviršiuje. Skirtingose ​​antenos padėtyse (esant skirtingam i) signalai iš to paties taško nukeliauja skirtingus atstumus, o tai lemia šių signalų fazių poslinkių pokytį, kurį sukelia signalo kelio skirtumas?R. Kadangi signalas eina per R du kartus; Taikinio kryptimi ir toliau nuo jo, tada du signalai, gauti gretimose antenos vietose, faze skiriasi:

Priklausomai nuo to, ar sumuojant signalus fazės poslinkiai Dc segmentuose DRi yra kompensuojami, ar ne, išskiriamas sufokusuotas ir nefokusuotas SAR. Pirmuoju atveju apdorojimas susijęs su antenų judėjimu, signalų saugojimu, fazių poslinkių kompensavimu ir signalų sumavimu (žr. 2.3 pav., b), o antruoju - tomis pačiomis operacijomis, bet nekompensuojant fazių poslinkių.

SAR struktūrinė schema. SAR pagrindas yra koherentinio impulso radarai, sukurti pagal schemą su vidine koherencija (2.5 pav.). Nuoseklus CG generatorius, kurio dažnis yra fp.ch, skirtas generuoti zondavimo signalą, kurio dažnis yra fо+fp.ch vienos šoninės juostos moduliatoriuje. Fо dažnio virpesių šaltinis yra dažnio pasiskirstymas. Zondavimo signalas moduliuojamas impulsų seka iš moduliatoriaus M. PA galios stiprintuvas yra paskutinė siųstuvo pakopa. Signalo apdorojimas (įsiminimas, fazių kompensavimas, sumavimas) dažniausiai atliekamas žemu dažniu. Todėl grandinėje yra kvadratiniai kanalai, kurių kiekvienas prasideda atitinkamu fazės detektoriumi. Fazių detektorių atskaitos įtampos šaltinis yra koherentinis vietinis generatorius KG. Signalai iš kvadratinių kanalų (kurie saugo fazės informaciją) yra tiekiami į analoginį JAV įrašymo įrenginį arba į USS realaus laiko apdorojimo įrenginį.

2.5 pav. Sintetinės apertūros radaro blokinė schema

Signalų apdorojimo principai SAR. Bet kokio tipo apdorojimui būtinas informacijos apie taikinius saugojimas po kadro. Rėmelio matmenys nustatomi azimutais pagal sintezuotos diafragmos LEf efektyviąją vertę ir žiūrėjimo diapazoną Rmin. . . Rmax (2.6 pav., a). Kadangi kiekvienoje antenos padėtyje gaunami signalai į imtuvo įvestį iš žiūrėjimo atstumo atkeliauja nuosekliai, jie nuosekliai registruojami kiekviename iš N+1 azimuto kanalų, o tai įprastai rodoma rodyklėmis 2.6 pav., b. Tokiu atveju formuojamas vaizdo rėmelis, kurio matmenys xk ir Rx, atitinkantys reljefo plotą. Informaciją apie taikinio kampinę padėtį, t.y., x koordinatę, sintetinant diafragmą galima gauti tik analizuojant nuo šio taikinio atsispindinčius signalus, užfiksuotus per sintezės intervalą LEf. Todėl informacija iš įrašymo įrenginio skaitoma nuosekliai kiekviename iš n diapazono kanalų (2.6 pav., c).

2.6 pav. Įsimintas reljefo rėmelis (a), signalų įrašymo (b) ir skaitymo (c) diagramos

INFORMACIJOS APDOROJIMAS IR KONTROLĖ X

UDC 621.396.96

ERDVĖS SINTEZĖS APERTURĖS RADORO KŪRIMO KRYPTYS

O. L. Polončikas,

Ph.D. tech. Mokslai, docentas

Šiaurės (Arkties) federalinis universitetas pavadintas. M. V. Lomonosova, Archangelskas

Nagrinėjamos pagrindinės kosminių radarų sistemos, skirtos stebėti žemės paviršių, kūrimo kryptys. Apibrėžta radarų techninių priemonių naudojimo sritis, įskaitant taikomąsias ekonominės plėtros problemas Rusijos šiauriniuose ir arktiniuose regionuose. Atliktas esamų žemės paviršiaus stebėjimo metodų lyginamasis įvertinimas. Siūlomas naujas borto radarų sistemų, pagrįstų stabilizuoto sukimosi erdvėlaiviu, konstravimo metodas. Svarstomi būdai, kaip pagerinti orlaivio radaro technines charakteristikas.

Raktažodžiai – šoninio vaizdo radaras, spinduliuotės modelis, mechaninis skenavimas, diafragmos sintezė.

Įvadas

Šiuolaikinė orlaivių radarų įranga yra viena iš sparčiausiai besivystančių radioelektroninių technologijų sričių. Ypatingą vietą tarp jų užima ore skraidantys sintetinės apertūros radarai. Šios techninės priemonės atlieka žemės paviršiaus zondavimą bet kuriuo paros, sezono ir metų laiku, nepriklauso nuo klimato sąlygų ir debesų buvimo, o tai ypač svarbu vietovėms, kuriose per metus būna nedaug saulėtų dienų. Rusijos Federacijoje tai yra didžiuliai plotai šalies šiaurėje ir Arktyje, sudarantys beveik trečdalį mūsų valstybės teritorijos, kurioje gausu įvairių mineralų, naftos ir dujų.

Perspektyvioms priemonėms pavedama spręsti svarbiausias šalies ekonomikos problemas, tokias kaip itin tikslus reljefo įvertinimas, trimačių žemės paviršiaus vaizdų formavimas, dinaminių procesų žemės ir jūros paviršiuose tyrimas. nuotolinio Žemės stebėjimo.

Sprendžiant šiaurinių ir Arkties regionų darnaus vystymosi problemas ypač aktualus aukštos matavimo savybėmis pasižyminčių radiolokacinių tyrimų medžiagų įsigijimas, valstybės topografinių žemėlapių sudarymo ir atnaujinimo užtikrinimas,

nekilnojamojo turto valstybinio kadastro planai ir kartografinis pagrindas.

Informacijos apie šių vietovių būklę gavimas yra išskirtinės svarbos uždavinys, kuris padės sumažinti materialinius nuostolius.

Radarinio nuotolinio Žemės stebėjimo raidos istorija

Orlaivių radarų stočių (radarų) kūrimas paskatino sukurti visapusiškas radarų sistemas, kurių pagrindinis trūkumas buvo maža skiriamoji geba. Tolesniais tyrimais, siekiant pagerinti žemės paviršiaus tyrimo radarą, buvo siekiama įveikti pagrindinį apribojimą didinant skiriamąją gebą, susijusią su antenos įrenginių dydžiu.

Radaro vaizdo detalumas priklauso nuo radaro linijinės skiriamosios gebos (diapazono skiriamosios gebos), kurią radialine kryptimi lemia garsinis signalas, skersine kryptimi (tangentinė skiriamoji geba) - nuo spinduliavimo modelio pločio (DP) ir atstumas iki taikinio.

Diapazono skiriamosios gebos didinimo problema išspręsta naudojant trumpų impulsų trukmės garsinius signalus.

Lėktuvas

impulsai arba perėjimas prie sudėtingų signalų – dažnio moduliavimo arba fazės poslinkio raktas.

Tangentinės skiriamosios gebos padidėjimas pasiekiamas naudojant anteną borto radare, esančiame išilgai orlaivio fiuzeliažo, arba sintezuojant antenos apertūrą orlaiviui judant.

Pirmasis kelias paskatino šoninio skenavimo radarų kūrimą. Metodo įgyvendinimo schema parodyta fig. 1. Tokiuose radaruose kuo didesnis išilginis lėktuvo fiuzeliažo dydis, tuo tangentinė skiriamoji geba didesnė, nors priklausomybė nuo nuotolio išlieka.

Šio tipo radarų skiriamoji geba buvo padidinta maždaug 10 kartų, palyginti su panoraminiais universaliais radarais. Ir vis dėlto savo galimybėmis šios stotys vis dar gerokai nusileidžia optiniams įrenginiams.

Antrasis, radikalesnis būdas – sukurti sintetinius diafragmos radarus (SAR) orlaiviui judant į priekį.

Didžiulį indėlį į SAR teorijos kūrimą įnešė garsūs šalies mokslininkai A. P. Reutovas, G. S. Kondratenkovas, P. I. Dudnikas, Yu. L. Feoktistov, N. I. Bureninas, Yu. A. Melnikas, V. A. Potekhin ir kt.

Sintetinės diafragmos radarai

Metodo esmė – mobiliajame nešiklyje (orlaivyje, erdvėlaivyje (SC) ar nepilotuojamame orlaivyje) įrengto radaro spinduliavimas, koherentiniai garso signalai, atitinkamų atsispindėjusių signalų priėmimas išilgai tiesinės nešėjo skrydžio trajektorijos, jų saugojimas. ir papildymas. Pridėjus priimtą

signalus, antenos spindulys suspaudžiamas ir radaro skiriamoji geba išilgai nešlio kelio linijos žymiai padidėja.

Priklausomai nuo to, ar sumuojant signalus fazių poslinkiai kompensuojami, ar ne, išskiriami sufokusuoti ir nefokusuoti SAR. Pirmuoju atveju apdorojimas sumažinamas iki antenos perkėlimo, signalų saugojimo, fazių poslinkių kompensavimo ir signalų sumavimo, antruoju - iki tų pačių operacijų, bet nekompensuojant fazių poslinkių.

Galima tokių stočių skiriamoji geba priartėja prie optinės stebėjimo įrangos charakteristikų. Šie radarai leidžia realizuoti didelę linijinę skiriamąją gebą, nepriklausomai nuo stebėjimo diapazono ir zondavimo signalo bangos ilgio.

Šiuo metu yra trys pagrindiniai žemės paviršiaus matavimo būdai (2 pav.): maršrutas, tyrimas ir prožektorius (detaliau).

Šiuolaikinės sistemos leidžia gauti žemės paviršiaus ir ant jo esančių objektų vaizdus, ​​​​su maždaug 1 m skiriamąja geba tyrimo režimais ir 0,3 m, kai naudojami prožektoriai. Taikomi skaitmeninio gauto signalo apdorojimo metodai turi didelę įtaką gaunamoms SAR charakteristikoms.

Maršruto režimu žemės paviršius nuolat fotografuojamas gavimo zonoje. Signalas kaupiamas per laikotarpį, lygų apskaičiuotam antenos diafragmos sintezės intervalui tam tikromis radaro nešiklio skrydžio sąlygomis.

Apžvalgos fotografavimo režimas skiriasi nuo maršrutinio fotografavimo režimo tuo, kad fotografuojama nepertraukiamai per visą pradalgės plotį juostelėmis, lygiomis fiksavimo juostos pločiui. Šeši spinduliai paeiliui perjungiami pagal aukštį, kad būtų galima matyti visą pradalgę (3 pav.).

Priklausomai nuo pagrindinės skilties orientacijos, skirstomi šoniniai ir priekiniai šoniniai režimai

Prožektorius

Antenos raštas. Signalas kaupiamas per laikotarpį, lygų apskaičiuotam antenos diafragmos sintezės intervalui tam tikromis radaro nešiklio skrydžio sąlygomis.

Fotografuojant prožektoriaus režimu, signalas kaupiasi didesniu intervalu, palyginti su apžvalgos režimu. Intervalo išplėtimas pasiekiamas perkeliant pagrindinę antenos rašto skiltį, o apšvitinta sritis nuolat yra fotografavimo zonoje. Šis judėjimas sinchronizuojamas su radaro nešiklio judėjimu.

Kad rašto taškas liktų tame pačiame paviršiaus plote, keturi spinduliai paeiliui perjungiami pagal azimutą (4 pav.).

Taigi, pagrindinių žemės paviršiaus tyrimo būdų, naudojant SAR metodą, analizė rodo, kad:

1) naudojant šoninio vaizdo metodą, didžiausias žiūrimo apatinio paviršiaus juostos plotis yra panašus į žiūrėjimo plotį;

2) linijinės skiriamosios gebos padidėjimas prožektoriaus režimu pasiekiamas didinant diafragmą, o žiūrima juosta susiaurėja;

3) tiesinės skiriamosios gebos padidinimas tyrimo režimu atliekamas naudojant labai tikslingų šablonų rinkinį.

Minimali tiesinė azimuto skiriamoji geba 8хш1п antenoms su nefokusuota dirbtine diafragma nustatoma pagal ryšį

Radaro linijinė azimutinė skiriamoji geba su fokusuota dirbtine diafragma nustatoma pagal išraišką

5х – ©Р0 – ^,

kur ya yra antenos angos dydis tam tikroje plokštumoje.

Radaras su fokusuota dirbtine diafragma leidžia, priešingai nei nefokusuotas, gauti linijinę skiriamąją gebą azimute, nepriklausomai nuo zondavimo signalo diapazono ir bangos ilgio. Tokių radarų skiriamoji geba didėja mažėjant tikrosios antenos dydžiui. Tai yra reikšmingas SAR pranašumas, palyginti su kitais žemės paviršiaus jutimo metodais.

Šoniniai skenavimo radarai. Pagrindiniai santykiai

Taikinio vietos nustatymas šoninio vaizdo metu atliekamas koordinačių sistemoje: takelio diapazonas x, nuolydžio diapazonas R.

Žiūrint iš šono, antenos raštas yra statmenas nešlio greičio vektoriui. Taikinių padėtis ant žemės nustatoma stačiakampėje koordinačių sistemoje xY. Apžiūros zona yra juosta, lygiagreti nešėjų skrydžio trajektorijai (5 pav., a). Juostos plotis nustatomas pagal radaro diapazoną.

Antenos raštą galima orientuoti kampu į važiavimo greičio vektorių, skirtingą nuo l/2.

■ pav. 4. Prožektoriaus režimas

■ pav. 5. Šoninio vaizdo stačiakampėje (a) ir įstrižoje (b) koordinačių sistemoje diagrama

Tuo pačiu siaurėja regėjimo laukas, taikinius galima aptikti aktyviai (5 pav., b). Šiuo atveju reljefas žvalgomas įstrižoje koordinačių sistemoje.

Yra žinoma, kad radaro skiriamoji geba, skirta žiūrėti žemės paviršių horizontaliame diapazone tiesiai po nešikliu, pablogėja, palyginti su riba, kurią nustato zondavimo impulso trukmė. Todėl vežėjo skrydžio aukštis dažniausiai imamas kaip artimiausia pradalgės riba, kur nuotolio skiriamoji geba pablogėja nežymiai.

Metodas apibūdinamas šiomis savybėmis:

Švitinimo laikas;

Radaro aptikimo diapazonas;

Rezoliucija.

Švitinimo laikas

Ttyo _ Ш '

čia © yra radaro antenos modelio kampinis plotis horizontalioje plokštumoje; W - greičio projekcija išilgai kelio krypties.

Būdingas šoninio vaizdo metodo bruožas yra vienkartinis taikinių apšvitinimas. Kai stebėjimo kryptis yra statmena žemės greičio vektoriui, vaizdas susidaro tik skrydžio trajektorijos spinduliu.

Antrasis bruožas yra tikslinio švitinimo laiko padidėjimas proporcingai diapazonui. Tai lemia tai, kad signalų, atsispindinčių nuo taikinių, energija didėja didėjant taikinio nuotoliui.

Nustatykime radaro aptikimo diapazoną šoninio skenavimo atveju.

Yra žinoma, kad taikinio (reljefo fono) aptikimo diapazonas D0 su efektyviu atspindinčiu paviršiumi st naudojant vieną siųstuvo-imtuvo anteną turi tokią formą

64l k0kGots

čia E yra tikslinė švitinimo energija; b - antenos kryptingumo koeficientas; X – radaro siųstuvo bangos ilgis; £ш - priimančiojo įrenginio triukšmo rodiklis; £ - Boltzmann konstanta; T0 – absoliuti temperatūra (dažniausiai 280 K); "L = Es tt/^sh yra reikiama radaro priėmimo įrenginio matomumo koeficiento vertė. Čia Es t1n yra gauto atspindėto signalo energijos slenkstinė vertė, apibūdinanti radaro priėmimo įrenginio jautrumą; Ysh yra spektrinio triukšmo tankis imtuvo įėjime: Ysh = £sh £ T0.

Taikinio (reljefo elemento) švitinimo energiją lemia santykis

V - £Pe^tayo>

čia Рср yra vidutinė skleidžiamo signalo galia.

Atsižvelgdami į tikslinės švitinimo energijos ryšį, gauname diapazono formulę šoninio vaizdo metodu

Rpa©0С2stХ2

64l 1Ak0k7O"p

Išraiškos analizė rodo, kad galima padidinti nagrinėjamo metodo veikimo diapazoną lyginant su visapusišku matomumu.

Universalus radaras su sintetine diafragma, pagrįstas erdvėlaiviu su sukimosi stabilizavimu. Pagrindiniai santykiai

Norint įgyvendinti šį žemės paviršiaus stebėjimo būdą, reikalingas erdvėlaivis su sukimosi stabilizavimu ir radaras su paraboline antena. Antenos raštas turi pasvirimo kampą vietinės vertikalios atžvilgiu.

Radaro antena dėl erdvėlaivio korpuso, prie kurio ji yra tvirtai pritvirtinta, sukimosi apskritimu, nuskaito požeminį paviršių. Antenos modelio projekcija azimutinėse ir aukščio plokštumose į žemės paviršių parodyta Fig. 6 ir 7.

Metodo radaro energija yra geresnė, palyginti su SAR, nes naudojamas siauresnis pakreiptos antenos pluoštas. Jis nustatomas pasirenkant minimalų ir didžiausią antenos rašto pakilimo kampą.

Panagrinėkime radaro antenos padėtį skirtingu metu (8 pav.). Antena adresu

Antenos projekcija

■ pav. 6. Radaro antenos modelio projekcijų į žemės paviršių azimutalinėje plokštumoje tipas: Oa – erdvėlaivio radaro antenos sukimosi kampinis greitis azimutinėje plokštumoje; Yatah – didžiausias atstumas iki taikinio Ts^ V – erdvėlaivio greitis

■ pav. 7. Erdvėlaivio radaro antenos ploto peržiūra

■ pav. 8. Erdvėlaivio radaro antenos padėtys sukimosi plokštumoje skirtingu laiku, atsižvelgiant į transliacinį judesį ir sukimąsi: I - atstumas, kurį erdvėlaivis nuskrenda per pusę sukimosi periodo

sukimasis aplink vietinę vertikalę, atsižvelgiant į važiavimo greitį, nuosekliai užima šias pozicijas (1, 2, 3 ir tt taškai). Antenos sukimosi spindulys yra nereikšmingas (kelių metrų). Erdvėlaivis juda pirmuoju pabėgimo greičiu, o antenos judėjimo kreivė virsta beveik tiesia linija laiko intervalu, lygiu pusei sukimosi periodo.

Kiekviename šios kreivės taške antenos elektrinė ašis bus jai statmena. Pasidaro įmanoma susintetinti dirbtinę apertūrą.

Vieta apibrėžiama polinėje koordinačių sistemoje. Matuojamas diapazonas R ir azimutas ß. Nustatomas skrydžio aukštis H ir pakilimo kampas y. Tikslinis azimutas matuojamas nuo judėjimo krypties (žr. 6 pav.).

Radarinis stebėjimas vykdomas tam tikroje erdvės zonoje, kuri vadinama darbo zona arba radaro stebėjimo zona. Darbo zonos matmenys nustatomi pagal žiūrėjimo intervalus pagal diapazoną Rmax - Rmin, azimutą "max - amin", aukščio kampą ßmax - ßmin ir radialinį greitį Vr max - Vr min. Kiekvieno nurodyto intervalo ilgis nustatomas pagal radaro skiriamosios gebos elementų skaičių jame išilgai atitinkamos koordinatės.

Informacija apie taikinių buvimą įvairiuose darbo zonos raiškos elementuose gaunama šių elementų peržiūros (peržiūros) metu. Įvairių elementų žiūrėjimo tvarką ir laiką, taip pat radaro skleidžiamų signalų intensyvumą žiūrint kiekvieną elementą lemia darbo zonos apžiūros metodas (programa).

Darbo zonos elementų peržiūra gali būti atliekama nuosekliai laiku arba vienu metu.

Atliekant nuoseklią peržiūrą, ne visada galima užtikrinti reikiamą informacijos apie taikinių buvimą ir koordinates stebėjimo srityje greitį. Taip yra dėl to, kad tikslinė švitinimo trukmė T turi viršyti didžiausią signalo delsos trukmę tmax:

T> "^patikrinti 2^ patikrinti / s

kur Yatah yra didžiausias radaro nuotolis; c yra šviesos greitis.

Vienos visos zonos T0 peržiūros laikas turi atitikti sąlygą

T0 – T^a, p > (2^Shax / c)^a, p,

kur Na p – kryptinės skiriamosios gebos elementų skaičius.

Visur žiūrint su sintetine diafragma turi būti laikomasi tam tikro santykio

T - 2l/Oa.

Impulsų, kuriuos per šį laiką atspindės taikinys, skaičius bus

P – Ш – ©Гё/Оа,

kur yra impulso pasikartojimo dažnis serijoje.

Darbo zonos peržiūros laikotarpis lemia informacijos apie taikinio buvimą zonoje gavimo greitį ir negali viršyti tam tikros leistinos vertės T0 max. Jei ši reikšmė pateikiama, tada

Oa - 2l / ^Ošachas.

Šis santykis nustato mažiausią kampinį radaro antenos modelio sukimosi greitį, kai žiūrima visapusiškai naudojant sintetinę diafragmą.

Pasirinkus sukimosi greitį, galima matyti žemės paviršių be tarpų.

Pagrindinės apvalaus žiūrėjimo metodo su sintetine diafragma charakteristikos:

Tikslinis švitinimo laikas;

Peržiūros laikotarpis ir vieno tikslo peržiūros ciklų skaičius.

Apvalaus žiūrėjimo metodo su diafragmos sinteze palyginimas su kitais metodais leidžia padaryti tokias išvadas.

1. Priėmimo antenos rašto nuskaitymas užtikrina visos apatinės žemės vaizdą

paviršius be tarpų. Tokiu atveju gauto vaizdo kampinė skiriamoji geba bus panaši į SAR skiriamąją gebą prožektoriaus režimu.

2. Švitinimo laikas praktiškai nepriklauso nuo tikslinio diapazono.

3. Apatinės žemės paviršiaus apžiūra per vieną sukimosi laikotarpį vyksta du kartus ir priklauso nuo kampinio greičio, kuris lemia ciklų skaičių.

4. Radaro energija yra žymiai didesnė, palyginti su SAR metodu, nes naudojamas siauresnis raštas. Taikinys (reljefo elementas) yra stebėjimo kryptimi, statmenai kampinio greičio vektoriui.

5. Pasirinkus antenos pasvirimo kampą, horizontalus žemės paviršiaus vaizdas neįtraukiamas

1. Sollogub A.V. et al.. Mažų erdvėlaivių grupės, skirtos nuotoliniam Žemės stebėjimui, efektyvumo vertinimas funkcinių užduočių atlikimo efektyvumo ir patikimumo požiūriu // Informacinės ir valdymo sistemos. 2012. Nr.5(60). 24-28 p.

2. Verba V. S., Neronsky L. B., Osipov I. G., Turuk V. E. Kosmoso pagrindu veikiančios žemės tyrimo radarų sistemos / red. V. S. Verba. - M.: Radiotechnika, 2010. - 680 p.

3. Vinogradovas M. Šiuolaikinių radarų su antenos diafragmos sinteze galimybės // Foreign Military Review. 2009. Nr. 2. P. 52-56.

nuotolis tiesiai po nešikliu, kur radaro skiriamoji geba yra itin maža.

Išvada

Šiame darbe nagrinėjamos pagrindinės kosminių radarų, skirtų žemės paviršiui stebėti, kūrimo kryptys ir šių priemonių sukūrimo istorija. Analizuojami esami metodai ir atliekamas lyginamasis pagrindinių techninių charakteristikų vertinimas. Siūlomas diafragmos sintezės metodas, pagrįstas priimančios antenos sukamuoju judesiu, naudojant sukimosi stabilizuotą erdvėlaivį. Buvo nustatyti būdai, kaip pagerinti borto radaro technines charakteristikas, kad būtų išspręstos taikomos problemos.

4. Sesin A. E., Shepeta D. A. Matematinis jūros paviršiaus aido signalų modelis, stebimas orlaivių lokatoriuose // Informacinės ir valdymo sistemos. 2010. Nr. 2. P. 21-25.

5. Zakharova L.N. ir kt. Bendra optinių ir radarų jutiklių duomenų analizė: galimybės, apribojimai ir perspektyvos // Radijo inžinerija ir elektronika. 2011. T. 56. Nr. 1. P. 5-19.