EMS õpikeskkond · Ülevaade · 5 · §5.18 · English version

§5.18 Ebaselgus

Alusta

Selle peatüki erinevates kohtades sukeldusid mõisted mitmetähenduslik (topelt) ja Üheselt mõistetav On — suurimas üheselt mõistetavas vahemikus ()Maksimaalne üheselt mõistetav ulatus) ja MTI pimekiirused (Impulsi doppleri radar ja liikuva sihtmärgi indikaator). See punkt asetab mõiste enda keskmesse, sest see on üks kõige fundamentaalsemaid. — segadusseajav — radaritehnika kontseptsioonid.

Mida tähendab ebamäärane ja ambitsioonikas?

Mõõtmine on Üheselt mõistetav (kahtlemata) kui ainult üks See on reaalsus, mis seletab mõõtmistulemust. Mõõtmine on mitmetähenduslik (topelt) kui mitu Erinevad reaalsused annavad täpselt sama mõõtmistulemuse — Radar ei saa siis mõõtmise enda põhjal kindlaks teha, kumb on õige.

Näide igapäevaelust

Lihtsalt vaata minutikursor Ta on 3. kohal. Te teate selgelt, et kvartal on läbi. — aga veerand kui palju9:15, 10:15 ja 11:15 annavad täpselt sama numbri. Minutikäsi on üheselt mõistetav sees Üks tund ja väljas ebaselge. Täpselt nii töötab radari mõõtmine: Selgelt teatud ajavahemiku jooksul, ebamäärane väljaspool.

Miks see radarit mõjutab? Sest impulssradar ei ole pidev vaatleja, vaid proovivõtjaTa vaatab stabiilses rütmis. — PRF (PRF)Impulsi kordumise sagedus). Kõik, mis kordab kahte vaatamishetke või ulatub üle ühe vaatamisintervalli, voldib tagasi sellesse intervalli:

Tuum

Ebaselgus ei tähenda, et mõõtmine viga on — Lugemine on õige, kuid sellel on mitu kehtivat tõlgendust. Ühemõtteline tähendab: selle intervalli jooksul on võimalik täpselt üks tõlgendus. Selle vahemiku suuruse määrab täielikult Sadama vastuvõtuseade. — ja see muudab PRF-i valiku impulssradari disaini kompromissiks (PRF valik: madal, keskmine ja kõrge PRF).

Ebaselgus vahemikus

Radar eeldab, et iga ultraheli kuulub viimati saadetud pulssMaksimaalne üheselt mõistetav ulatus). See on tagatud ainult maksimaalse ühemõttelise vahemiku piires:

RMax,unamb = (c × PRI) / 2 = c / (2 × PRF) selles kauguses: üks võimalik tõlgendus kaja kohta — Üheselt mõistetav väljas: kaja ei sisene enne teise pulsi — mitmetähenduslik

Selle piiri ees olev eesmärk annab teistkordse kajaTema kaja saabub pärast järgmise impulsi väljumist ja on sellega ühendatud. Radar näitab sihtmärki mõõdetud kestuse ajal miinust üks (või mitu) terve PRI — Siiani liiga lähedal:

RIlmselt Rtõeline − n × RMax,unamb (n = 1, 2, 3,...) Radar ei saa ühe mõõtmisega n-i määrata — Igaüks on õige tõlgendus.
impulss 1 impulss 2 impulss 3 Impulsi 1 kaja radar mõõdab seda (lühike) kestust võrreldes impulsiga 2 → sihtmärk tundub lähedal tegelik lõpptähtaeg (pikem kui üks PRI)
Teise aja ümber: impulss 1 kaja saabub pärast impulssi 2 ja seda omistatakse impulsile 2. — Kaugem sihtmärk tundub vale lähedal olevat.

Kuidas muuta mõõtmine taas üheselt mõistetavaks? Radari oletuse testimisel: PRI (()PRI modulatsioon). Tõeline eesmärk R-sMax,unamb jääb samale näivale kaugusele; teise ringi kaja hüppab täpselt koos PRI muutusega. Kasutades kahte või kolme erinevat PRF-i ja vaadates, milline tegelik kaugus sobib kõigile mõõtmistele, rekonstrueerib radar õige n — Ja sellega tõeline kaugus.

Kiiruse mitmetähenduslikkus (doppler)

Sama nähtus eksisteerib ka kiirusdomeenis ja põhjus on jälle PRF. Impulss-doppler-radar ei näe doppleri nihet pidevalt, vaid proovides: Ühe faasi mõõtmine impulsi kohta, st proovivõtusagedusega PRF. Signaaliteooriast järeldub, et eristada saab ainult doppleri sagedusi aknas, mille suurus on PRF:

fd,unamb PRFunamb = (λ × PRF) / 2 Doppleri sagedused, mis on PRF-i täiskordne, näevad välja identsed (aliasing) Näide: λ = 3 cm, PRF = 1500 Hz →unamb = 22,5 m/s — Moodul 22,5 m/s mõõdetud igal kiirusel

Sihtmärk, mis läheb kiiremini kui ühemõtteline aken "keerub tagasi": radar mõõdab tegelikku dopplerit miinust mitu korda PRF. Eesmärk tundub olevat palju aeglasem kui ta teeb või isegi liigub vastupidi. See on täpselt kella analoogia. Mida tähendab ebamäärane ja ambitsioonikas?, kuid sageduses, mitte ajas.

Sa oled kohanud kahte tuttavat Doppleri ambitsiooni:

Lahus on sama mis vahemiku puhul: mitu PRFiIga PRF tagastab erineva voldi; tegelik kiirus on kõigi mõõtmistega kooskõlas olev väärtus. Astmeline PRI ()PRI modulatsioonSamuti nihutab pimekiirust impulsipaari kohta nii, et ükski kiirus ei ole püsivalt nähtamatu.

PRF valik: madal, keskmine ja kõrge PRF

Nüüd tuleb kõik kokku. Range ambitsioon tahab madala PRF (pikk kuulamisaeg → suur ühemõtteline ulatus); Doppleri ambitsioon tahab kõrgel PRF (kiire proovivõtt → suur üheselt mõistetav kiirusevahemik). Need kaks soovi on põhimõtteliselt vastuolulised. — Sa ei saa mõlemat maksimumi. See on kuulus PRF-i vahetus:

PRF-režiimRangeDoppler / KiirusTüüpiline kasutus
Väike PRF (~300 Hz) – 4 kHzÜheselt mõistetavmitmetähenduslik (palju pimekiirust)jälgimine / varajane hoiatamineVarajase hoiatamise (EW) radari omadused): kaugele ja selgelt
Keskmine PRF (~4) – 30 kHzmitmetähenduslikmitmetähenduslikMultifunktsionaalsed ja hävitusradarid: mõlemad on mitmetähenduslikud, kuid mõlemad lahustuv PRF-lülitiga
Kõrge PRF (~30) – 300 kHzmitmetähenduslik (raske)Üheselt mõistetavpulssi-doppleri vaatlus ()Impulsi doppleri radar ja liikuva sihtmärgi indikaator): kiirus üheselt mõistetav, maksimaalne segadus summutatud

Pane tähele, mida keskmine PRF teeb: aktsepteeri topelt mitmetähenduslikkus ja mõlema lahendamine, täites ühe vaatluse kohta mitu PRFi ({{commentsTotal}})PRI modulatsioon). See võtab aega ja arvutusvõimsust, kuid annab parima tasakaalu radarile, mis peab samaaegselt mõõtma madalate lendavate sihtmärkide kaugust ja kiirust. — Põhjus, miks kaasaegsetel hävitusradaritel on keskmise PRF-režiimid.

EW asjakohasus

Radari PRF mitte ainult ei reeda radari tüüpi, vaid ka seda, mida radar teeb: madal PRF = kaugotsing, kõrge PRF = doppleritöö, näiteks allavaatamine või CW-sarnane valgustus, PRF-plokkide vahetamine = multifunktsionaalne radar, mis lahendab selle ebaselgust. Ja vastupidi: igaüks, kes soovib segamist või valesid sihtmärke paigutada, peab teadma, millises valdkonnas radar ühemõtteliselt mõõdab. — Vale sihtmärk väljaspool ühemõttelist akent voldib tagasi kohta, mis ei kontrolli haletsust.