Радиолокация - это очень просто

194,992 417
 

Фильтр
Пешеход
 
Специалист
Карма: +2,450.77
Регистрация: 05.03.2009
Сообщений: 2,185
Читатели: 31

Модератор раздела
Цитата: Свой от 20.02.2018 20:32:31Все ждал, когда кто-нибудь на какой-нибудь ветке проболтается, но все молчат, как рыба об лед.
Поэтому спрошу прямо, ибо очень любопытно: а как возможна борьба РЭБ с радиолокаторами противника?
Сиречь, насколько я помню, все РЛС работают в импульсном режиме. И в боевом режиме частота импульсов меняется случайным образом. То есть станция дала импульс, приняла отраженный сигнал, затем опять дала импульс, но уже на другой частоте, приняла, и опять стреляет импульсом на другой частоте.
Из вышеизложенного понятно, что заглушить вражеский локатор невозможно по определению – глушить нужно весь рабочий диапазон станции. А это сделает слепой всю локационную технику – в том числе и свою. Пассивные помехи против РЛС тоже бесполезны.
Вот и любопытно – против РЛС и вправду эффективны только ракеты в ППК, или все же вояки чего-нибудь придумали, чтобы их просто "ослепить"?

Способов и методов радиоэлектронной борьбы с РЛС ничуть не меньше, чем способов и методов помехозащиты защиты РЛС.
В первооснове всех методов РЭБ лежит энергетика. Цель  РЛС обнаруживается по факту превышения сигнала на выходе приемника РЛС некого порога, называемого порогом обнаружения, который, в свою очередь, зависит в основном от уровня собственных шумов. Отсюда задача РЭБ - таким образом формировать сигнал на выходе приемника РЛС, дабы сигнал превышал порог обнаружения когда цели нет, или не превышал, когда цель есть. Самый простой метод - обеспечить достаточно мощный сигнал помехи, всегда превышающий порог обнаружения. Тут на помощь помехопостановщику приходят законы природы. Мощность сигнала помехи обратно пропорциональна квадрату дальности (помеха распространяется только от постановщика к РЛС), а мощность зондирующего сигнала РЛС обратно пропорциональна четвертой степени дальности (сигнал распространяется до цели и обратно). Те у постановщика есть очень большой выигрыш или по потребной мощности или по дальности. Но законы природы позволяют и РЛС защищаться, используя методы частотной и пространственной селекции. Это перестройка частоты (не просто случайная, а по определенному алгоритму с анализом помеховой обстановки) и использование остронаправленных антенн. В этом случае подавление помехи производится на величину избирательности приемника (именно поэтому аналоговые радиолокационные приемники построены по схеме с двойным преобразованием частоты) или на величину УБЛ (уровень боковых лепестков, который стремятся получить как можно меньшего значения, даже в ущерб КУ антенны). Причем это подавление не абсолютно, а имеет вполне определенные конечные значения. Значит нужно или повышать мощность помехи, например повышая мощность передатчика, применять направленные антенны, увеличивать количество помехопостановщиков и тд, или уменьшать дальность до РЛС, например забрасывая тем или иным способом одноразовые ПАП как можно ближе к подавляемой РЛС.
Но иногда и этих мер по подавлению мало. Тогда нужно попытаться обмануть РЛС, подсунуть ей наряду с реальными целями имитированные ложные, дабы перегрузить станцию обработкой этой электронной нежити.  Тут на стороне РЭБ вступают в игру методы РТР. Разведывательный приемник пытается определить параметры зондирующего сигнала, непосредственно зондирования и обзора. А аппаратура помехопостановщика, с требуемой точностью реализующая разведанные параметры, может обеспечивать создание сколь угодно сложной виртуальной воздушной обстановки. На этом этапе можно сильно выиграть и в энергетике помехи, тк она становится не заградительной, а прицельной, мощность сигнала помехи не размазывается по спектру и времени, а "концентрируется", для создания максимального полезного эффекта. Методы борьбы тоже достаточно очевидны - перестройка не только частоты, но и параметров зондирующего сигнала (например параметров внутриимпульсной модуляции), непосредственно зондирования (например частоты повторения импульсов, смешанное использование методов НЧП и ВЧП) и параметров обзора (выделение секторов замедления, нерегулярный обзор и тд). С другой стороны методы формирования прицельной помехи значительно повышают энергетику помехи, что обеспечивают сложности с пространственной селекцией помехи. Это приводит к усложнению методов пеленгации помехопостановщиков (применение моноимпульсных методов пеленгации) и ужесточению требований к УБЛ антенны, что, в свою очередь приводит к уменьшению КУ, а значит и дальности, и увеличению габаритов антенны. Надо искать другие пути увеличения помехозащищенности. Их два - уменьшение сигнала пришедшего по боковым лепесткам с помощью АКП (автокомпенсатор помех) и формирование провалов в ДНА в направлении на источники помех (дискретно фазовая адаптация и амплитудно-фазовая адаптация). Но и здесь на все так радужно. Дабы снизить эффективность АКП и адаптации нужно увеличивать количество пространственно разнесенных помехопостановщиков.
Пассивные помехи тоже не нужно сбрасывать со счетов. Доплеровская селекция суть та же фильтрация, со всеми вытекающими в виде конечности степени подавления и уменьшении уровня полезного сигнала. А значит, что для успешного подавления РЛС пассивными помехами нужно просто увеличивать плотность пассивной помехи. Но это еще не все (с). Ежели облучать облако пассивной помехи активной, то будем иметь комбинированную помеху. Наряду со всеми свойствами классической пассивной помехи, это облако будет играть роль дополнительного отражателя для антенны активного помехопостановщика, что, в свою очередь, приводит к увеличению уровня активной помехи и к увеличению числа эквивалентных помехопостановщиков.
Но тут мы уже явно начинаем подыгрывать средствам РЭБ, легко и непринужденно увеличивать количество привлекаемых СИС. Ведь точно так же можно и поступать с другой стороны, переходя от одиноко стоящей РЛС к группировке. Тогда появляются другие средства и методы борьбы с помехами...
Типичная картина противостояния брони и снаряда. Ничего принципиально нового. Тогда во главу угла начинают вставать не только технические параметры отдельных образцов ТИВ, но и совсем другие вопросы, связанные с экономическими и производственными возможностями противоборствующих сторон, вопросами организации и тактики, логистики, связи и тд.
Вкратце как то так...
  • +2.15 / 34
  • АУ
Свой
 
Слушатель
Карма: +465.89
Регистрация: 05.12.2008
Сообщений: 7,522
Читатели: 11
Цитата: Пешеход от 21.02.2018 08:29:25Способов и методов радиоэлектронной борьбы с РЛС ничуть не меньше, чем способов и методов помехозащиты защиты РЛС.

Ого...
.
Огромное спасибо за такой развернутый и крайне познавательный ответ!
Понял не все – но это уже мои проблемы Быдло
Огромное спасибо еще раз! Выпивающий
СО2 - газ жизни и фотосинтеза! Сжег в лесу бак топлива - накормил Бемби!
  • +0.11 / 4
  • АУ
Равиль
 
russia
Специалист
Карма: +1,423.21
Регистрация: 19.05.2009
Сообщений: 933
Читатели: 72
Цитата: Пешеход от 21.02.2018 08:29:25Способов и методов радиоэлектронной борьбы с РЛС ничуть не меньше, чем способов и методов помехозащиты защиты РЛС.

Типичная картина противостояния брони и снаряда. Ничего принципиально нового. Тогда во главу угла начинают вставать не только технические параметры отдельных образцов ТИВ, но и совсем другие вопросы, связанные с экономическими и производственными возможностями противоборствующих сторон, вопросами организации и тактики, логистики, связи и тд.
Вкратце как то так...

 Мои 5 копеек.
 Сейчас появилась интересная возможность 

  Посылаем поближе к РЛС беспилотник, который сама эта РЛС не видит.
 Маленькие БЛА сейчас видят только локаторы миллиметрового диапазона (и немного - коротких сантиметров)
 И то, на весьма, скромных дальностях.

На этот беспилотник ставим аппаратуру, которая воспринимает импульс РЛС, и выдает его  обратно в эфир 
с нужной задержкой и нужным допплеровским смещением.
 Выходной мощности в доли ватта хватит. т.к. подходим к локатору близко.

 Получается очень дешево и сердито
Отредактировано: Равиль - 22 фев 2018 11:48:13
  • +1.51 / 21
  • АУ
Пешеход
 
Специалист
Карма: +2,450.77
Регистрация: 05.03.2009
Сообщений: 2,185
Читатели: 31

Модератор раздела
Цитата: Равиль от 22.02.2018 11:47:08Мои 5 копеек.
 Сейчас появилась интересная возможность 

  Посылаем поближе к РЛС беспилотник, который сама эта РЛС не видит.
 Маленькие БЛА сейчас видят только локаторы миллиметрового диапазона (и немного - коротких сантиметров)
 И то, на весьма, скромных дальностях.

На этот беспилотник ставим аппаратуру, которая воспринимает импульс РЛС, и выдает его  обратно в эфир 
с нужной задержкой и нужным допплеровским смещением.
 Выходной мощности в доли ватта хватит. т.к. подходим к локатору близко.

 Получается очень дешево и сердито

Возьмем к примеру РЛС дальностью 300км по цели с ЭПР 3м2. Типичные цифры для большого ЗРК образца конца прошлого века.
Возьмем некий беспилотник и подгоним его на 30км от станции. Тогда РЛС его один черт будет обнаруживать, если его ЭПР будет не меньше 0,03м2. А ежели на 10км, то ЭПР должна быть уже не меньше 0,003м2. А вот ежели 3км и меньше - то ЭПР никакой роли не играет, тк попадает в начальный бланк по дальности Веселый.
И это независимо от длины волны. Что соответствует ролику на Трубе с обнаружением мелкого квадрокоптера метровой Небо-М.
Поэтому нарисовываются определенные проблемы между размерами беспилотника, дальностью его применения, определяющей возможность приблизится к РЛС, и мощность передатчика помех на нем.
На полигоне, в последней четверти того же прошлого века, проводились эксперименты с забрасыванием поближе к РЛС кучки одноразовых шумелок посредством залпа РЗСО. Эффект был ослепительный, точнее, ослепляющий Веселый. А если не ронять одноразовые ПАП на землю, как это делалось в приведенном примере, а подвешивать их на "воздушных" шариках, то будет еще круче.
  • +1.23 / 22
  • АУ
Senya
 
russia
55 лет
Практикант
Карма: +3,719.18
Регистрация: 20.11.2008
Сообщений: 26,939
Читатели: 51

Глобальный Модератор
Цитата: Альбертыч от 23.02.2018 08:18:46Ну это Вы лихо загнули... наверное всё-таки 4*r^2

Нет, квадратичная зависимость и для излучённого, и для отражённого сигнала. При увеличении расстояния в 3 раза, до объекта дойдет 1/9 первоначальной энергии, а до РЛС 1/9 от 1/9 (т.е. 1/81). Четвёртая степень.
Отредактировано: Senya - 23 фев 2018 08:46:44
"Иван Грозный помещает на рабочий стол полученный от хана ярлык."(с) Не моё.
  • +0.82 / 9
  • АУ
Альбертыч
 
russia
Керчь
57 лет
Слушатель
Карма: +192.62
Регистрация: 01.06.2009
Сообщений: 2,355
Читатели: 1
Цитата: Senya от 23.02.2018 08:46:26Нет, квадратичная зависимость и для излучённого, и для отражённого сигнала. При увеличении расстояния в 3 раза, до объекта дойдет 1/9 первоначальной энергии, а до РЛС 1/9 от 1/9 (т.е. 1/81). Четвёртая степень.

По здравому размышлению согласен
Отредактировано: Альбертыч - 23 фев 2018 09:13:36
  • +0.26 / 2
  • АУ
Радонеж
 
russia
Симферополь
Слушатель
Карма: +355.51
Регистрация: 21.01.2014
Сообщений: 8,148
Читатели: 7
Хотелось бы уточнить насколько хорошо человек отражает в радиодиапазоне. Станции наземной радилокационной разведки обнаруживают человека на довольно приличном расстоянии.  Правда неизвестно в каком виде: в обычной одежде, без крупных металлических влючений или в СИБЗ из металла и c каким-либо оружием. Тем не менее было бы очень интересно узнать ЭПР (ЭОП) человека в сантиметровом диапазоне волн (2-3 см).

Потом будет еще вопрос.
Отредактировано: Радонеж - 26 фев 2018 14:01:44
  • +0.26 / 2
  • АУ
Пешеход
 
Специалист
Карма: +2,450.77
Регистрация: 05.03.2009
Сообщений: 2,185
Читатели: 31

Модератор раздела
Цитата: Радонеж от 26.02.2018 13:55:46Хотелось бы уточнить насколько хорошо человек отражает в радиодиапазоне. Станции наземной радилокационной разведки обнаруживают человека на довольно приличном расстоянии.  Правда неизвестно в каком виде: в обычной одежде, без крупных металлических влючений или в СИБЗ из металла и c каким-либо оружием. Тем не менее было бы очень интересно узнать ЭПР (ЭОП) человека в сантиметровом диапазоне волн (2-3 см).

Потом будет еще вопрос.

Можно принять 1м2
Там все на самом деле очень непросто. Кроме зависимости от частоты, а она не монотонная из-за возможных местных резонансов, имеется зависимость от расстояния, особенно на малых дистанциях, когда в дело вступают краевые интерференционные эффекты.
В некоторых монографиях даются например значения 0,7..1,1м2 для 2см и 0,8..1,2м2 для 8мм
  • +0.77 / 8
  • АУ
rommel.lst
 
russia
Луганск/Томск
Практикант
Карма: +1,821.29
Регистрация: 20.06.2008
Сообщений: 12,944
Читатели: 8
Цитата: Пешеход от 26.02.2018 14:42:27Можно принять 1м2
Там все на самом деле очень непросто. Кроме зависимости от частоты, а она не монотонная из-за возможных местных резонансов, имеется зависимость от расстояния, особенно на малых дистанциях, когда в дело вступают краевые интерференционные эффекты.
В некоторых монографиях даются например значения 0,7..1,1м2 для 2см и 0,8..1,2м2 для 8мм

Как-то сразу становятся неубедительны цифры ЭПР всяких стелсов, озвученные порядка сотых м2 Веселый
Масштабируя d/lambda на порядок, можно ли в дальней зоне ожидать таких же ЭПР для того же материала?
Когда не знаешь, что делать, -
делай шаг вперед..
  • +0.26 / 2
  • АУ
Радонеж
 
russia
Симферополь
Слушатель
Карма: +355.51
Регистрация: 21.01.2014
Сообщений: 8,148
Читатели: 7
Цитата: Пешеход от 26.02.2018 14:42:27Можно принять 1м2
Там все на самом деле очень непросто. Кроме зависимости от частоты, а она не монотонная из-за возможных местных резонансов, имеется зависимость от расстояния, особенно на малых дистанциях, когда в дело вступают краевые интерференционные эффекты.
В некоторых монографиях даются например значения 0,7..1,1м2 для 2см и 0,8..1,2м2 для 8мм

Неожиданно много. Значит работы по снижению радиолокационной заметности для личного состава в ряде случаев оправданы. Вопросов много, но надо почитать литературу, если найду по нужным комплексам. Вдруг кто знает какая поляризация используется в комплексах наземной разведки типа Фары с ФАР и параболической антенной. Не оказывает ли влияние характер приземной разведки на нее? Осадки влияют на выбор, определенно, но это если есть режим соответствующий.

Вопрос первый дурацкий. берем проводящую пластину размером 8λ, светим перпендикулярно излучением с длиной волны λ, получаем какое-то отражение, потом делим пластину на 4 гальванически несвязанные части, облучаем, получаем отражение и так далее до размеров 0.125λ. Расстояние между элементами произвольное. Если от него что-то зависит можно указать в каких случаях и что будет. Понятно, что пластина будет работать как плоская антенна с неким коэф. направленности и с уменьшением он будет падать, до размеров элемента λ, а потом пойдет уже дифракция и интерференция. Отражение будет или нет от массива элементов намного меньше длины волны? Краевые эффекты должны дать или нет?

Вопрос второй. Есть радиопоглощающий материал Терновник. Хотя по-моему он больше рассеивающий, чем поглощающий. Ну так вот там металлическое покрытие выполнено многослойным (два слоя алюминий и нержавеющая сталь) с различной проводимостью с целью согласования волнового сопротивления. И геометрия работает - объемное поглощающее покрытие. И еще где-то помимо РПМ используется согласование волнового сопротивления пространства (вакуума) и приемной среды? Всегда считалось, что из-за скин-эффекта поверхность нужно делать максимально гладкой и проводящей, а тут встал вопрос согласования, для уменьшения отражения. Впрочем, в антеннах нам важен ток, и, видимо согласование его нихрена не увеличивает, раз не применяется.
Отредактировано: Радонеж - 26 фев 2018 20:46:30
  • +0.26 / 2
  • АУ
rommel.lst
 
russia
Луганск/Томск
Практикант
Карма: +1,821.29
Регистрация: 20.06.2008
Сообщений: 12,944
Читатели: 8
Цитата: Радонеж от 26.02.2018 20:44:45Неожиданно много. Значит работы по снижению радиолокационной заметности для личного состава в ряде случаев оправданы. Вопросов много, но надо почитать литературу, если найду по нужным комплексам. Вдруг кто знает какая поляризация используется в комплексах наземной разведки типа Фары с ФАР и параболической антенной. Не оказывает ли влияние характер приземной разведки на нее? Осадки влияют на выбор, определенно, но это если есть режим соответствующий.

Вопрос первый дурацкий. берем проводящую пластину размером 8λ, светим перпендикулярно излучением с длиной волны λ, получаем какое-то отражение, потом делим пластину на 4 гальванически несвязанные части, облучаем, получаем отражение и так далее до размеров 0.125λ. Расстояние между элементами произвольное. Если от него что-то зависит можно указать в каких случаях и что будет. Понятно, что пластина будет работать как плоская антенна с неким коэф. направленности и с уменьшением он будет падать, до размеров элемента λ, а потом пойдет уже дифракция и интерференция. Отражение будет или нет от массива элементов намного меньше длины волны? Краевые эффекты должны дать или нет?

Вопрос второй. Есть радиопоглощающий материал Терновник. Хотя по-моему он больше рассеивающий, чем поглощающий. Ну так вот там металлическое покрытие выполнено многослойным (два слоя алюминий и нержавеющая сталь) с различной проводимостью с целью согласования волнового сопротивления. И геометрия работает - объемное поглощающее покрытие. И еще где-то помимо РПМ используется согласование волнового сопротивления пространства (вакуума) и приемной среды? Всегда считалось, что из-за скин-эффекта поверхность нужно делать максимально гладкой и проводящей, а тут встал вопрос согласования, для уменьшения отражения. Впрочем, в антеннах нам важен ток, и, видимо согласование его нихрена не увеличивает, раз не применяется.

Формально, каждая точка поверхности становится источником вторичных сферических волн, чья интерференционная сумма и даст вам желаемый результат взаимодействия. Т.е. для сравнения ваших пластин вам нужно разбить их на площадочки по какой-то сетке и считать каждую ячейку сетки элементарным источником. Суммируя с учетом фазы все парциальные волны, вы автоматом получите и отражение, и интерференцию, и краевые эффекты в одном флаконе.

Вот, только считать будет довольно долго, если вы разбиение выберите достаточно мелкое. Считайте для каждого своего случая с одним и тем же размером элементарной площадки, получите результаты, которые можно сравнивать напрямую..

По второму вопросу, кроме РПМ есть еще просветляющие покрытия в оптике, - там тот же подход используется, чтоб больше энергии внутрь проходило без потерь на отражение поверхностей.
Когда не знаешь, что делать, -
делай шаг вперед..
  • +0.00 / 0
  • АУ
pascendi
 
russia
Слушатель
Карма: +62.52
Регистрация: 03.05.2009
Сообщений: 2,478
Читатели: 4
Цитата: Пешеход от 21.02.2018 08:29:25Способов и методов радиоэлектронной борьбы с РЛС ничуть не меньше, чем способов и методов помехозащиты защиты РЛС.

Интересно, а насколько эффективно использование в импульсе кодированного цифрового сигнала?
При этом теоретически селекция полезного сигнала от помех может быть очень упрощена.
  • +0.00 / 0
  • АУ
Радонеж
 
russia
Симферополь
Слушатель
Карма: +355.51
Регистрация: 21.01.2014
Сообщений: 8,148
Читатели: 7
Перечитал снова сообщение

http://cdnmg.vesti.r…2&cid=2161

И пока не обнаружил причин почему были бы невозможны подобные устройства на метровый диапазон волн. Это путь к созданию компактных  РЛГСН метрового диапазона для ЗУР и УРВВ. Что думают на этот счет аксакалы?

Нужны подобные ФАР для борьбы c малозаметными летательными аппаратами.
ЦитатаВ основе изобретения лежит "чудо-материал" XXI века — графен. Он представляет собой плоский двухмерных лист, толщиной в один атом углерода, а также обладает уникальной "сотовой" структурой: атомы в графене расположены в углах идеальных шестиугольников. Более того, его транспортные электроны ведут себя подобно безмассовым частицам и вне зависимости от своей энергии передвигаются со скоростью около 0,3% от световой.

Это скоростное ограничение означает, что длина волны поверхностных плазмонных поляритонов для заданной частоты будет в несколько сотен раз меньше, чем длина волны свободно распространяющейся электромагнитной волны той же частоты. Эта разница в скоростях позволяет создавать графеновые антенны куда меньших размеров при той же эффективности, что и у антенн из стандартных материалов.
Отредактировано: Радонеж - 03 сен 2018 16:03:02
  • +0.00 / 0
  • АУ
rommel.lst
 
russia
Луганск/Томск
Практикант
Карма: +1,821.29
Регистрация: 20.06.2008
Сообщений: 12,944
Читатели: 8
Цитата: Радонеж от 03.09.2018 13:31:48Перечитал снова сообщение

http://cdnmg.vesti.r…2&cid=2161

И пока не обнаружил причин почему были бы невозможны подобные устройства на метровый диапазон волн. Это путь к созданию компактных  РЛГСН метрового диапазона для ЗУР и УРВВ. Что думают на этот счет аксакалы?

Нужны подобные ФАР для борьбы c малозаметными летательными аппаратами.

Прием радиоволны ненаправленной (а мелочь может быть только ненаправленной) антенной - это процесс, где поле волны наводит в проводнике антенны колебания ЭМП и соответствующие токи. Если длина антенны кратна полу-волне, то мощность, которую можно "снять"с, будет максимальна (до 4х раз от того, что есть в падающей волне за счет интерференции стоячих волн). При этом все остальные волны, которые летают по эфируУлыбающийся такая антенна почует значительно слабее. Т.е. она отселектирует своё любимое.. Это классика жанра.

Если у нас есть маааленький (относительно лямбды) кусок проводника, то проходящая волна в нем все равно колеблющееся поле наведет. Только оно будет оч. слабое. И при этом не будет почти никакой селективности - любая волна наведет колебания пропорционально своей амплитуде с небольшой поправкой на отношение лямбды к размеру проводника. Т.е. уровень шума будет куда выше, чем с нормальной антенной.
Используя навороченные лабораторные спектр-анализаторы можно, конечно, выделить что угодно из той каши, что наведется в мелком проводнике, только цена вопроса будет совсем не практичная.

Что касается построения именно ФАР, то расскажите, зачем вообще нужна ФАРа? Чтоб с направленностью играться, правда? На помеху наводим минимум диаграммы, вот и профит.. А чтоб диаграмма имела достаточно глубокие минимумы, нужно иметь поперечный размер решетки больше лямбды. Грубо говоря, чем больше раскрыв решетки, тем больше контраст между максимумом и минимумом в диаграмме Ку.
Когда не знаешь, что делать, -
делай шаг вперед..
  • +0.07 / 4
  • АУ
Пешеход
 
Специалист
Карма: +2,450.77
Регистрация: 05.03.2009
Сообщений: 2,185
Читатели: 31

Модератор раздела
Цитата: Радонеж от 03.09.2018 13:31:48Перечитал снова сообщение

http://cdnmg.vesti.r…2&cid=2161

И пока не обнаружил причин почему были бы невозможны подобные устройства на метровый диапазон волн. Это путь к созданию компактных  РЛГСН метрового диапазона для ЗУР и УРВВ. Что думают на этот счет аксакалы?

Нужны подобные ФАР для борьбы c малозаметными летательными аппаратами.

Невозможно по одной простой причине, для реализации этого нужно заполнить материалом все пространство между целью и РЛС. Ну или значительную его часть. Вот тогда габариты антенны можно уменьшить ровно в корень из произведения диэлектрической  и магнитной проницаемости.
В противном случае сформированная плоская волна начинает расходится сразу по факту покидания материала. Грубо говоря на поверхности материала возникает участок с синфазным возбуждением в первом приближении (будем считать волну в материале абсолютно плоской), который по размерам практически в точности совпадает с размерами антенны, погруженной в материал, проецируя апертуру антенны на поверхность материала. А дальше волна распространяется  в обычном пространстве. Тк размер антенны уменьшили, то и площадь пятна уменьшилась и в свободном пространстве такая маленькая эквивалентная антенна даст привычно широкую ДНА. Не выиграли ровным счетом ничего.
Кстати, очень хорошо ситуацию иллюстрирует картинка поясняющая работу рыбьего глаза, те ситуация хода оптических лучей из среды с большим коэффициентом преломления в среду с малым. Ровно такой же ход лучей будет и в описываемом случае.
Отредактировано: Пешеход - 03 сен 2018 19:25:37
  • +0.44 / 20
  • АУ
Пешеход
 
Специалист
Карма: +2,450.77
Регистрация: 05.03.2009
Сообщений: 2,185
Читатели: 31

Модератор раздела
К вопросу о точности
Дискуссия   247 3
Дискуссия о 0,7 градусах в ветке ПВО, вяло текущая уже почти месяц, вызывает некоторое недоумение.
Для начала определимся с терминами - точность измерения и разрешающая способность. Дабы не блудить в терминологии, то максимально грубо, точность - ошибка измерения координат цели, разрешающая способность - минимальное расстояние между двумя целями по соответствующей координате, при котором эти цели не сливаются в одну.
Что нам говорят школьные курсы РТС (радиотехнические системы) и ТПИ (теория передачи информации) об устройстве оптимального измерителя? А это тот же коррелятор, что и в оптимальном обнаружителе. Вся разница, что в обнаружителе на входы коррелятора подается обрабатываемый рабочий сигнал+шум и эталонный образ обнаруживаемого сигнала и ищется максимум результаты работы коррелятора; а в измерителе на вход коррелятора подается обрабатываемый сигнал+шум и два эталонных образа измеряемого сигнала, сдвинутых относительно друг-друга на длительность эталонного сигнала, и ищется минимум разницы результатов работы по каждому из эталонных образов сигнала. Как не трудно догадаться, измерение координат сведено к измерению некого временного промежутка. Для дальности все очень просто, это время от момента излучения зондирующего сигнала. Для угловых координат это несколько сложнее, но к этому вернемся несколько позже, сначала разберемся с дальностью.
Итак, имеем отраженный сигнал+шум и имеем два сдвинутых на свою длительность эталонных образа сигнала. Для простоты дальнейших рассуждений, примем допущение, что сигнал симметричен и конечен по времени.Тогда минимум целевой функции при отсутствии шумов будет в случае нахождения границы между эталонными образами ровно по середине измеряемого сигнала. При наличии шумов эта граница будет болтаться вокруг этой середине в интервале длительности сигнала, и тем больше, чем больше величина шума. Отсюда два вывода - точность измерений будет зависить от величины отношения сигнал/шум и точность измерения при интенсивности шума соизмеримому с интенсивностью сигнала будет составлять половину длительности импульса. Человек, хоть сколько нибудь знакомый с радиотехникой уже давно понял, что данный механизм измерений реализуется например простейшей следящей системой,  эталонные образы сигнала являются ничем иным, как стробами сопровождения, а измеряем мы положение так называемого энергетического центра измеряемого сигнала. Отсюда следует еще один вывод, что максимальная точность измерения координат возможна только в режиме сопровождения.
При измерении угловых координат времени, как такового у нас нет, тк никакой сигнал по этим координатам никуда не распространяется. Но мы же можем заставить луч двигаться в пространстве и именно это движение называется сканирование. Тогда луч, проезжая по цели, будет давать пачку отраженных сигналов, модулированных по амплитуде формой луча. И длительность получившейся пачки будет определяться шириной этого луча. Собственно, задача стала ничем не отличаться от уже рассмотренного случая измерения дальности. Значит все выводы применимы и для случая измерения угловых координат. Новой формулировкой станет лишь вывод о точности измерения угловых координат в случае величины шумов соизмеримых с величиной сигнала равной половине ширины луча.
Теперь еще раз рассмотрим получившиеся результаты. Точности в пол длительности сигнала и пол ширины луча это случаи максимально хреновые, хуже уже не бывает (на самом деле бывает, даже самую хорошую теорию можно испортить хреновой реализацией, но случай кривых рук рассматривать не будем). Это точности при уровне сигнала относительно шумов минимально достаточной для прохождения через обнаружитель, при заданных параметрах обнаружения. Надеюсь говорить, что необнаруженный сигнал измерять невозможно, излишне. И что измеряется не исходный принятый сигнал, который по уровню может находится сильно ниже уровня шумов, а уже обработанный в оптимальном обнаружителе. Отсюда следует, что точность может быть и значительно выше, но для этого нужно повышать отношение сигнал/шум и чем больше мы его повысим, тем выше будет полученная точность. Ну и для получения максимальной точности нужно затратить некоторое время на измерения.
Хочется еще раз вернуться к случаю измерения угловых координат. Тут пришлось несколько схитрить для упрощения рассуждений и свести рассуждения к уже рассмотренному варианту измерения временной пачки. Но те самые стробы сопровождения или они же эталонные образы можно сформировать не во времени, а сразу в пространстве. Достаточно взять два одинаковых луча, разнести их сразу в пространстве, получить сигнал по каждому лучу (те перемножить сигнал на форму соответсвующей ДНА) и уже эти сигналы вычитать. Собственно пришли к идее разностных каналов моноимпульсного пеленгатора. А ежели не забыть о задачах обнаружения, то всплывет еще и необходимость суммарного канала.
Ну буквально пару слов о разрешающей способности. Из принципа построения оптимального измерителя совершенно естественно следует, что если отраженные сигналы по длительности перекрываются, то никакими ухищрениями мы не сможем измерить координаты каждого сигнала, только положение энергетического центра суперпозиции обеих сигналов, те некие усредненные их координаты. Значит и различить их не сможем. Отсюда следует, что при любых, даже максимально высоких отношениях сигнал/шум расрешающая способность определяется половиной длительности сигнала после оптимальной обработки и половиной ширины луча.
  • +0.33 / 11
  • АУ
Пешеход
 
Специалист
Карма: +2,450.77
Регистрация: 05.03.2009
Сообщений: 2,185
Читатели: 31

Модератор раздела
Цитата: PPL от 15.11.2018 19:27:13Но спор разгорелся о разрешающей способности не для 2 посторонних объектов, а о цели и зурке был.
Там же половина - наши, получается.
Если не ГСН реализовывать, тяжелую, многожручую, габаритную, а приемник отраженного сигнала от цели, он к ней в 2 раза ближе, бюждет тракта гораздо веселее? РЛС облучает обеих, прямо на ракете получить дельту прихода от РЛС и отражения - и посигналить светодиодом в заднице: "браток, еще километр остался"?
И чем ближе ЗРК к цели, тем больше падает разрешение по дальности на РЛС, и тем больше C/I на приемнике ракеты.

В случае цели и ЗУР речь всегда должна идти не о разрешающей способности, а о точности. Ведь разрешающая способность она не по одной координате, а по элементу разрешения, представляющего объем пространства, те о разрешающей способности идет речь когда цели находится в одном элементе разрешения по всем координатам, в том числе и по дальности. В противном случае лишнюю можно отселектировать посредством соответствующего строба и не учитывать в обработке. В случае ЗУР как правило она приближается к цели и если даже она находится точно по тем же угловым координатам, что и цель, она находится ближе к станции, те не находятся в одном элементе разрешения, спокойно селектируется. Учитывая как правило активный ответ от ракеты, можно утверждать, что сигнал/шум в ракетном канале всегда очень приличный, даже на максимальной дальности и точность работы по ракете очень и очень приличная и для обеспечения работы по ракете не требует каких-то других особых мер. Остается обеспечить то же самое по цели. В этом то и вся загвоздка Подмигивающий. А то, что описано у Вас это уже ближе к ТУ2 и для ракет класса Панцыря уже не очень подходит.
Ну и разрешение по дальности не зависит от самой дальности, а только от характеристик сигнала, а вот линейное разрешение по угловым координатам совершенно точно зависит от дальности посредством нехитрых геометрических соотношений. Вообще-то в современных станциях проблема разрешающей способности по дальности не очень актуальна. Тому причиной использование широкобазовых сигналов, имеющих в том числе и большую степень сжатия по длительности после оптимальной обработки. Но об этом здесь уже неоднократно писалось.
 
  • +0.27 / 6
  • АУ
slavae
 
russia
Москва
Слушатель
Карма: +354.74
Регистрация: 21.03.2013
Сообщений: 27,088
Читатели: 6
1МВт в космосе
Дискуссия   257 11
В очередной раз на космической ветке идут разборки, зачем нам летать в космосе.
Вопрос у меня в очередной раз бродит: может ли помочь излучатель в космосе, запитанный от источника в 1МВт, для локации чего-нибудь? А два-три?
Отредактировано: slavae - 20 ноя 2018 22:33:42
Империя - это мир, и этой идеологии достаточно. Мы живём в самой лучшей стране в мире и все нам завидуют.
Одушевлённое Одевают, Неодушевлённое Надевают.
  • +0.05 / 3
  • АУ
Пешеход
 
Специалист
Карма: +2,450.77
Регистрация: 05.03.2009
Сообщений: 2,185
Читатели: 31

Модератор раздела
Цитата: slavae от 20.11.2018 22:32:52В очередной раз на космической ветке идут разборки, зачем нам летать в космосе.
Вопрос у меня в очередной раз бродит: может ли помочь излучатель в космосе, запитанный от источника в 1МВт, для локации чего-нибудь? А два-три?

Чего-нибудь точно может помочь. Но если посмотреть глазом на наземные средства в части например близких мне обзорников, а станции космического базирования особенно привлекательны для решения именно их задач, то там с этим делом обстоит ровно на порядок легче. РЛО С-300ПМ, дальность 300 км, мощность ГАПа 150 (2х75) кВт, С-300В, те же 300 км - 120 кВт. Это на все шарушки, включая гидропривод вращения очень немалых масс, учитывая еще и переменную скорость в секторах замедления у В-шки. Правда там масса вращающейся части сильно меньше массы всего шестого контейнера у ПМ, но она довольно значительна, а торможение и ускорение вращения должно происходить очень быстро, те нагрузки на привод все равно довольно высоки. Для космоса механическое вращение конечно неприемлемо, но энергетические затраты на электронное сканирование тоже немаленькие. Если прикинуть конечное КПД для этих станций, то больше 20% не получается. Если взять эти цифры за основу, то для источника в 1 МВт 800 кВт придется как-то отводить. Задача сама по себе непростая. С другой стороны 200 кВт излученной средней мощности это вполне достаточно для станции ПКО как минимум масштабов Земля-Луна, хотя для этого придется монтировать в космосе конструкции эпических масштабов (порядка Воронежей ВП). Или достаточно миниатюрные станции масштабов Земля-орбита, способных с высокой точностью работать по скоростным малозаметным целям, а не по кораблям с ЭПР в сотни и тысячи квадратов, как у той же Легенды. Но для малых объемов проблема отвода тепла сильно осложняется.
Резюмируя - такой источник энергии для локации вещь конечно заманчивая, но сулит чрезвычайно сложные технологические проблемы, связанные с низким КПД при генерации СВЧ излучения с заданными параметрами. Удастся их решить, отбоя от желающих попользовать не будет.
  • +0.39 / 11
  • АУ
slavae
 
russia
Москва
Слушатель
Карма: +354.74
Регистрация: 21.03.2013
Сообщений: 27,088
Читатели: 6
Цитата: Пешеход от 21.11.2018 06:00:28Если взять эти цифры за основу, то для источника в 1 МВт 800 кВт придется как-то отводить. Задача сама по себе непростая. С другой стороны 200 кВт излученной средней мощности это вполне достаточно для станции ПКО как минимум масштабов Земля-Луна, хотя для этого придется монтировать в космосе конструкции эпических масштабов (порядка Воронежей ВП). Или достаточно миниатюрные станции масштабов Земля-орбита, способных с высокой точностью работать по скоростным малозаметным целям, а не по кораблям с ЭПР в сотни и тысячи квадратов, как у той же Легенды. Но для малых объемов проблема отвода тепла сильно осложняется.
Резюмируя - такой источник энергии для локации вещь конечно заманчивая, но сулит чрезвычайно сложные технологические проблемы, связанные с низким КПД при генерации СВЧ излучения с заданными параметрами. Удастся их решить, отбоя от желающих попользовать не будет.

То есть проблема в охлаждении? Но ведь охлаждалку для самого реактора уже сделали, значит, придётся ставить две )
И пустить тосол через трубы антенны, как я понимаю.
Империя - это мир, и этой идеологии достаточно. Мы живём в самой лучшей стране в мире и все нам завидуют.
Одушевлённое Одевают, Неодушевлённое Надевают.
  • -0.03 / 2
  • АУ
Сейчас на ветке: 1, Модераторов: 0, Пользователей: 0, Гостей: 0, Ботов: 1