EMS õpikeskkond · Ülevaade · 5 · §5.17 · English version

§5.17 Radari resolutsioon

Alusta

Resolutsiooni on radari jõud kahele eesmärgile, mis on lähedased kui kaks näha sihtmärke selle asemel, et olla üks. Resolutsioon on midagi muud kui täpsus: täpsus näitab, kui hästi mõõdate ühe eesmärgi positsiooni, resolutsiooni või saate eraldada kaks eesmärki. Radari resolutsioonil on kolm mõõdet: nurk, kaugus ja kiirus.

Nurgalahutus

The nurgalahutus määratakse antennikiire laiuse järgi: kaks väravat eraldatakse võrdsel kaugusel ainult siis, kui nad on üksteisest nurksuunaliselt kaugemal kui umbes üks kiirelaius. Kiire laius tuleneb lainepikkusest ja antenni suurusest:

1 – 1.3 sõltuvalt antennist kus: θ = kiirelaius (-3 dB), λ = lainepikkus, D = antenni mõõde sellel tasandilPöidlajoon kraadides: θ ≈ 70 × λ / D
Eelvaade

X-riba (λ = 3 cm) tassiga 1 m: θ ≈ 70 × 0,03/1 ≈ 2,1°. 50 km kaugusel on tala ~1,8 km lai. — Kaks lennukit, mis lendavad üksteisest 1 km kaugusel, sulavad üheks plipiks. Sama resolutsioon VHF-iga (λ = 2 m) nõuaks peaaegu 70 m antenni. — Sellepärast on madala sagedusega radarid nii jämedad.

Põikilahutus (meetrites) kasvab lineaarselt kaugusega: ΔX ≈ R × θ. Nurga lahutusvõime on seega piirav tegur, eriti pikal vahemaal. See selgitab kogu sageduste formaati. Sõjalised rakendused keskkonnajuhtimissüsteemisTäpne sihtimine nõuab kõrgeid sagedusi või suuri antenne.

Vahemiku lahutusvõime

The kauguse lahutusvõime on minimaalne vahemaa sügavuses kus kaks väravat on veel lahutatud. Kaks sihtmärki ühinevad, kui nende kajad aja jooksul kattuvad — Ja see juhtub siis, kui nad on vähem kui pool impulsi pikkust:

ΔR = (c × PW) / 2 pulsi kokkusurumisegaImpulsi kokkusurumine ja impulsi integreerimineΔR = c / (2 × B), kus B = ribalaius Näide: PW = 1 μs → ΔR = 150 m; B = 50 MHz → ΔR = 3 m

Pange tähele, et kauguse lahutusvõime ei sõltu kaugusest: 150 m resolutsioon on 150 m, 5 km ja 300 km. See on täpselt vastupidine nurga resolutsioonile, mis halveneb kauguse tõttu. Seetõttu on kaugus radari "terav" mõõde.

Kõrglahutusvõime on midagi enamat kui formatsiooni pilootide eraldamine: Kui eraldusvõime on mitu meetrit või vähem, võib radar olla profiili teha sihtmärk (millised osad peegeldavad tõest) ja aidata seega klassifitseerida ja tuvastada — Ja kui eristatakse tõelist eesmärki, milleks on chaff või peibutis.

Kiiruse resolutsioon

The kiiruse resolutsioon Võime eraldada kaks eesmärki (peaaegu) võrdse positsiooniga, kuid erineva kiirusega — pulssdopplerradari doppleri filtripanga domeenImpulsi doppleri radar ja liikuva sihtmärgi indikaator). Määravaks teguriks on avastamisaeg (swell time): mida kauem radar sihile järjekindlalt vaatab, seda täpsemad on doppleri sagedused:

Δfd ≈ 1 / Tela = λ / (2 × T)ela) kus: Tela = koherentne vaatlusaeg (s)näide: λ = 3 cm, Tela = 10 ms → Δv = 0,03/(2 × 0,01) = 1,5 m/s

Siin põrkub füüsika operatsiooniga: pikem vaatamine suuna kohta tähendab aeglasemat skaneerimist — multifunktsionaalne radar mõõdab peenkiiruse vahelist aega ja hoiab aeropildi värskena.

Kiiruse eraldusvõimel on oluline EW rakendus: eesmärgi eraldamine keskkonnast ja valedest sihtmärkidest. Chaffi pilved aeglustuvad peaaegu kohe tuule kiiruseni; mitte lennuk. Hea kiirusresolutsiooniga radar näeb seda erinevust sekundite jooksul ja võib lõhestuda. Sama kehtib ka aeglaste peibutiste äratundmise kohta reaalsete sihtmärkide vahel.

Lahutuslahutuse rakk

Ülaltoodud kolm resolutsiooni (nurk, kaugus, kiirus) ei ole üksikarvud. — Koos sepitsevad nad resolutsioonirakett on: väikseim "ploki" ruum (ja kiirus), mida radar ei saa edasi jagada. Kaks sihtmärki, mis kuuluvad ühte eraldusvõime lahtrisse, ühinevad üheks plipiks. Alles siis, kui nad on mínstens ühes mõõtmes (kaugus, asimuut, kõrgus või doppler) piisavalt kaugel, näeb radar kahte.

Lahtri mõõtmed:

radar kaugus ΔR (sügavus) R·θ az (laius) R·θ el (kõrgus)
Lahutuslahutuse lahter kaugusel R: sügavus (ΔR) jääb samaks, kuid laius ja kõrgus (R·θ) kasvavad koos kaugusega. Ühe lahtri sihtmärke ei saa eraldada.

Miks see oluline on:

4D

Pulss-doppler radarid lisavad neljanda mõõtme: dopplerbin (()Kiiruse resolutsioon). Kaks sihtmärki samas kaugus-asimuut-kõrgus rakus võib eraldada, kui nende kiirus erineb piisavalt — täpselt miks sälgumanööver ()Impulsi doppleri radar ja liikuva sihtmärgi indikaatorTööd: võrdne positsioonis ja doppleris segadusega, nii nähtamatu.

Resolutsioon ei ole sama mis täpsus

Resolutsioon ja täpsus on sageli segaduses, kuid nad vastavad erinevatele küsimustele:

Täpsus võib olla palju parem kui resolutsioon. Monopulssradar ()Kasegraiin, monopulssööt ja dupleks2° kiirega mõõdab sageli ühe sihtmärgi kandmist kümnendiku kraadi piires, sest see ei mõõda valgusvihu laiust, vaid kaja keskpunkti. Mida kõrgem on SNR, seda täpsem: mõõtmisviga väheneb ligikaudu koos ruutjuurega SNR.

Ülejäänud vead jagunevad kolme rühma: juhuslik vead (müra, kõikuv kaja); süstemaatiline vead (antenn ei ole täpselt põhjaga joondatud, kaablite viivitus) ja paljunemine vead (refraktsioon, multitee üle mere). Süstemaatilised vead on reetlikud: nad ei kao sagedamini mõõtmisega, vaid ainult kalibreerimisega.

Sest EW spetsialist

Sihtmärki täpselt järgiv jälgimisradar ei ole tingimata võimeline eraldama kahte lähedalt lendavat õhusõidukit. Fikseeritud lendamine kasutab seda ära ja nii ka läigesuure sihtmärgi või kahe sihtmärgi nihkuvad peegelduspunktid ühes eraldusvõime lahtris panevad mõõdetud keskme ümber hüppama — midagi ristsilma segajat ({{commentsTotal}})Petlik segamineimiteerib tahtlikult.