волны сигнала, величины баз МПРЛС и размеров цели, а также от неод-нородностей параметров трасс распространения радиоволн.

Если цель можно считать точечной, то фазовый фронт волны имеет форму сферы, а принимаемые на разнесенных позициях сигналы жестко связаны по фазе и когерентны. При протяженных целях фазовый фронт формируется в процессе интерференции электромагнитных волн от локальных центров отражения ( блестящих точек) цели. Большая протяженность цели приводит к флуктуациям фазового фронта, которые могут нарушить пространственную когерентность (корреляцию) сигналов, принятых на разнесенных позициях.

При однородной среде распространения и малой базе (Б->0) сигналы на входе приемных устройств идентичны и когерентны. С увеличением базы сигналы начинают различаться в основном из-за многолепесткового характера диаграммы обратного рассеяния (ДОР) цели. При некотором размере базы Б/=/?Х/- ц, где R - дальность до цели; /ц - наибольший размер цели, приемные позиции принимают отраженные от цели сигналы по разным лепесткам ДОР. Эти сигналы независимы и не-коррелированы.

Пространственно-когерентные РЛС извлекают всю информацию, содержащуюся в пространственной структуре поля радиоволн, вплоть до фазовых соотношений. В этих РЛС фазовые набеги в каналах приема и обработки сигналов различных пространственных позиций одинаковы в интервалах времени, намного превышающих длительность сигнала (истинно когерентные системы). Поэтому аппаратура позиций синхронизируется во времени, а также по частоте и фазе высокочастотных колебаний. Разнесенные позиции образуют специфически расположенную фазированную антенную решетку (ФАР).

Системы с кратковременной пространственной когерентностью имеют постоянство фазовых соотношений в трактах аппаратуры\пози-ций в пределах длительности используемого сигнала (псевдокогерентные системы). При этом можно извлекать информацию о доплеровских частотах по изменению фаз в пределах длительности сигнала, но нельзя осуществлять фазовую пеленгацию, поскольку принимаемые на позициях сигналы некогерентны в один и тот же момент времени. Аппаратура позиций синхронизируется по времени и частоте, но не по фазе.

Пространственно-некогерентные РЛС обрабатывают сигналы после их детектирования, но до объединения в пункте обработки информации МПРЛС. Здесь не требуется синхронизация аппаратуры позиций по частоте и фазе. Нужно отметить, что пространственная некогерентность не противоречит временной когерентности сигналов, поступающих в аппаратуру каждой позиции. Поэтому на каждой позиции можно измерять радиальную составляющую скорости по доплеровскому сдвигу частоты.

Виды объединения информации в МПРЛС. В пункте обработки информации возможно объединение когерентных сигналов (когерентное объединение), видеосигналов, обнаруженных отметок и единичных замеров (результатов однократного измерения параметров сигнала или элементов W), а также объединение траекторий.

Когерентное объединение - наивысший уровень объединения информации. Радиочастотные сигналы от позиций МПРЛС поступают на центральный пункт обработки информации, где выполняются все операции обнаружения, отождествления и определения параметров движения цели и ее местоположения. Система, в которой осуществляется когерентное объединение сигналов, обладает наибольшими возможностями, так как в ней можно использовать пространственную когерентность сигналов, при которой отсутствуют случайные изменения разности фаз сигналов, принимаемых на позициях МПРЛС. Такая система отличается наибольшей простотой аппаратуры приемных позиций, однако усложняется ПОИ и требуются широкополосные линии передачи сигналов с высокой пропускной способностью.

Объединение траекторий - низший уровень объединения информации. С позиций сигналы поступают после вторичной обработки и отбраковки ложных отметок целей, поэтому большинство вычислительных операций выполняется на позициях МПРЛС, аппаратура которых наиболее сложна. Аппаратура центра обработки информации упрощается, и линии связи работают в наиболее легких условиях.

Таким образом, чем выше уровень объединения информации, т.е. чем меньше информации теряется на приемных позициях до совместной обработки, тем выше энергетические и информационные возможности МПРЛС, но тем сложнее аппаратура центрального пункта обработки и выше требования к пропускной способности линий передачи информации.

2.3. Отражающие свойства целей

Падающие на объект радиоволны возбуждают на его поверхности в соответствии с фа-ничными условиями токи проводимости или смещения, которые зависят от материала, формы и размеров объекта. Эти токи, в свою очередь, вызывают вторичное излучение или рассеяние радиоволн. Проще всего иллюстрировать процесс вторичного ИЗЛу- Рис- 2.7. Зависимость отношения к мощно-чения радиоволн на примере об- рассеяния л. (при ) от отношения ра-

. диуса сферы г к длине волны X лучения металлической сферы

при изменяющемся отношении радиуса сферы к длине волны г/Х (рис. 2.7).

Здесь видны три характерные области, или зоны: / - зона рефракции, или зона Рэлея, когда г1Х \, при этом значения отношения PpJPu невелико и монотонно меняется;

2 - зона резонансного рассеяния, когда гХ, при этом PpJPa может принимать различные значения (т.е. сильно зависит от ИХ), поскольку в данном случае ведет себя как объемный резонатор;

3 - зона отражения, когда г1Х I и PJPq const.

Отметим, что перечисленные характерные области возникают при отражении сигналов от всех объектов правильной формы. В радиолокации стараются использовать зону отражения, и при реальных размерах целей /ц (летательные аппараты и транспортные средства) применяют радиоволны длиной, меньшей 10 м.

Для активного вида радиолокации плотность потока энергии на поверхности сферы радиуса R около точки М

AnR-где Р\ - пиковая (импульсная) мощность передатчика; т\\ -КПД фидерного тракта, соединяющего передатчик с ан-P.IC. 2.8. Взаимное положение радиолокатора и Qp. q-/ q коэффици-обнаруживаемой цели \

ент усиления передающей ан-

П Р £

тенны по мощности; - КПД антенны; D=-2 = iH = J

НН iHH Ц

(£ и £нн-

напряженность электрического поля направленной и ненаправленной передающей антенны).

Отражающие свойства целей в РЛС принято оценивать эффективной площадью рассеяния цели:

где - коэффициент деполяризации вторичного поля (0<<1); Potp-SDqW - мощность отраженного сигнала; П - плотность патока энергии(плотность мощности)радиолокационного сигнала на сфере радиусом R в окрестности точки М, где находится цель (рис. 2.8); Do-значение диаграммы обратного рассеяния (ДОР) в направлении на радиолокатор; 5 Ppac/Hi- полная площадь рассеяния цели.