Измерение угловых координат методоми максимума и минимума в РЛС

Для измерения угловых координат в радиолокации, а также в радионавигации используется радиопеленгирование (РП) или в упрощенном варианте пеленгирование (П).

Радиопеленгирование (пеленгирование) – это определение направления на источник принимаемого сигнала.

Методы максимума и минимума относятся к амплитудным методам радиопеленгирования.

Для определения направления на источник принимаемого сигнала можно использовать зависимость изменения амплитуды сигнала от отклонения оси ДНА от направления на объект (цель) в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Точность пеленгирования будет зависеть от ширины ДНА как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.

На практике используют две РЛС разнесенные относительно друг друга на расстояние d, называемой базой (рис. 3.10).

 

 

R1

Цель

a

a

РЛС 1

РЛС 2

d

D R

R2

R1

Рис. 3.10 А

Пеленгируемый объект удален от центра базы на расстояние R >> d. В этом случае направления прихода сигналов от объекта к антеннам РЛС1 и РЛС2можно считать параллельными. При этом разность расстояний , где a - угол рассогласования между направлением на объект и нормалью восстановленной из середины базы (угол пеленга). Измеряя тем или иным способом разность расстояний D R, и зная величину базы d, можно найти угол на пленгируемый объект a. При a = 0⁰ или 90⁰ будет определяться 100% направление на цель.

При амплитудном методе пеленгирования различают:

- метод максимума;

- метод минимума;

- суммарно-разностный метод.

 

При методе максимума сигналы U ₁ и U ₂, полученные от РЛС 1 и РЛС 2 при пеленгировании объекта (цели), складываются

                     .                      

Из этого выражения видны следующие недостатки метода максимума:

- низкая пеленгационная чувствитель­ность, поскольку пеленгование ведется в области максимума косинусоидальной функции, где ее крутизна минимальна;

- трудность выявления стороны уклонения оси антенной системы от направления на объект;

-  зависимость амплитуды суммарного сигнала не только от угла отклонения a, но и от неизвестных амплитуд принимаемых сигналов.

При методе минимума сигналы U ₁ и U ₂ вычитаются

.

Чувствительность пеленегирования резко повышается, поскольку переход с синусу – это работа на максимальной крутизне.

Момент пеленга соответствует минимальной амплиту­де сигнала.

Метод минимума также обладает существенными не­достатками:

- в момент полного пеленга U_p =0, цель пропадает на экране;

- при значительных шумах (помехах) цель плохо наблюдается в районе нуля.

На практике используется суммарно-разностный метод.

При суммарно-разностном методе можно исключить с одной стороны недостатки предыдущих методов, а с другой стороны использовать их преимущества.

Этот метод позволяет получить пеленгационную характеристику, представляющую собой отношение разностного и суммарного сигналов

                       .                             

Такая характеристика имеет следующие д остоинства:  

- отсутствие U _с и U _р, которые изменяются при движении цели;

- нечетная функция tg позволяет ограничить пеленг в вертикальной плоскости, т.е. выявить сторону уклонения цели;

- высокую точность пеленга.

Кроме рассмотренных методов пеленгирования существуют:

- амплитудно-фазовый метод;

- амплитудно-частотный метод;

- частотно-фазовый метод.

При любом методе пеленгирования используют ЭВМ.