EMS Περιβάλλον μάθησης · Επισκόπηση · 5 · §5.17 · English version

§5.17 Ανάλυση ραντάρ

Έναρξη

Ανάλυση είναι η δύναμη ενός ραντάρ σε δύο στόχους που είναι κοντά μεταξύ τους δύο δείτε τους στόχους αντί να είναι ένας. Η ανάλυση είναι κάτι άλλο εκτός από την ακρίβεια: η ακρίβεια λέει πόσο καλά μετράτε τη θέση ενός στόχου, ή μπορείτε να διαχωρίσετε δύο στόχους. Η ανάλυση ραντάρ έχει τρεις διαστάσεις: γωνία, απόσταση και ταχύτητα.

Γωνιακή ανάλυση

Η ανάλυση γωνίας καθορίζεται από το πλάτος της δέσμης της κεραίας: δύο στόχοι διαχωρίζονται σε ίση απόσταση μόνο αν βρίσκονται γωνιακά πιο μακριά από το ένα δοκό. Το εύρος δέσμης προκύπτει από το μήκος κύματος και το μέγεθος της κεραίας:

1 – 1.3 ανάλογα με την κεραία) όπου: θ = εύρος δέσμης (-3 dB), λ = μήκος κύματος, D = διάσταση κεραίας σε αυτό το επίπεδοΓραμμή του αντίχειρα σε μοίρες: θ ≈ 70 × λ / D
Προεπισκόπηση

X-band (λ = 3 cm) με πιάτο 1 m: θ ≈ 70 × 0.03/1 ≈ 2.1°. Στα 50 χλμ η ακτίνα έχει πλάτος ~1,8 χλμ. — Δύο αεροπλάνα που πετούν σε απόσταση 1 χλμ. λιώνουν σε ένα blip. Η ίδια ανάλυση με VHF (λ = 2 m) θα απαιτούσε κεραία σχεδόν 70 m — Γι' αυτό τα ραντάρ χαμηλής συχνότητας είναι τόσο χοντρά.

Η εγκάρσια ανάλυση (σε μέτρα) αναπτύσσεται γραμμικά με την απόσταση: ΔΧ ≈ R × θ. Η ανάλυση της γωνίας είναι επομένως ο περιοριστικός παράγοντας, ιδιαίτερα σε μεγάλη απόσταση. Αυτό εξηγεί το σύνολο της μορφής συχνότητας του Στρατιωτικές εφαρμογές εντός του ΕΝΣ: η ακριβής στόχευση απαιτεί υψηλές συχνότητες ή μεγάλες κεραίες.

Ανάλυση εύρους

Η Ανάλυση εύρους είναι η ελάχιστη απόσταση σε βάθος όπου δύο γκολ εξακολουθούν να είναι χωρισμένα. Δύο στόχοι συγχωνεύονται όταν η ηχώ τους επικαλύπτεται με την πάροδο του χρόνου — Και αυτό συμβαίνει όταν έχουν λιγότερο από μισό μήκος παλμού.

ΔR = (c × PW) / 2 με συμπίεση παλμών (Σφυγμός συμπίεσης και ενσωμάτωση σφυγμού): ΔR = c / (2 × B), με Β = εύρος ζώνης παράδειγμα: PW = 1 μs → ΔR = 150 m; B = 50 MHz → ΔR = 3 m

Σημειώστε ότι η ανάλυση εύρους δεν εξαρτάται από την απόσταση: 150 m ανάλυση είναι 150 m, 5 km και 300 km. Αυτό ακριβώς είναι το αντίθετο του γωνιακού ψηφίσματος, το οποίο επιδεινώνεται από απόσταση. Ως εκ τούτου, το εύρος είναι η "σαρπεστ" διάσταση ενός ραντάρ.

Η ανάλυση υψηλής εμβέλειας είναι κάτι περισσότερο από τον διαχωρισμό των πιλότων σχηματισμού: Με ανάλυση αρκετών μέτρων ή μικρότερη, ένα ραντάρ μπορεί να είναι προφίλ κάνει ένα στόχο (που τα μέρη αντανακλούν την αλήθεια) και έτσι να βοηθήσει στην ταξινόμηση και τον προσδιορισμό — Και όταν διακρίνετε έναν πραγματικό σκοπό του χνούδι ή ένα δόλωμα.

Ανάλυση ταχύτητας

Η ανάλυση ταχύτητας είναι η ικανότητα διαχωρισμού δύο γκολ με (σχεδόν) ίση θέση αλλά διαφορετική ταχύτητα — το πεδίο της τράπεζας φίλτρων Doppler ενός ραντάρ ντόπλερ παλμών (Σφυγμός ραντάρ και κινούμενος δείκτης στόχου). Ο καθοριστικός παράγοντας είναι η χρόνος ανίχνευσης Όσο περισσότερο το ραντάρ φαίνεται συνεκτικά στον στόχο, τόσο λεπτότερες είναι οι συχνότητες Doppler μπορούν να αποσπαστούν:

Δστδ ≈ 1 / Τκατοικία = λ / (2 × Τκατοικία) όπου: Τκατοικία = συνεκτικός χρόνος παρατήρησης (s)παράδειγμα: λ = 3 cm, Τκατοικία = 10 ms → Δv = 0, 03/(2 × 0, 01) = 1, 5 m/ s

Εδώ, η φυσική συγκρούεται με τη λειτουργία: μεγαλύτερη προβολή ανά κατεύθυνση σημαίνει βραδύτερη σάρωση — ένα ραντάρ πολλαπλών λειτουργιών μετρά το χρόνο του μεταξύ της λεπτής ταχύτητας και διατηρεί την εναέρια εικόνα φρέσκια.

Η ανάλυση ταχύτητας έχει σημαντική εφαρμογή EW: διαχωρισμός ενός σκοπού από το περιβάλλον του και από ψευδείς στόχους. Τα σύννεφα του Τσαφ επιβραδύνουν σχεδόν αμέσως την ταχύτητα του ανέμου · όχι ένα αεροπλάνο. Ένα ραντάρ με καλή ανάλυση ταχύτητας βλέπει αυτή τη διαφορά μέσα σε δευτερόλεπτα και μπορεί να τρυπήσει το άχυρο. Το ίδιο ισχύει και για την αναγνώριση των παραπλάνων αργής κίνησης μεταξύ των πραγματικών στόχων.

Το κελί ανάλυσης

Τα τρία παραπάνω ψηφίσματα (γωνία, απόσταση, ταχύτητα) δεν είναι ενιαίοι αριθμοί — Μαζί, συνωμοτούν κελί ανάλυσης στο: ο μικρότερος χώρος (και ταχύτητα) που το ραντάρ δεν μπορεί να διαιρέσει περαιτέρω. Δύο στόχοι που εμπίπτουν σε ένα κελί ανάλυσης, συγχωνεύονται σε ένα blip. Μόνο όταν βρίσκονται αρκετά μακριά σε σημεία μιας διάστασης (απόσταση, αζιμούθιο, ανύψωση ή Doppler), το ραντάρ βλέπει δύο.

Οι διαστάσεις του κελιού:

ραντάρ απόσταση R ΔR (βάθος) R·θ az (πλάτος) R·θ ελ (ύψος)
Το κύτταρο ανάλυσης σε απόσταση R: το βάθος (ΔR) παραμένει το ίδιο, αλλά το πλάτος και το ύψος (R·θ) αναπτύσσονται με την απόσταση. Οι στόχοι μέσα σε ένα κελί δεν μπορούν να διαχωριστούν.

Γιατί αυτό έχει σημασία:

4 Δ

Τα ραντάρ παλμού-doppler προσθέτουν μια τέταρτη διάσταση: δοπλερμπίνη (Ανάλυση ταχύτητας). Δύο στόχοι στην ίδια ακτίνα-αζιμούθιο-αναζωογονητικό κύτταρο μπορεί να διαχωριστεί αν η ταχύτητά τους διαφέρει αρκετά — ακριβώς γιατί ο ελιγμός εγκοπή (Σφυγμός ραντάρ και κινούμενος δείκτης στόχου) έργα: ίση θέση και σε doppler με την ακαταστασία, τόσο αόρατο.

Η ανάλυση δεν είναι η ίδια με την ακρίβεια

Η ανάλυση και η ακρίβεια συχνά συγχέονται, αλλά απαντούν σε διαφορετικές ερωτήσεις:

Η ακρίβεια μπορεί να είναι πολύ καλύτερη από την ανάλυση. Ένα ραντάρ μονοπόλων (Κασσεγκρανίτης, μονοπολτός και διπλωτής) με ακτίνα 2° μετρά συχνά την έδραση ενός μόνο στόχου σε ένα δέκατο του βαθμού, επειδή δεν μετράει το εύρος της δέσμης αλλά το κέντρο της ηχώς. Το υψηλότερο SNR, το πιο ακριβές: το σφάλμα μέτρησης μειώνεται χονδρικά με την τετραγωνική ρίζα του SNR.

Τα υπόλοιπα σφάλματα εμπίπτουν σε τρεις ομάδες: τυχαίο σφάλματα (θόρυβος, κυμαινόμενη ηχώ), συστηματική σφάλματα (μια κεραία δεν ευθυγραμμίζεται ακριβώς προς το βορρά, καθυστέρηση των καλωδίων) και πολλαπλασιασμός σφάλματα (διάθλαση, πολυδιαδρομή πάνω από τη θάλασσα). Τα συστημικά λάθη είναι ύπουλα: δεν εξαφανίζονται μετρώντας πιο συχνά, μόνο βαθμονομώντας.

Για την EW ειδικός

Ένα ραντάρ εντοπισμού που ακολουθεί με ακρίβεια έναν στόχο δεν είναι απαραίτητα σε θέση να διαχωρίσει δύο αεροσκάφη που πετούν κοντά μεταξύ τους. Ο σχηματισμός της πτήσης το εκμεταλλεύεται αυτό, το ίδιο και η γυαλιστερή: τα σημεία αντανάκλασης ενός μεγάλου στόχου, ή δύο στόχων σε ένα κύτταρο ανάλυσης, κάνουν το μετρούμενο κέντρο άλμα γύρω — κάτι ένα cross-eye jammer (Αντιληπτική παρεμβολή) σκόπιμα μιμείται.