Моноимпульсный метод измерения

В моноимпульсной РЛС каждый отраженный импульс от цели несет всю информацию о положении цели, как по угловым координатам, так и по дальности. Выделение информации достигается одновременным сравнением амплитуд и фаз отраженных сигналов, которые принимаются несколькими ан­тенными устройствами.

Моноимпульсные РЛС в основном используются для автоматического сопровождения по угловым координатам, но могут быть и обзорные РЛС. Для автоматического сопровождения в одной плоскости надо два канала, две антен­ны, а для сопровождения и по азимуту и по углу места - четыре.

Моноимпульсные РЛС более сложны по сравнению с однокананьиыми РЛС, но они позволяют точнее определить координаты. 'Это объясняется тем, что низкочастотные амплитудные флуктуации отраженных сигналим, не оказывают влияния на работу таких систем.

Принцип работы моноимпульсной РЛС рассмотрим на простейшей ам­плитудно-разностной РЛС (рис. 5.19), в которой для определения направления на цель сравниваются амплитуды сигналов, принимаемых двумя каналами станции (для пеленгации в одной плоскости).

Характеристики направленности антенн каналов образуют равносигнальное направление. Принимаемые каждой из антенн сигналы усиливаются от­дельными приемными устройствами, детектируются, и затем находится их раз­ность.

Сигнал, принимаемый антенной 1, на входе приемника имеет вид,

где к – коэффициент

пропорциональности;

F(β) - характеристика направленности ан­тенн:

ψ₀ - угол отклонения максимума характери­стики направленности от равносигнального направления;

γ - угол отклонения равносигнального направ­ления от направления на цель (угол рассогла­сования);

ω - частота сигнала;

φ - фаза.

Сигнал на выходе второй антенны

После преобразования, усиления по промежуточной частоте и линейного детектирования сигналы в каналах РЛС на входе вычитающего устройства рав­ны соответственно:

где К₁ ,К₂ - коэффициенты передачи сигнала в каналах.

На выходе схемы вычитания сигнал при малых углах рассогласования равен

Если коэффициенты передачи каналов равны К₁=К₂=К', то сигнал на вы­ходе равен

Из последней формулы видно, что сигнал на выходе схемы вычитания прямо пропорционален углу рассогласования. Этот сигнал подается на схему управления антенной, которая поворачивает антенну так, чтобы непрерывно совмещать равносигнальное направление с направлением на цель, т.е. сводит сигнал рассогласования к нулю.

На рис. 5.20 приведены пеленгационные характеристики системы. Недостатком системы является зави­симость нулевого значения пеленгационной характеристики от стабиль­ности и равенства друг другу коэф­фициентов передачи сигналов в от­дельных каналах. Этот недостаток отсутствует в амплитудной суммарно-разностной РЛС (рис. 5.21).

Сигнал на выходе такой системы при малых углах рассогласования равен

В этой системе нулевое пеленгационное направление не зависят от амплитудных и фазовых характеристик каналов (и_вых=0 при γ=0). Изменение амплитудных (К₁, и К₂) и фазовых (φ₁ и φ₂) характеристик каналов приводит только к некоторому изменению крутизны пеленгационной характеристики.

Кроме амплитудных моноимпульсных РЛС, могут быть фазоразностные и фазовые суммарно-разностные РЛС. Отличаются они от выше описанных только тем, что производится сравнение не амплитуд, а фаз.