Σε διαφορετικά μέρη αυτού του κεφαλαίου οι έννοιες βουτούσαν διφορούμενη (διπλή) και Αφιλόξενη Εμπρός — στο μέγιστο σαφές εύρος (Μέγιστη μη εξυπηρετούμενη εμβέλεια) και τις τυφλές ταχύτητες MTI (Σφυγμός ραντάρ και κινούμενος δείκτης στόχου). Αυτή η παράγραφος θέτει την ίδια την έννοια στο επίκεντρο, διότι είναι μια από τις πιο θεμελιώδεις — και το πιο μπερδεμένο — έννοιες μηχανικής ραντάρ.
Τι σημαίνει διφορούμενο και αφιλόξενο;
Μια μέτρηση είναι Αφιλόξενη (ανεπιφύλακτα) ένα είναι η πραγματικότητα που μπορεί να εξηγήσει το αποτέλεσμα της μέτρησης. Μια μέτρηση είναι διφορούμενη (διπλό) εάν πολλαπλών διαφορετικές πραγματικότητες δίνουν ακριβώς το ίδιο αποτέλεσμα μέτρησης — Το ραντάρ δεν μπορεί στη συνέχεια να καθορίσει από την ίδια τη μέτρηση που είναι το σωστό.
Απλά κοίτα το δείκτης λεπτού Είναι στο 3. Ξέρεις ξεκάθαρα ότι το τρίμηνο τελείωσε. — αλλά ένα τέταρτο μετά πόσες;09:15, 10:15 και 11:15 δίνουν ακριβώς την ίδια κλήση. Το λεπτό χέρι είναι ξεκάθαρο. μέσα Μία ώρα, και διφορούμενη έξω. Έτσι ακριβώς λειτουργεί μια μέτρηση ραντάρ: Προφανώς μέσα σε ένα συγκεκριμένο διάστημα, διφορούμενη έξω.
Γιατί επηρεάζεται από αυτό το ραντάρ; Επειδή ένα ραντάρ παλμών δεν είναι ένας συνεχής παρατηρητής, αλλά δειγματολήπτηςΦαίνεται σε σταθερό ρυθμό. — PRF (Συχνότητα επανάληψης σφυγμού). Οτιδήποτε επαναλαμβάνει δύο στιγμές προβολής ή εκτείνεται πέρα από ένα διάστημα προβολής, διπλώνει πίσω σε αυτό το διάστημα:
- Στο τομέα χρόνου: το ραντάρ μετρά τη διάρκεια μόνο εντός ενός PRI. Μια ηχώ που ταξιδεύει περισσότερο από ένα PRI αποδίδεται σε λάθος παλμό → φιλοδοξία εύρους (Ασάφεια σε εύρος).
- Στο τομέα συχνότητας: δείγματα ραντάρ η συχνότητα Doppler με το PRF. Οι συχνότητες Doppler που είναι περισσότερες από το PRF εκτός είναι δυσδιάκριτες → Φιλοδοξία Doppler (Ασάφεια στην ταχύτητα (doppler)).
Η ασάφεια δεν σημαίνει ότι η μέτρηση σφάλμα λέ — Η ανάγνωση είναι σωστή, αλλά έχει πολλαπλές έγκυρες ερμηνείες. "Αμφιβολία" σημαίνει: μέσα σε αυτό το διάστημα υπάρχει ακριβώς μια ερμηνεία δυνατή. Το μέγεθος αυτού του διαστήματος καθορίζεται εξ ολοκλήρου από το PRF. — και αυτό καθιστά την επιλογή PRF το σχεδιασμό συμβιβασμό του ραντάρ παλμών (Επιλογή PRF: χαμηλό, μεσαίο και υψηλό PRF).
Ασάφεια σε εύρος
Το ραντάρ υποθέτει ότι κάθε υπέρηχος ανήκει στο τελευταία αποστολή παλμός (Μέγιστη μη εξυπηρετούμενη εμβέλεια). Αυτό είναι εγγυημένο μόνο για στόχους εντός του μέγιστου αναμφισβήτητου εύρους:
Ένας στόχος μπροστά από αυτό το όριο παρέχει Ηχώ δεύτερης φοράς: η ηχώ του φτάνει μετά την αναχώρηση του επόμενου παλμού και συνδέεται με αυτό. Το ραντάρ δείχνει το στόχο στη μετρούμενη διάρκεια μείον μία (ή περισσότερες) ολόκληρες PRI — Τόσο πολύ κοντά.
Πώς γίνεται η μέτρηση ξεκάθαρη πάλι; Δοκιμάζοντας την υπόθεση του ραντάρ: αλλαγή του PRI (Διαμόρφωση PRI). Ένα πραγματικό γκολ μέσα στο Rmax,unamb Παραμένει στην ίδια φαινομενική απόσταση· μια δεύτερη φορά ηχώ πηδά ακριβώς μαζί με την αλλαγή PRI. Με τη χρήση δύο ή τριών διαφορετικών PRF και εξετάζοντας ποια πραγματική απόσταση ταιριάζει σε όλες τις μετρήσεις, το ραντάρ ανακατασκευάζει το σωστό n — Και με αυτό την πραγματική απόσταση.
Ασάφεια στην ταχύτητα (doppler)
Το ίδιο φαινόμενο υπάρχει στον τομέα της ταχύτητας, και η αιτία είναι και πάλι το PRF. Ένα ραντάρ παλμού (doppler) δεν βλέπει την μετατόπιση Doppler συνεχώς αλλά σε δείγματα: Μέτρηση μιας φάσης ανά παλμό, δηλαδή με συχνότητα δειγματοληψίας PRF. Από τη θεωρία του σήματος προκύπτει ότι μόνο οι συχνότητες Doppler μέσα σε ένα παράθυρο το μέγεθος του PRF μπορούν να διακριθούν:
Ένας στόχος που πηγαίνει γρηγορότερα από το σαφές παράθυρο-διπλώνει πίσω": ραντάρ μετρά το πραγματικό Doppler μείον ένα ολόκληρο αριθμό φορές το PRF. Ο στόχος φαίνεται να είναι πολύ πιο αργός από ό, τι κάνει, ή ακόμη και κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτή είναι ακριβώς η αναλογία του clockολογιού Τι σημαίνει διφορούμενο και αφιλόξενο;Αλλά σε συχνότητα αντί για χρόνο.
Έχετε συναντήσει δύο γνωστά πρόσωπα της φιλοδοξίας Ντόπλερ:
- Ταχύτητα τυφλών (Σφυγμός ραντάρ και κινούμενος δείκτης στόχου): ένας στόχος του οποίου το doppler πέφτει ακριβώς σε ένα πολλαπλάσιο του PRF είναι δυσδιάκριτο από σταθερή ακαταστασία (dopple "0")") και φιλτράρεται μακριά — ασάφεια στην πιο επιβλαβή μορφή του.
- Ρυθμός λάμψης: ένα ραντάρ παλμών με χαμηλό PRF μπορεί να δείξει έναν στόχο που πλησιάζει ως διαστολή — Μέχρι η επεξεργασία να λύσει την ασάφεια.
Η λύση είναι η ίδια όπως και για το εύρος: πολλαπλών PRF. Κάθε PRF επιστρέφει μια διαφορετική πτυχή· η πραγματική ταχύτητα είναι η τιμή που συνάδει με όλες τις μετρήσεις. Επισφαλής PRI (Διαμόρφωση PRI) μετατοπίζει επίσης τυφλές ταχύτητες ανά ζεύγος παλμών έτσι ώστε καμία ταχύτητα να μην είναι μόνιμα αόρατη.
Επιλογή PRF: χαμηλό, μεσαίο και υψηλό PRF
Τώρα όλα ενώνονται. Εύρος φιλοδοξία θέλει χαμηλή PRF (μακρύς χρόνος ακρόασης → μεγάλη αδιαμφισβήτητη σειρά), Doppler φιλοδοξία θέλει ένα υψηλή PRF (γρήγορη δειγματοληψία → μεγάλη σαφής περιοχή ταχύτητας). Αυτές οι δύο επιθυμίες είναι θεμελιωδώς αντιφατικές. — Δεν μπορείτε να πάρετε και τα δύο το μέγιστο. Αυτή είναι η διάσημη ανταλλαγή PRF:
| Καθεστώς PRF | Εύρος | Ντόπλερ / Ταχύτητα | Τυπική χρήση |
|---|---|---|---|
| Χαμηλή PRF (~300 Hz) – 4 kHz) | Αφιλόξενη | διφορούμενες (πολλές τυφλές ταχύτητες) | παρακολούθηση / έγκαιρη προειδοποίηση (Χαρακτηριστικά του ραντάρ έγκαιρης προειδοποίησης (EW)): μακριά και καθαρά |
| Μέσο PRF (~4 – 30 kHz) | διφορούμενη | διφορούμενη | Πολυλειτουργικά και μαχητικά ραντάρ: τόσο διφορούμενα, αλλά και τα δύο διαλυτό με αλλαγή PRF |
| Υψηλό PRF (~30 – 300 kHz) | διφορούμενο (βαρύ) | Αφιλόξενη | Ψάξιμο παλμού-doppler (Σφυγμός ραντάρ και κινούμενος δείκτης στόχου): ταχύτητα σαφής, ακατάπαυστη μέγιστη καταστολή |
Σημειώστε τι κάνει το μέσο PRF: διπλό ασάφεια και επιλύει τόσο με τη συμπλήρωση πολλαπλών PRF ανά παρατήρηση (Διαμόρφωση PRI). Αυτό απαιτεί χρόνο και υπολογιστική ισχύ, αλλά δίνει την καλύτερη ισορροπία για ένα ραντάρ που ταυτόχρονα πρέπει να μετρήσει την απόσταση και την ταχύτητα των στόχων χαμηλής πτήσης — Ο λόγος που τα σύγχρονα μαχητικά ραντάρ έχουν μέσους τρόπους PRF.
Το PRF ενός ραντάρ όχι μόνο προδίδει τον τύπο του ραντάρ, αλλά και τι το ραντάρ κάνει: χαμηλό PRF = απομακρυσμένη αναζήτηση, υψηλό PRF = έργο doppler όπως το look-down ή CW-όπως ο φωτισμός, αλλάζοντας PRF μπλοκ = ένα ραντάρ πολλαπλών λειτουργιών που λύνει την ασάφειά του. Και το αντίστροφο: όποιος θέλει να τοποθετήσει παρεμβολές ή ψεύτικους στόχους πρέπει να γνωρίζει σε ποιον τομέα το ραντάρ μετράει κατηγορηματικά — Ένας ψεύτικος στόχος έξω από το σαφές παράθυρο διπλώνει πίσω σε ένα μέρος που δεν ελέγχει τον οίκτο.