EMS Læremiljø · Oversikt · 5 · §5.17 · English version

§5.17 Radaroppløsning

Start

Oppløsning er kraften i en radar til to mål som er nært sammen som 2 Se mål i stedet for å være ett. Oppløsning er noe annet enn nøyaktighet: nøyaktighet sier hvor godt du måler posisjonen til ett mål, oppløsning eller du kan skille to mål. Radaroppløsningen har tre dimensjoner: vinkel, avstand og hastighet.

Vinkeloppløsning

Den vinkeloppløsning bestemmes av antennestrålens bredde: to mål er separert i like avstand bare dersom de er vinkelmessig lenger fra hverandre enn omtrent én strålebredde. Bjelkbredden følger av bølgelengde og antennestørrelse:

1 – 1.3 avhengig av antennen) hvor: θ = strålebredde (-3 dB), λ = bølgelengde, D = antennedimensjon i det planetTummens linje i grader: θ ≈ 70 × λ / D
Forhåndsvisning

X-bånd (λ = 3 cm) med en fat på 1 m: θ ≈ 70 × 0,03/1 ≈ 2,1°. På 50 km er strålen ~ 1,8 km bred — To fly som flyr 1 km fra hverandre smelter til én klipp. Samme oppløsning med VHF (λ = 2 m) vil kreve en antenne på nesten 70 m — Derfor er lavfrekvent radar så grov.

Den tverrgående oppløsningen (i meter) vokser lineært med avstanden: ΔX ≈ R × θ. Vinkeloppløsning er derfor begrensende faktor, spesielt på lang avstand. Dette forklarer hele frekvensformatet av Militære søknader i EMSNøyaktig målretting krever høy frekvens eller store antenner.

Områdeoppløsning

Den rekkeviddeoppløsning er minste avstand i dybden To mål er fortsatt adskilt. To mål slås sammen når ekkoene overlapper over tid — Og det skjer når de er mindre enn en halv puls lengde fra hverandre:

ΔR = (c × PW) / 2 med pulskompresjon (Pulsekompresjon og pulsintegrasjon): ΔR = c / (2 × B), med B = båndbredde Eksempel: PW = 1 μs → ΔR = 150 m; B = 50 MHz → ΔR = 3 m

Merk at rekkeviddeoppløsning Ikke avhengig av avstanden: 150 m oppløsning er 150 m, 5 km og 300 km. Det er akkurat det motsatte av vinkeloppløsningen, som forverres med avstand. Range er derfor den "sharpeste" dimensjonen av en radar.

Høy rekkevidde oppløsning er mer enn å skille formasjonspiloter: Med en oppløsning på flere meter eller mindre, kan en radar være en profil å gjøre et mål (som deler reflekterer sant) og dermed bidra til å klassifisere og identifisere — Og når man ser et virkelig formål med chaff eller en decoy.

Velocity-oppløsning

Den hastighetsoppløsning er evnen til å skille to mål med (næsten) lik posisjon men forskjellig hastighet — domenet til doppler filterbanken til en puls dopler radar (Pulse doppler radar og bevegelig målindikator). Den bestemmende faktoren er Deteksjonstid (brønntid): Jo lengre radaren ser sammenhengende ut på målet, jo finere dopplerfrekvensene kan trekkes fra hverandre:

Δfd ≈ 1 / Tbo = λ / (2 × Tbo) hvor: Tbo = sammenhengende observasjonstid (s)Eksempel: λ = 3 cm, Tbo = 10 ms → Δv = 0,03/(2 × 0,01) = 1,5 m/s

Her kolliderer fysikken med operasjonen: lengre visning per retning betyr langsommere skanning — En radar med flere funksjoner skal måle sin tid mellom fin fart og holde luftbildet friskt.

Hastighetsoppløsning har en viktig EW-applikasjon: Å skille et formål fra miljøet og falske mål. Chaff skyer sakte nesten umiddelbart til vindhastighet; ikke et fly. En radar med god hastighetsoppløsning ser at forskjellen i løpet av sekunder og kan gjennombore chaffen. Det samme gjelder gjenkjennelse av langsomme bevegelige decoys mellom virkelige mål.

Oppløsningscellen

De tre oppløsningene ovenfor (vinkel, avstand, hastighet) er ikke enkeltnummer — Sammen konspirerer de Oppløsningscelle på: den minste - blokk - plass (og hastighet) som radaren ikke kan dele videre. To mål som faller innenfor én oppløsningscelle, slås sammen til én klipp. Bare når de er langt nok fra hverandre i minstens en dimensjon (distanse, azimut, høyde eller doppler), ser radaren to.

Cellens dimensjoner:

radar avstand R ΔR (dybde) R·θ az (bredde) R·θ el (høyde)
Oppløsningscellen i avstand R: dybden (ΔR) forblir den samme, men bredde og høyde (R·θ) vokser med avstanden. Målene i én celle kan ikke separeres.

Hvorfor dette betyr noe:

4D

Pulse-doppler radarer legger til en fjerde dimensjon: i dopplerbin (Velocity-oppløsning). To mål i samme rekkevidde-Asimut-elevasjonscelle kan separeres dersom deres hastighet varierer nok — Hvorfor manøvrere (Pulse doppler radar og bevegelig målindikator) virker: lik i posisjon og i doppler med roten, så usynlig.

Resolusjon er ikke det samme som nøyaktighet

Resolusjon og nøyaktighet er ofte forvirret, men de svarer på ulike spørsmål:

Nøyaktighet kan være mye bedre enn oppløsning. En monopulse radar (Kassegrain, monopulsfôr og duplekser) med en 2° stråle måler ofte lageret av et enkelt mål til i en tiendedel av en grad, fordi den ikke måler strålebredden, men ekoets sentrum. Jo høyere SNR, jo mer nøyaktig: målefeilen reduseres grovt med kvadratroten til SNR..

De resterende feilene faller i tre grupper: tilfeldig feil (støyt, det svingende ekko), systematisk feil (en antenne ikke nøyaktig rettet mot nord, en forsinkelse i kabler) og utbredelse feil (fraksjon, flervei over havet). Systematiske feil er forræderiske: de forsvinner ikke ved å måle oftere, bare ved å kalibrere.

For EW spesialist

En sporingsradar som følger et mål nøyaktig, er ikke nødvendigvis i stand til å skille to fly som flyr tett sammen. Forming flyr utnytter dette, og det gjør også glint: skiftende refleksjonspunkter for et stort mål, eller av to mål i én oppløsningscelle, gjør det målte senterhopp rundt — noe en cross-eye jammer (Deceptiv jammingOg med vilje imiterer.