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§5.17 Résolution radar

Démarrer

Résolution est la puissance d'un radar à deux buts qui sont proches deux voir les cibles au lieu d'être une. La résolution est autre chose que la précision: la précision indique à quel point vous mesurez la position d'un objectif, la résolution ou vous pouvez séparer deux objectifs. La résolution radar a trois dimensions: angle, distance et vitesse.

Résolution angulaire

Les résolution de l'angle est déterminé par la largeur du faisceau d'antenne: deux buts sont séparés à distance égale seulement s'ils sont angulairement plus éloignés qu'environ une largeur de faisceau. La largeur du faisceau correspond à la longueur d'onde et à la taille de l'antenne:

1 – 1.3 selon l'antenne) où: λ = longueur d'onde, D = dimension de l'antenne dans ce planLigne de pouce en degrés: - - 70 × λ / D
Aperçu

Bande de X (λ = 3 cm) avec un plat de 1 m: À 50 km, le faisceau est large d'environ 1,8 km. — Deux avions qui volent à 1 km de distance fondent en un seul blip. La même résolution avec VHF (λ = 2 m) nécessiterait une antenne de près de 70 m — C'est pourquoi les radars à basse fréquence sont si grossiers.

La résolution transversale (en mètres) se développe linéairement avec la distance: ΔX R × γ. La résolution de l'angle est donc le facteur limitatif, surtout sur une longue distance. Ceci explique tout le format de fréquence de Applications militaires au sein du SME: un ciblage précis nécessite des fréquences élevées ou de grandes antennes.

Résolution de la plage

Les résolution de la plage est la distance minimale en profondeur où deux buts sont encore séparés. Deux cibles fusionnent quand leurs échos se chevauchent au fil du temps — Et ça arrive quand ils sont à moins d'une demi-longueur de pouls:

ΔR = (c × PW) / 2 avec compression de l'impulsion (Compression des impulsions et intégration des impulsions): ΔR = c / (2 × B), avec B = bande passante exemple: PW = 1 μs → ΔR = 150 m; B = 50 MHz → ΔR = 3 m

Notez que la résolution de la plage ne dépend pas de la distance: 150 m de résolution: 150 m, 5 km et 300 km. C'est précisément le contraire de la résolution angulaire, qui se détériore par la distance. La portée est donc la dimension la plus "sharp" d'un radar.

La haute résolution est plus que la séparation des pilotes de formation: Avec une résolution de plusieurs mètres ou moins, un radar peut être profil faire une cible (que les parties reflètent vrai) et ainsi aider à classer et identifier — Et quand on discerne un vrai but de la caille ou un leurre.

Résolution de vélocité

Les Résolution de vitesse est la capacité de séparer deux objectifs avec (presque) une position égale mais une vitesse différente — le domaine de la banque de filtres doppler d'un radar doppler d'impulsion (radar Pulse doppler et indicateur de la cible mobile). Le facteur déterminant est le durée de détection (temps d'arrêt): plus le radar regarde de façon cohérente la cible, plus les fréquences du doppler sont fines, plus elles peuvent être écartées:

Δfd 1 / Thabiter = λ / (2 × Thabiter) où: Thabiter = temps d'observation cohérent (s)exemple: λ = 3 cm, Thabiter = 10 ms → Δv = 0,03/(2 × 0,01) = 1,5 m/s

Ici, la physique entre en conflit avec l'opération: plus de vision par direction signifie un balayage plus lent — un radar multifonction doit mesurer son temps entre la vitesse fine et garder l'image aérienne fraîche.

La résolution de vitesse a une application EW importante: séparer un but de son environnement et de fausses cibles. Les nuages de paille ralentissent presque immédiatement à la vitesse du vent; Pas un avion. Un radar avec une bonne résolution de vitesse voit cette différence en quelques secondes et peut percer la paille. Il en va de même pour la reconnaissance des leurres lents entre les cibles réelles.

La cellule de résolution

Les trois résolutions ci-dessus (angle, distance, vitesse) ne sont pas des nombres uniques — Ensemble, ils conspirent cellule de résolution sur: le plus petit espace "bloc" (et la vitesse) que le radar ne peut pas diviser davantage. Deux cibles qui entrent dans une cellule de résolution, fusionnent en un seul blip. Ce n'est que lorsqu'ils sont assez éloignés en mínstens une dimension (distance, azimut, altitude ou doppler), que le radar en voit deux.

Les dimensions de la cellule:

radar distance R ΔR (profondeur) (largeur) (hauteur)
La cellule de résolution à la distance R: la profondeur (ΔR) reste la même, mais la largeur et la hauteur (R·γ) croissent avec la distance. Les cibles dans une cellule ne peuvent pas être séparées.

Pourquoi cela importe:

4 D

Les radars Pulse-Doppler ajoutent une quatrième dimension: Dopplerbine (Résolution de vélocité). Deux cibles dans la même cellule d'élévation-azimut peuvent être séparées si leur vitesse diffère suffisamment — exactement pourquoi la manœuvre de cran (radar Pulse doppler et indicateur de la cible mobile) fonctionne: égal en position et en doppler avec l'entaille, donc invisible.

La résolution n'est pas la même que la précision

La résolution et la précision sont souvent confuses, mais elles répondent à différentes questions:

L'exactitude peut être bien meilleure que la résolution. Un radar monopulse (Cassegrain, alimentation monopulse et duplex) avec un faisceau de 2° mesure souvent le roulement d'une seule cible à moins d'un dixième de degré, car il ne mesure pas la largeur du faisceau mais le centre de l'écho. Plus haut SNR, le plus précis: l'erreur de mesure diminue approximativement avec la racine carrée de la SNR.

Les erreurs restantes se répartissent en trois groupes: aléatoire erreurs (bruit, écho fluctuant), systématique erreurs (une antenne pas exactement alignée au nord, un retard dans les câbles) et propagation erreurs (réfraction, multipathe au-dessus de la mer). Les erreurs systématiques sont perfides: elles ne disparaissent pas en mesurant plus souvent, seulement en calibrant.

Pour EW spécialiste

Un radar de suivi qui suit avec précision une cible n'est pas nécessairement capable de séparer deux avions qui volent ensemble. La formation volante exploite cela, et ainsi de suite Pilosité: les points de réflexion décalés d'une grande cible, ou de deux cibles dans une cellule de résolution, font sauter le centre mesuré — quelque chose comme un brouillon (Brouillage trompeur) imite délibérément.