Введение

 

Основу моноимпульсного метода определения направления на цель, при котором отраженный импульс содержит полную информацию об угловом положении объекта, составляет многоканальный прием, когда отраженные сигналы принимаются одновременно двумя независимыми приемными каналами по каждой координатной плоскости пеленгации (двумя в азимутальной плоскости и двумя в угломестной). Амплитудные флуктуации отраженного сигнала не оказывают заметного влияния на точность измерения угловых координат, так как в моноимпульсных системах пеленгование осуществляется по одному импульсу, и используются одновременно два независимых канала приема в каждой координатной плоскости.

            Одним из основных требований к радиолокационным системам является требование возможности разрешения цели, имеющей малую эффективную площадь рассеяния на фоне неподвижной (малоподвижной) цели с большой эффективной площадью рассеяния. Такая задача может возникать, в частности, при локации небольших объектов на земной и морской поверхности, а также при обнаружении низколетящих объектов. В традиционных радиолокационных системах с длинными импульсами разрешение по дальности достигается применением частотной модуляции лоцирующего импульса, существенно расширяющей его эффективный спектральный диапазон. При этом отраженный сигнал обрабатывается с помощью цифровых методов. Однако, в процессе цифровой обработки возникают паразитные боковые полосы, через которые может осуществляться подмешивание к выходному сигналу отраженных сигналов от близлежащих целей. Таким образом, отраженный сигнал от цели с большой эффективной площадью рассеяния может полностью маскировать сигнал от цели с малой эффективной площадью рассеяния, находящейся вблизи большой цели. Такой проблемы не существует для радиолокационных систем с короткими микроволновыми импульсами, так как там не требуется использовать схем сжатия импульсов. Действительно, электромагнитное излучение распространяется на 30 см за 1 наносекунду, поэтому при использовании лоцирующих импульсов длительностью в несколько наносекунд может быть непосредственно обеспечено метровое разрешение радиолокационных измерений. Таким образом может быть обнаружена низкоотражающая движущаяся цель на фоне значительной стационарной помехи.

            Уменьшение длительности лоцирующего импульса при прочих равных условиях сокращает максимальную дальность обнаружения цели. Действительно, максимальная дальность обнаружения определяется в числе прочих параметров общей энергией сигнала посылки (произведением эффективной мгновенной мощности на длительность сигнала), применяемого в радиолокационной системе. Чем меньше длительность сигнала посылки при неизменной его амплитуде, тем меньше общая энергия сигнала, и, следовательно, тем меньше максимальная дальность обнаружения цели. Таким образом, происходит ухудшение одного из важнейших параметров радиолокационной системы. Возможным способом исправления ситуации является использование сверхмощных микроволновых импульсов. В этом случае при переходе к более коротким импульсам посылки при сохранении общей энергии сигнала максимальная дальность обнаружения цели остается неизменной, в то же время разрешение целей по дальности существенно возрастает. Таким образом, задача улучшения характеристик обнаружения и сопровождения целей при моноимпульсной локации малозаметных объектов естественным образом приводит к необходимости использования мощных сверхкоротких (наносекундных) импульсов микроволнового диапазона. Характеристики такой локации и возможности их совершенствования и будут рассмотрены в настоящей лекции.