§ 20.3. ИЗМЕРЕНИЕ КООРДИНАТ ОБЪЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ РАДИОТЕПЛОЛОКАТОРОВ

По сравнению с РЛС, работающими в активном режиме, с помощью однопозиционного радиотеплолокатора (РТЛ), антенная система которого расположена в одном пункте, можно определить лишь угловое положение излучающего объекта. Для нахождения дальности необходимо произвести прием излучения в нескольких разнесенных пунктах и их совместную обработку.

Определение с помощью РТЛ направления на источник теплового излучения называют радиотеплопеленгацией. Для ее реализации используют направленные свойства антенн поверхностного (рупорные или зеркальные) или дискретного (антенные решетки) типа.

При применении апертурных антенн основными являются два метода пеленгации: метод максимума для РТЛ кругового обзора и метод сравнения амплитуд для РТЛ со слежением за источником излучения. Типичным примером РТЛ следящего типа является радиосекстант — прибор, позволяющий измерить угловые координаты внеземных источников излучения.

На рис. 20.5 приведена структурная схема оптимального пеленгатора источника теплового излучения, основанного на методе сравнения амплитуд. Антенное устройство (АУ) в такой системе имеет два выхода, каждому из которых соответствует своя ДНА (рис. 20.6). Сигналы с выхода АУ имеют одинаковые фазы, а их амплитуды зависят от положения источника И относительно равносигнального направления PH. Эти сигналы подаются на два идентичных приемника и , осуществляющих фильтрацию сигналов в полосе . Каждый из приемников, входящих в состав пеленгатора, имеет два выхода. С одного сигнал подается на квадратичный детектор (КД), а с другого — на амплитудно-фазовый детектор (АФД).

Рис.20.5

Рис.20.6

В АФД формируется разность результатов квадратичного детектирования суммы и разности выходных сигналов приемников и . Усреднение за время наблюдения выходного сигнала АФД дает оценку мощности пеленгуемого сигнала. Ненормированная (зависящая от мощности сигнала) оценка пеленга получается в результате образования разности выходных сигналов квадратичных детекторов каналов и ее усреднения. Нормировка заключается в делении ненормированной оценки на оценку мощности сигнала (усредненный выход АФД) и крутизну нормированной пеленгационной характеристики с, определяемую параметрами АУ.

Можно показать , что дисперсия оценки пеленга в условиях высокоточных измерений

где — отношение сигнал/шум по мощности на выходе приемного устройства; Т — время наблюдения.

Для улучшения разрешающей способности и повышения точности измерения координат применяют интерферометры, антенны которых содержат малое число сильно разнесенных между собой элементов. Если наблюдаемые источники излучения двигаются относительно интерферометра на расстояниях, соизмеримых с его базой (расстоянием между элементами АУ), то можно наряду с углами измерить и дальность до цели.

Интерферометры находят широкое применение в радиоастрономии, позволяя с высокой точностью измерять угловые положения небесных тел.

В чем заключаются достоинства и недостатки пассивных РЛС?

Что характеризует эффективная яркостная температура реального излучателя?

В чем состоит алгоритм оптимального обнаружения теплового излучения?

В чем сущность метода обнаружения теплового контраста? Пользуясь распределениями (20.12) и (20.13), рассмотрите задачу обнаружения двустороннего теплового контраста .

Проанализируйте работу корреляционного радиометра (см.рис.20.4)