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§5.17 Resolução do radar

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Resolução é o poder de um radar para dois objetivos que estão próximos como dois Ver alvos em vez de ser um. A resolução é algo diferente da precisão: a precisão diz como você mede bem a posição de um objetivo, resolução ou você pode separar dois objetivos. A resolução do radar tem três dimensões: ângulo, distância e velocidade.

Resolução angular

A resolução do ângulo é determinado pela largura do feixe de antena: dois objetivos são separados em igual distância apenas se forem angularmente mais distantes do que cerca de uma largura de feixe. A largura de feixe vem do comprimento de onda e tamanho da antena:

1 – 1.3 dependendo da antena) em que: Δ = largura de feixe (-3 dB), λ = comprimento de onda, D = dimensão da antena nesse planoLinha do polegar em graus: Δ □ 70 × λ / D
Antevisão

Banda X (λ = 3 cm) com um prato de 1 m: γ □ 70 × 0,03/1 □ 2,1°. A 50 km o feixe tem ~1,8 km de largura — Dois aviões que voam a 1 km de distância derretem para um blip. A mesma resolução com VHF (λ = 2 m) exigiria uma antena de quase 70 m — É por isso que os radares de baixa frequência são tão grosseiros.

A resolução transversa (em metros) cresce linearmente com a distância: ΔX A resolução de ângulos é, portanto, o fator limitante, especialmente a uma longa distância. Isto explica todo o formato de frequência de Aplicações militares no âmbito do SME: segmentação precisa requer altas frequências ou antenas grandes.

Resolução da gama

A resolução da gama é a distância mínima em profundidade onde dois golos ainda estão separados. Dois alvos se fundem quando seus ecos se sobrepõem ao longo do tempo — E isso acontece quando têm menos de meio comprimento de pulso.

ΔR = (c × PW) / 2 com compressão de pulso (Compressão de pulso e integração de pulso): ΔR = c / (2 × B), com B = largura de banda exemplo: PW = 1 μs → ΔR = 150 m; B = 50 MHz → ΔR = 3 m

Note que a resolução do intervalo não depende da distância: 150 m de resolução é 150 m, 5 km e 300 km. Isso é precisamente o oposto da resolução angular, que está se deteriorando pela distância. O alcance é, portanto, a dimensão "esvaziante" de um radar.

A alta resolução é mais do que separar pilotos de formação: Com uma resolução de vários metros ou menos, um radar pode ser perfil fazer um alvo (que partes refletem verdadeiro) e assim ajudar a classificar e identificar — E ao discernir um verdadeiro propósito de palha ou isca.

Resolução da velocidade

A resolução de velocidade é a capacidade de separar dois objetivos com (quase) posição igual, mas velocidade diferente — o domínio do banco de filtros doppler de um radar doppler de pulso (radar doppler de pulso e indicador de destino móvel). O factor determinante é o tempo de detecção Quanto mais o radar olhar coerentemente para o alvo, mais finas as frequências doppler podem ser separadas.

Δfd 1 / Thabitar = λ / (2 × Thabitar) em que: Thabitar = tempo (s) de observação coerenteexemplo: λ = 3 cm, Thabitar = 10 ms → Δv = 0,03/(2 × 0,01) = 1,5 m/s

Aqui, a física colide com a operação: visualização mais longa por direção significa varredura mais lenta — Um radar multifunções deve medir o seu tempo entre a velocidade fina e manter a imagem aérea fresca.

Resolução de velocidade tem uma aplicação EW importante: separando um propósito de seu ambiente e de alvos falsos. Nuvens Chaff desaceleram quase imediatamente para a velocidade do vento; Não um avião. Um radar com boa resolução de velocidade vê essa diferença em segundos e pode perfurar o chaff. O mesmo se aplica ao reconhecimento de iscas lentas entre alvos reais.

A célula de resolução

As três resoluções acima (ângulo, distância, velocidade) não são números únicos — Juntos, eles conspiram célula de resolução em: o menor espaço de "bloco" (e velocidade) que o radar não pode dividir mais. Dois alvos que se enquadram numa célula de resolução, fundem-se num blip. Só quando eles estão suficientemente distantes em mínstens uma dimensão (distância, azimute, elevação ou doppler), o radar vê dois.

As dimensões da célula:

radar distância R ΔR (profundidade) R·ω az (largura) R·ό el (altura)
A célula de resolução à distância R: a profundidade (ΔR) permanece a mesma, mas largura e altura (R·ς) crescem com a distância. Os alvos dentro de uma célula não podem ser separados.

Por que isso importa:

4 D

Os radares doppler de pulso adicionam uma quarta dimensão: dopplerbina (Resolução da velocidade). Dois alvos na mesma célula de elevação de zimute-vazio podem ser separados se sua velocidade diferir bastante — exatamente por que a manobra de entalhe (radar doppler de pulso e indicador de destino móvel) funciona: igual em posição e em doppler com a desordem, tão invisível.

Resolução não é a mesma que precisão

A resolução e a precisão são muitas vezes confusas, mas respondem a diferentes perguntas:

A precisão pode ser muito melhor do que a resolução. Um radar monopulsor (Casegraína, alimentação monopulsa e duplexer) com um feixe de 2° muitas vezes mede o rolamento de um único alvo para dentro de um décimo de um grau, porque ele não mede a largura do feixe, mas o centro do eco. Quanto mais alto o SNR, quanto mais preciso: o erro de medição diminui aproximadamente com a raiz quadrada do SNR.

Os erros restantes caem em três grupos: aleatório erros (ruído, eco flutuante), sistematizado erros (uma antena não exatamente alinhada ao norte, um atraso nos cabos) e propagação erros (refração, multicaminho sobre o mar). Os erros sistemáticos são traiçoeiros: não desaparecem medindo com mais frequência, apenas calibrando.

Pela EW especialista

Um radar de localização que segue um alvo com precisão não é necessariamente capaz de separar duas aeronaves voando juntas. Formação voando explora isso, e assim faz brilho: os pontos de reflexão deslocando de um alvo grande, ou de dois alvos em uma célula de resolução, fazem o centro medido saltar em torno — algo um bloqueador de olhos cruzados (Embarcação enganosa) deliberadamente imita.