Ambiente di apprendimento dello SME · Panoramica · 5 · §5.17 · English version

§5.17 Risoluzione radicale

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Risoluzione è il potere di un radar a due obiettivi che sono vicini insieme come Due vedi obiettivi invece di essere uno. La risoluzione è qualcosa di diverso dall'accuratezza: la precisione dice quanto bene si misura la posizione di un obiettivo, la risoluzione o si può separare due obiettivi. Risoluzione radar ha tre dimensioni: angolo, distanza e velocità.

Risoluzione angolare

The risoluzione dell'angolo è determinata dalla larghezza del fascio dell'antenna: due obiettivi sono separati a uguale distanza solo se sono angolarimente più distanti rispetto a circa una larghezza di trave. La larghezza di trave segue da lunghezza d'onda e dimensione dell'antenna:

1 – 1.3 a seconda dell'antenna) dove: θ = larghezza di raggio (-3 dB), λ = lunghezza d'onda, D = dimensione dell'antenna in quel pianoLinea di pollice in gradi: θ ≈ 70 × λ / D
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X-band (λ = 3 cm) con un piatto di 1 m: θ ≈ 70 × 0.03/1 ≈ 2.1°. A 50 km il fascio è ~1,8 km di larghezza — Due aerei che volano a 1 km di distanza si sciolgono a un blip. La stessa risoluzione con VHF (λ = 2 m) richiederebbe un'antenna di quasi 70 m — Ecco perche' i radar a bassa frequenza sono cosi' grossolani.

La risoluzione trasversale (in metri) cresce linearmente con la distanza: ΔX ≈ R × θ. La risoluzione dell'angolo è quindi il fattore limitante, soprattutto a lunga distanza. Questo spiega l'intero formato di frequenza Applicazioni militari all'interno dello SME: targeting accurato richiede alte frequenze o grandi antenne.

Risoluzione della gamma

The risoluzione della gamma è la distanza minima in profondità dove due obiettivi sono ancora separati. Due bersagli si uniscono quando i loro eco si sovrappongono nel tempo — E questo succede quando sono a meno di mezzo impulso di lunghezza:

ΔR = (c × PW) / 2 con compressione del polso (Compressione e integrazione del polso): ΔR = c / (2 × B), con B = larghezza di banda esempio: PW = 1 μs → ΔR = 150 m; B = 50 MHz → ΔR = 3 m

Notare la risoluzione dell'intervallo non dipende dalla distanza: 150 m di risoluzione è 150 m, 5 km e 300 km. Questo è proprio l'opposto della risoluzione angolare, che si deteriora a distanza. La gamma è quindi la dimensione "più assurda" di un radar.

La risoluzione ad alta gamma è più che separare i piloti di formazione: Con una risoluzione di diversi metri o meno, un radar può essere profilo fare un bersaglio (che le parti riflettono vero) e quindi aiutare a classificare e identificare — E quando si discerne un vero scopo di bara o un decoy.

Risoluzione della velocità

The risoluzione della velocità è la capacità di separare due obiettivi con (quasi) posizione uguale ma velocità diversa — il dominio della banca del filtro doppler di un radar doppler di impulso (Pulse doppler radar e Indicatore di destinazione mobile). Il fattore determinante è il tempo di rilevamento (molto tempo): più a lungo il radar guarda coerentemente al bersaglio, più le frequenze doppler possono essere separate:

ΔfD ≈ 1 / Tdimora = λ / (2 × Tdimora) dove: Tdimora = tempo di osservazione coerente (s)esempio: λ = 3 cm, Tdimora = 10 ms → Δv = 0,03/(2 × 0,01) = 1,5 m/s

Qui, gli scontri fisici con l'operazione: visualizzazione più lunga per direzione significa scansione più lenta — un radar multifunzionale misura il suo tempo tra velocità eccellente e mantenere l'immagine aerea fresca.

La risoluzione della velocità ha un'importante applicazione EW: separare uno scopo dal suo ambiente e dai falsi obiettivi. Le nuvole di bara rallentano quasi immediatamente alla velocità del vento; non un aereo. Un radar con una buona risoluzione della velocità vede quella differenza in pochi secondi e può perforare lo zaffiro. Lo stesso vale per il riconoscimento di decoy in movimento lento tra obiettivi reali.

La cella di risoluzione

Le tre risoluzioni sopra (angolo, distanza, velocità) non sono numeri singoli — Insieme, cospirano cella di risoluzione su: il più piccolo spazio "blocco" (e la velocità) che il radar non può dividere ulteriormente. Due bersagli che rientrano in una cella di risoluzione, uniscono in un blip. Solo quando sono abbastanza distanti in mínstens una dimensione (distanza, azimut, elevazione o doppler), il radar vede due.

Le dimensioni della cella:

radar radar distanza R ΔR (profondità) R·θ az (larghezza) R·θ el (altezza)
La cella di risoluzione a distanza R: la profondità (ΔR) rimane la stessa, ma la larghezza e l'altezza (R·θ) crescono con la distanza. Gli obiettivi all'interno di una cella non possono essere separati.

Perché questo è importante:

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I radar Pulse-doppler aggiungono una quarta dimensione: in Doppler (Risoluzione della velocità). Due obiettivi nella stessa cella di elevazione range-azimuth possono essere separati se la loro velocità differisce abbastanza — esattamente perché la manovra di tacca (Pulse doppler radar e Indicatore di destinazione mobile) opere: uguali in posizione e in doppler con il maglione, così invisibili.

La risoluzione non è la stessa dell'accuratezza

La risoluzione e la precisione sono spesso confusi, ma rispondono a diverse domande:

L'accuratezza può essere molto meglio della risoluzione. Un radar monopulso (Cassegraina, alimentazione monopulsa e duplexer) con un fascio di 2° misura spesso il cuscinetto di un singolo obiettivo entro un decimo di grado, perché non misura la larghezza di trave ma il centro dell'eco. Più alto è SNR, più accurato: l'errore di misura diminuisce approssimativamente con la radice quadrata della SNR.

I rimanenti errori cadono in tre gruppi: casuale errori (rumore, eco fluttuante), sistematico errori (un'antenna non esattamente allineato a nord, un ritardo nei cavi) e propagazione errori (refrazione, multipath over the sea). Gli errori sistemici sono infidi: non scompaiono misurando più spesso, solo calibrando.

Per il EW specialista

Un radar di tracciamento che segue un obiettivo preciso non è necessariamente in grado di separare due aerei che volano vicino insieme. La formazione che vola sfrutta questo, e così fa scintillante: i punti di riflessione mobili di un grande obiettivo, o di due obiettivi in una cella di risoluzione, fanno saltare il centro misurato intorno — qualcosa di un jammer cross-eye (Marmellata ingannevole) imita deliberatamente.