Elektrod-serv.ru

Передача данных по радиоканалу

Принцип работы и структура диспетчерского радиолокатора

ДРЛ является первичным радиолокатором, получающим информацию о воздушной обстановке по отраженным радиоволнам от окружающих объектов, в том числе и летательным аппаратам (ЛА). Первичным источником радиоволн является передатчик радиолокатора.

ДРЛ должен выделить сигналы, приходящие от ЛА из всех сигналов, поступающих на вход радиолокатора и собственных шумов приёмника ДРЛ. . Передатчик ДРЛ полупроводниковый и имеет суммарную мощность сравнительно небольшую, примерно 15-20 кВт. Чтобы обеспечить требуемую энергию излучаемый импульс имеет длительность 64 мкс.

Для выделения сигналов на фоне шумов используется накопление информации о целях, поступающей в результате нескольких зондирований (излучений) в одном направлении. При этом используется то свойство, что принимаемые и отраженные сигналы, носящие регулярный характер, складываются арифметически, а хаотические шумы приёмника – геометрически:

(1)

где – уровень сигнала после накопления;

– уровень сигнала на отдельных зондированиях.

(2)

где – уровень шума после накопления;

– уровень шума на отдельных зондированиях.

То есть, при накоплении по n зондирований отношение Uc к Uш улучшается в раз. Так при накоплении по 64 зондированиям коэффициент улучшения равен 8.

ДРЛ осуществляет многократные зондирования, устанавливая луч в заданном направлении и удерживая его на этом направлении 16 зондирования. Цель видна ДРЛ на четырех положениях луча – всего 64 раза.

ДРЛ имеет сравнительно большую ширину луча в вертикальной плоскости. Это приводит к тому, что ЛА облучаются как энергией, идущей по направлению ДРЛ – ЛА, так и энергией, отраженной от земли (воды). Эти два потока складываются в пространстве. При этом в силу разной длины пути они имеют разные фазы синусоидальных колебаний несущей частоты. На одних углах места относительно горизонта происходит взаимное сложение прямого и отраженного от земли сигнала на других – вычитание. В направлениях, где происходит вычитание возникают провалы уровня мощности, облучающей объекты и ЛА. При попадании в эти провалы ЛА перестают обнаруживаться радиолокатором.

Положение провалов по углу места зависит от частоты излучаемого радиосигнала. Чтобы регулярности положения провалов в вертикальной диаграмме направленности луча не было, ДРЛ излучает не на одной, а на двух частотах, чередуя излучения на этих частотах.

Уровень отраженного от ЛА сигнала зависит от ракурса, под которым ДРЛ "видит" ЛА (спереди, сзади, сбоку), при некоторых ракурсах отраженный сигнал идёт прямо на ДРЛ, при некоторых с некоторым отклонением, а следовательно принимается ослабленным. Диаграмма уровня отраженных сигналов от ракурса зависит как от формы ЛА, так и от частоты радиосигнала.

Благодаря двухчастотной работе удаётся усреднить отраженный сигнал в зависимости от ракурса. То есть при одном и том же ракурсе на одной частоте сигнал может быть слабым, но на другой – сильным.

Для управления воздушным движением диспетчеру необходимо видеть прежде всего отметки от ЛА, а они маскируются сигналами, отраженными от местных предметов и в том числе от морской поверхности. Существенным отличием ЛА от местных предметов является то, что ЛА перемещаются в пространстве, а местные предметы неподвижны относительно ДРЛ.

Так как сигнал, отраженный от перемещающегося навстречу радиолокатору ЛА или удаляющегося от него, смещен по частоте относительно излучаемой несущей частоте. Этот эффект называется эффектом Доплера. Величина доплеровского сдвига частоты равна:

(3)

где – радиальная скорость;

– несущая частота;

– скорость света;

– доплеровская частота;

Спектр сигнала от движущейся цели после прохождения фазового детектора содержит постоянную составляющую гармоники с доплеровской частотой, гармоники частоты повторения излучения и гармоники, отстоящие от гармоник частоты повторения на доплеровскую частоту. Спектр сигнала от неподвижной цели не содержит составляющие, вызываемые доплеровским эффектом.

Для выделения сигналов подвижных целей используют режекторные фильтры, которые подавляют постоянную составляющую и гармоники частоты повторения. Перейти на страницу: 1 2

Советуем почитать:

Расчёт частотозадающих элементов принципиальной схемы передатчика радиолюбительского маячка В настоящей курсовой работе были приобретены умения и навыки расчёты частотозадающих элементов принципиальной схемы автогенератора, транзисторного усилителя мощности, схемы сложного вых ...

Домашние и офисные сети Home Lan - стандарты и оборудование (Home lan и интеллектуальный дом) Система "Умный дом": Нужна для облегчения управления домашним хозяйством, а также для расширения его возможностей. Предлагаемая система является самой передовой технологией ...

Разработка микропроцессорного устройства для проверки и диагностики двигателя внутреннего сгорания автомобиля Современную микроэлектронику трудно представить без такой важной составляющей, как микроконтроллеры. Микроконтроллеры незаметно завоевали весь мир. Микроконтроллерные технологии очень эф ...