Файл: Верба В.С. - Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения (Системы мониторинга) - 2008.pdf

а) Медленные флуктуации 

б) Быстрые флуктуации 

Рис. 2.16 

При быстрых флуктуациях от пачки к пачке требуемое отношение сиг­

нал/шум при Р

п0

 = 0,9 равно 11 дБ (рис. 2.16, б). 

Обычно задается отношение сигнал/шум, равное 13 дБ, что обеспечивает 

за три обзора Р

по

 = 0,95 при Р

лт

 = 10~

6

. 

Определение вероятности обнаружения низколетящей цели при наблюде­

нии сигнала цели на фоне отражений от подстилающей поверхности требует 
вычисления уровня мощности фона в элементе разрешения цели по дальности 
и скорости с учетом мощности помехи. Мощность сигнала цели определяется 
теми же параметрами БРЛС, как и в случае обнаружения сигнала без фона. 
Мощность фона зависит от многих параметров РЛС и подстилающей поверх­
ности. 

На рис. 2.17 показан случай формирования сигнала фона в режиме ВЧП, 

когда обеспечивается однозначное соответствие скорости цели и доплеровской 
частоты при неоднозначности по дальности. 

В элемент разрешения сигнала цели по задержке и частоте попадают сиг­

налы, отраженные от подстилающей поверхности в элементах разрешения на 
местности по горизонтальной дальности 5Д и азимуту δ 1: 

где φ - угол места элемента разрешения относительно вектора путевой скоро­
сти носителя, 5г - разрешение по наклонной дальности; 

определяется разрешением по частоте при азимутальном угле наблю­

дения фона 9ф относительно вектора путевой скорости носителя. 

Соответственно, мощность сигнала фона одного элемента разрешения оп­

ределяется величиной ЭПР фона .Величина удельной ЭПР σ

0 

зависит от типа местности и угла места φ. Для БРЛС комплексов Е-2 и Е-3 на 

основании экспериментальных и расчетных данных сформированы модели 

удельных ЭПР фона σ

0

(φ) (см. рис. 2.7, 2.8). 

Элементы разрешения фона лежат на пересечении линии равной допле­

ровской частоты (изодопы) с линиями равных дальностей, следующих с перио­

дом (6 км при F

n

 = 25 кГц). Число элементов дальности находится 

значением , где Д

т а х

 определяется дальностью радиогоризонта. 

На рис. 2.17 область пересечения показана отдельно (в кружочке). 
Доплеровская частота изодопы соответствует частоте цели 

где У - радиальная составляющая скорости цели в направлении БРЛС, θ -

угол сканирования ДН антенны по азимуту в направлении на цель на большой 
дальности (ф

ц

 « 0). 

Рис. 2.17 

Доплеровская частота цели определяет доплеровскую частоту фона L· = f

4

 и, 

соответственно, угол θ

φ

 относительно вектора путевой скорости , 

необходимый для расчета разрешения по азимуту. 

Мощность фона в элементе разрешения цели определяется суммой мощ­

ностей фона каждого разрешаемого по дальности элемента фона 

По сравнению с мощностью сигнала цели при расчете отношения сиг­

нал/фон мощность фона определяется не только ЭПР фона σ^, но и другим 

коэффициентом усиления антенны ι, который зависит от координат 

элемента фона. Кроме того, потери при обработке сигналов фона меньше на 
3...5дБ по сравнению с обработкой сигнала цели. Это объясняется малым 
влиянием рассогласования характеристик системы обработки и сигналов фона, 
так как при рассогласовании происходит перераспределение сигнала фона ме­
жду элементами разрешения, не изменяя его мощности. 

При учете приема фона по боковым лепесткам выходного сигнала согла­

сованной системы обработки (функции неопределенности) задача расчета 
мощности фона еще более усложняется. Поэтому такие расчеты обычно прово­
дят методом математического имитационного моделирования с учетом стати­
стики сигналов и фона. 

В результате пороговой обработки сигналов формируются данные целей 

для последующей (вторичной) обработки: 

номер канала задержки (неоднозначной дальности); 
номер канала частоты (скорости); 
азимут (среднее значение угла из четырех обнаруженных пачек); 
угол места (сканированием ДН либо моноимпульсным методом). 

2.8.2. Оценка характеристик обнаружения низколетящих 

воздушных целей Б РЛС с квазинепрерывным излучением 

Получение оценок характеристик бортовой РЛС с трассовым выходом из-

за большой размерности задачи требует разработки калибруемых по экспери­
ментальным данным математических моделей с имитацией процессов зондиро­
вания пространства, обнаружения отметок на различных частотах повторения 
от ВЦ в доплеровско-дальностных каналах, устранения неоднозначности по 
дальности, реализации первичной и вторичной обработок добываемой инфор­
мации. Для повышения точности оценок характеристик обнаружения необхо­
димо одновременно учесть законы флуктуации эффективной поверхности рас­
сеяния ВЦ, наличие альтиметровых помех в бортовой РЛС, нестационарность в 
пространстве и во времени потока ложных отметок, обусловленных как пере­

отражениями от подстилающей поверхности, так и наличием в каналах обра­
ботки ложных отметок комбинационного характера при неверном устранении 
неоднозначности по дальности. 

Далее приводится методика определения характеристик обнаружения 

низколетящих воздушных целей методом имитационного моделирования. 
Используются обозначения, как в оригинале [3]. 

Бортовая РЛС с переключением частот повторения импульсов (ЧПИ) из­

лучает когерентную последовательность зондирующих радиоимпульсов, 

спектр которых представлен на рис. 2.18, а, длительностью т

и

 и ЧПИ F

nl

,F

n2

 и 

т. д. Авиационный носитель перемещается равномерно и прямолинейно на вы­

соте Н

с

со скоростью V

c

 (рис. 2.18, б). Принятые колебания состоят из полез­

ного сигнала, активных и пассивных помеховых колебаний, отраженных под­
стилающей поверхностью (рис. 2.18, в). Мощность помех на входе бортовой 
РЛС зависит от среды распространения радиоволн, диаграмм направленности 
приемной и передающей антенн, свойства подстилающей поверхности и 

других факторов. Необходимо получить последовательность и расчетные вы­

ражения оценок характеристик данного класса РЛС в условиях реального 

функционирования. 

Обобщенный алгоритм оценки характеристик обнаружения ВЦ приведен 

на рис. 2.19. В этом случае с учетом движения авиационного носителя опреде­
ляется уровень отраженных подстилающей поверхностью сигналов в каждом 

доплеровском канале, рассчитываются отношения сигнал/помеха и вероятно­

сти обнаружения ВЦ. 

Применяются две основные системы координат: сферическая (в,<р,Д), 

центром которой является фазовый центр антенны, и декартовая система 

(Χ,Υ,Η) с центром в точке пересечения перпендикуляра, опущенного из цен­

тра, с поверхностью земли (см. рис. 2.18, б). 

Рис. 2.18