Радіолокація - область радіотехніки, що забезпечує радіолокаційне спостереження різних об'єктів, тобто їх виявлення, вимір координат і параметрів руху, а також виявлення деяких структурних або фізичних властивостей шляхом використання відображених або перевипромінювання об'єктами радіохвиль або їх власного радіовипромінювання.
Інформація, що отримується в процесі радіолокаційного спостереження, називається радіолокаційної. Радіотехнічні пристрої радіолокаційного спостереження називаються радіолокаційними станціями (РЛС) або радіолокаторами. Самі ж об'єкти радіолокаційного спостереження іменуються радіолокаційними цілями або просто цілями. При використанні відбитих радіохвиль радіолокаційними цілями є літальні апарати (літаки, вертольоти, метеорологічні зонди та ін.), Гідрометеори (дощ, сніг, град, хмари і т. Д.), Річкові та морські судна, наземні об'єкти (будови, автомобілі, літаки в аеропортах і ін.), всілякі військові об'єкти і т.
Виділення корисної інформації про цілі забезпечуються відповідними радіотехнічними пристроями - РЛС. Таким чином систему РЛС можна розглядати як радіолокаційний канал. Основними складовими частинами РЛС є передавач, приймач, антенний пристрій, термінал.
Крім виявлення цілей, РЛС вирішує завдання супроводу мети, яка досягається за рахунок визначення координат положення цілі в просторі і видачі сигналів управління на переміщення антени, тим самим забезпечуючи постійне відстежування положення цілі в мінливої повітряну обстановку. Комплекс пристроїв забезпечує вироблення сигналів управління антеною, вимір координат цілі об'єднуються в пристрій іменоване стежить координатор або радіотехнічний координатор.
Розвиток сучасної техніки, складність вирішуваних завдань, високі вимоги до надійності, простоті управління, оперативності, все це відбилося на побудові РЛС.
У пропонованій роботі розглянуто класифікацію існуючих координаторів, принцип побудови і оцінити потреби.
1. Загальні відомості про радіотехнічних координаторів
1.1. Визначення і класифікація радіотехнічних координаторів
Радіотехнічні координатори (РТК) - це пристрої забезпечують безперервне і точне вимірювання координат цілі (ракети) і параметрів їх руху в заданій вимірювальної системі координат і є невід'ємним елементом побудови радіолокаційних станцій (РЛС) огляду та супроводу. Для вирішення завдання виявлення і супроводу цілей в РТК використовується ряд радіотехнічних пристроїв (систем) працюють в комплексі і тісно взаємопов'язаних між собою.
РТК класифікуються за такими ознаками (Рис.1):
- по числу вимірюваних координат:
Координатори - пеленгатори, що вимірюють тільки кутові координати
- за принципом локації:
Звичайні координатори-локатори з пасивним відповіддю, що працюють тільки на прийом
Координатори-локатори з активним відповіддю, побудовані за принципом радіозапрощіков (НРЗ)
Активні, основна маса РЛС, які використовують випромінювання власних радіосигналів, прийом і обробку відображених радіосигналів від цілей.
Напівактивні, РТК використовують змішаний спосіб наведення (супроводу): пасивний метод, використовуючи чужий подсвет; активний метод - власне випромінювання.
- по виду прийнятих і випромінюваних сигналів:
З безперервним випромінюванням
- за способом вимірювання кутових координат
Стежать, РТК у яких в процесі супроводу мети вісь координатора постійно поєднана з метою. В цьому випадку розрізняють координатори двох типів:
а) з пов'язаними осями
б) не пов'язаними осями
Під осями розуміємо вісь координатора (ОК) і вісь антени (ОА), при цьому у координаторів з пов'язаними осями ОК і ОА постійно суміщені. У координаторів з не пов'язаними осями при супроводі мети ОК поєднана з метою, а ОА постійно подслежівает за ОК, щоб мета не вийшла за межі сектора огляду.
З фіксованою віссю. РТК у яких антена встановлюється або стабілізується в одному напрямку і в процесі супроводу мети нерухома.
Недоліками таких координаторів є обмежений кут огляду, який визначається шириною діаграми спрямованості (ДН) антени.
- за методом визначення напрямку на об'єкт:
З лінійним скануванням.
З равносигнальной зоною.
За типом равносигнальной зони (РСЗ) координатори діляться на координатори: з миттєвою РСЗ, з інтегрованою РСЗ, з комбінованої РСЗ.
1.2. Способи вимірювання координат і методи пеленгування мети
- вимірювальна система координат
Вимірювання координат цілі здійснюється в системі координат пов'язаної координатором. Вважаємо, що початок цієї системи збігається з антеною координатора (Рис. 2), при цьому, як уже зазначалося, вісь координатора може і не збігатися з віссю антени. Напрямок ОЦ відповідає дальності до цілі rц. а кутові координати вимірюються або в полярній, або декартовій системі координат.
В полярній системі координат вимірюються кути: γ - кут між площиною XOY і XOЦ; φц -фазовий кут, кут між площинами ХОУ і ХОЦ.
У декартовій системі координат вимірюються кути: βц - азимут, εц кут місця.
- способи вимірювання кутових координат:
Поєднання осі координатора (ОК) з лінією візування мети (ЛВЦ)
Вимірювання кута між ОК (при жорсткій фіксації осі координатора в заданому напрямку) і ЛВЦ
Метод накопичення пачок імпульсів при лінійному скануванні діаграми спрямованості антени (ДНА)
Метод одно сигнальної зони (РСЗ). Розрізняють миттєву РСЗ та інтегральну РСЗ.
Комбіновані методи (об'єднують інтегральний і миттєвий метод).
- основні характеристики і параметри координаторів, загальні вимоги пред'являються їм
Розрізняють поняття тактичних і технічних характеристик.
Тактичні характеристики: дальність дії, кутові розміри сектора огляду, час огляду, дозволяють здібності по дальності, кутових координатах і швидкості. Пропускна здатність (число одночасно супроводжуваних цілей і дані про них в одиницю часу), перешкодозахищеність, надійність, нормативи технічного обслуговування, кліматичні умови використання.
Технічні характеристики: довжина хвилі, потужність випромінюваного сигналу, вид випромінюваного сигналу, форма і ширина ДНА, метод огляду і вимірювання дальності, кутових координат і швидкості, частота повторення і тривалість зондирующих імпульсів, чутливість приймача і його смуга пропускання, споживана станцією енергія, розміри і вага.
- вимоги до радіотехнічним координаторам як системі вимірювання
Точність і стабільність параметрів. Під стабільністю параметрів розуміємо стабільність нуля пеленгаційної характеристики (ПХ) (рис.3) і стабільність крутизни пеленгаційної характеристики (ріс.3б).
Для координатора стежить типу найбільш важливою характеристикою є стабільність нуля. Догляд кривизни ПХ мало позначається на точність вимірювання.
Для координатора ж з фіксованою віссю важливі обидва показники, так як вихідна напруга кутових дискримінаторів цих координаторів безпосередньо відображає кутові координати.
Пеленгаційної чутливість (Рис.4), характеризує мінімальний кут (βцmin, εцmin) відхилення мети від ОК, на який ще не реагує кутомір.
Вона визначає ширину зони нечутливості εmin. Очевидно чим менше εmin. тим точність вимірювання кутових координат вище.
Лінійність між виходом і виміряної величиною, забезпечує необхідну точність у визначенні похідних кутових координат і дальності.
Безперервність (періодичність) вимірювання координат.
Від цього параметра залежить систематична помилка запізнювання, викликана переривчастим (дискретністю) вимірюванням координат.
Можливість одночасного супроводу і вимірювання координат декількох цілей.
Можливість вимірювання координат однієї (кількох) обраної мети та спостереження всіх цілей.
Діапазон вимірювання кутів і відстаней.