7 Г ' ; * / у ' / Рис. 2.2. Обзор в секторе по углу места одним лучом

Один из путей сокращения периода обзора — увеличение углов раствора диаграммы направленности антенны станции. Однако для улучшения разрешающей способности и повы­шения точности определения координат необходимы узкие диаграммы направленности. Противоречия преодолеваются путем компромиссного выбора диаграммы направленности и способа обзора пространства.

(2.6)

В станциях с круговым обзором пространства период об­зора равен времени полного оборота антенной системы, т. е.

т — 60

* оба — у

где яд — число оборотов антенны в минуту. 72

РЛС могут иметь секторный обзор как по азимуту, так и по углу места. Обзор в секторе по углу места может произ­водиться одним лучом (рис. 2.2) или несколькими лучами (рис. 2.3), каждым в своей зоне. Во втором случае период обзора сокращается.

Рис. 2.3. Обзор в секторе по углу места несколькими лучами

При винтовом обзоре (рис. 2.4) возможно осуществить круговой обзор в зоне. Период обзора зоны равен времени нескольких оборотов антенны, необходи­мых для обзора зоны, т. е.

60 Де

обз. зон

где Де₃ — сектор зоны.

Полный период обзора, если зоны одинаковы и режим обзора не меняется от зоны к зоне, равен

Т^з = ' Т^А. (2.8)

где я₃ — число зон;

к₉ — коэффициент, учитывающий время, необходимое на реверсирование движения антенны; он зависит от числа зон, последовательности и способа пере­хода от зоны к зоне Л_р=1ч-3.

2.8. РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПО ДАЛЬНОСТИ

Рис.

2.4. Винтовой обзор

э

0.0'

П_Д

Разрешающая способность радиолокационной станции — это способность станции обеспечить раздельное наблюдение и измерение координат двух близко находящихся одна от другой целей.

Разрешающей способностью станции по дальности ЬД на­зывают минимальное расстояние по дальности между двумя целями с одинаковыми угловыми координатами, при котором еще возможно раздельное наблюдение и измерение дально­сти каждой цели:

ЪД=^+ЬД_И, (2.9)

где с—скорость распространения электромагнитной энер­гии;

х—длительность импульса;

ЬД_И — разрешающая способность индикаторного устрой­ства (см. гл. IX).

Разрешающая способность обычных импульсных РЛС тем выше (ЬД тем меньше), чем меньше длительность импульса и выше разрешающая способность индикатора. Она зависит прежде всего от длительности зондирующего импульса т_и.

Первый член правой части уравнения (2.9) определяет потенциальную разрешающую способность ЬД_п станции:

= (2.10)

Разрешающая способность РЛС с внутриимпульсной ча­стотной модуляцией и сжатием импульса при обработке от­раженного сигнала определяется длительностью «сжатого» импульса тис» т. е.

= (2.11)

Разрешающая способность РЛС с фазо-кодовой манипу­ляцией определяется длительностью кодового интервала тик» т. е,

= (2.12)

где ^тик ~ ~~~ \

т_и — длительность зондирующего импульса; п — число кодовых интервалов.

2.9. РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПО АЗИМУТУ

Разрешающей способностью РЛС по азимуту 8р назы­вается разность азимутов предельно близких друг к другу це­лей, находящихся на одинаковой дальности и одинаковых высотах, при которой еще возможно раздельное измерение азимута каждой цели:

8Р = ?о.5 + 8Р„, (2.13)

где <р_0#5 — ширина диаграммы направленности по половин­ной мощности в горизонтальной плоскости; — разрешающая способность по азимуту индикатор­ной аппаратуры (см. гл. IX). Например, для индикаторов кругового обзора

8Р = ?О.5 + 57,3-^, (2.14) ^гд

где г_д — удаление отметки от центра экрана индикатора;

й_п — диаметр светового пятна на экране индикатора.

2.10. РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПО УГЛУ МЕСТА

Разрешающей способностью РЛС по углу места назы­вают разность углов места предельно близких друг к другу целей, находящихся на одинаковых дальностях и под одним азимутом, при которой еще возможно раздельное измерение угла места каждой цели.

Разрешающая способность 8$ РЛС с качанием луча в вер­тикальной плоскости равна

8е = 0_о.₅ + 8е_и, (2.15)

где 0_О,5 — ширина диаграммы направленности антенны РЛС в вертикальной плоскости; йе_и — разрешающая способность по углу места инди­каторной аппаратуры.

Из (2.13) и (2.15) следует, что разрешающая способность по угловым координатам зависит прежде всего от ширины диаграммы направленности антенны в соответствующей пло­скости. Первые слагаемые в этих уравнениях определяют по­тенциальную разрешающую способность РЛС по угловым ко­ординатам.

2.11. РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПО ВЫСОТЕ

Разрешающей способностью по высоте обладают РЛС с высокой разрешающей способностью по углу места, в частно­сти использующие метод парциальных диаграмм или метод качания луча $ вертикальной плоскости для определения вы­соту.

Разрешающей способностью РЛС по высоте называют ми­нимальную разность высот двух целей, находящихся на од-

высоте

Для РЛС с качанием луча в вертикальной плоскости

^ЬН~-^7 ^{+ ЬН}» (2-¹⁶)

где Д — дальность до цели;

е — текущий угол места; 8Я_И — разрешающая способность индикатора высоты.

2.12. РАЗРЕШАЮЩИЙ ОБЪЕМ РЛС

Разрешающим (импульсным) объемом РЛС называют объем части пространства в зоне обзора станции, ограничен­ный расстояниями, равными разрешающим способностям станции по дальности и угловым координатам (рис. 2.6). Он равен

ЪУ = ДЧДЩЪг (2.17)

или

«У- (2-18)

где О — коэффициент направленного действия антенны.

Цели, находящиеся в пределах разрешающего объема РЛС, обнаруживаются как одна цель.

Чем короче зондирующий импульс и острее диаграмма на­правленности антенной системы, тем меньше импульсный объем, а следовательно, выше разрешающая способность РЛС.

РЛС с меньшим импульсным объемом более помехо­устойчивы при воздействии пассивных помех.

онной станции

Разрешающие способности при автосопровождении. Под

разрешающими способностями РЛС при автоматическом со­провождении целей понимают минимальные разности коор­динат целей, при которых еще возможно уверенное автосо­провождение каждой цели.

2.13. ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЦЕЛЕЙ

О точности определения координат целей при помощи РЛС судят по величине ошибок измерения координат.

Ошибки по источникам их возникновения делят на внеш­ние и инструментальные, а по закономерности их возникно­вения — на грубые, систематические и случайные.

Грубые ошибки или промахи, возникающие в результате просчетов, легко исключаются. Считается, что хорошо обучен­ный расчет РЛС их не допускает.

Систематические ошибки в процессе работы РЛС оста­ются постоянными или изменяются по известному закону. Эти ошибки могут быть заранее определены и учтены. Личный состав, обслуживающий РЛС, должен знать источники воз­можных систематических ошибок и всегда устранять причины возникновения последних, а допущенные ошибки уметь оце­нить и внести в результаты измерений необходимые по­правки.

Систематические ошибки, как правило, являются инстру­ментальными. Они обусловливаются точностью настроек и регулировок, состоянием аппаратуры, ошибками привязки и ориентирования РЛС на местности, степенью обученности операторов и т. п.

Систематические ошибки могут быть и внешними. К таким ошибкам относятся:

• ошибки, обусловленные влиянием земли и местных предметов;

• ошибки вследствие влияния на распространение волн конкретных климатических условий;

• ошибки, обусловленные характером и маневром цели.

Случайные ошибки — это неизбежные ошибки, возникаю­щие из-за случайного характера всех процессов в блоках и узлах РЛС, распространения радиоволн, отражения от целей, наблюдения за экраном и т. п.

Случайные ошибки рассчитывают, исходя из статистиче­ской теории измерения параметров радиолокационных сигна­лов, которая основывается на том, что наличие различных шумов (помех) в устройствах приема и обработки сигналов вызывает появление случайных ошибок измерения. Случай­ные ошибки действующих РЛС определяются путем предва­рительных испытаний. Именно случайные ошибки и опреде­ляют точность измерения координат цели.

Для оценки случайных ошибок пользуются среднеквадра­тичной о, срединной (вероятной) и максимальной ошиб­ками.

Практически часто пользуются также ошибкой, характе­ризующейся определенной вероятностью ее появления.

Среднеквадратичная ошибка

Среднеквадратичная ошибка

/ 4-2*?' <^2Л9>

^Г /=1

где х₁ = а₁—X — случайная ошибка /-того измерения; а₁ — результат /-того измерения; X—истинное значение измеряемой коорди­наты;

п — число измерений. Она подсчитывается с достаточной точностью даже при сравнительно небольшом числе измерений (п ^10).

Если известны среднеквадратичные ошибки 01, 02, о_п, обусловленные различными независимыми источниками, об­щая среднеквадратичная ошибка

= + + (2.20)

Средняя ошибка

Средняя ошибка равна среднему арифметическому из аб­солютных значений случайных ошибок ряда измерений, т. е.

*_ср = ± + + . (2.21)

Нормальный закон распределения случайных ошибок

Случайные ошибки имеют нормальный закон распреде­ления:

/ ч 1 ~т(т)²

где V) (л:) — плотность вероятности случайных ошибок; х — случайная ошибка; о — среднеквадратичная ошибка.