Импульсный (временной) метод измерения дальности

В состав импульсного радиолокационного дальномера входят синхронизатор, передатчик, антенный переключатель (АП), антенна, приёмник и оконечное устройство (Рисунок 3.10).

Рисунок 3.10 – Импульсный дальномер

Синхронизатор вырабатывает последовательность видеоимпульсов для синхронизации передатчика и оконечного устройства. Передатчик (Прд) формирует импульсные высокочастотные колебания, которые могут быть модулированы или манипулированы по фазе или частоте в пределах каждого импульса по некоторому закону. Высокочастотные импульсы передатчика через антенный переключатель (АП) поступают в антенну и излучаются в пространство.

Поверхность отражает (переизлучает) сигналы передатчика. Отражённые (переизлучённые) сигналы принимаются антенной и через антенный переключатель поступают на вход приёмника (Прм). С выхода приёмника видеоимпульсы подаются в оконечное устройство (ОУ) дальномера, где производится измерение времени задержки этих импульсов относительно зондирующих сигналов передатчика. Антенный переключатель служит для запирания приёмника во время излучения зондирующих импульсов и для блокировки выходных цепей передатчика во время приёма сигналов.

В качестве оконечного устройства импульсного дальномера (измерителя времени задержки ) применяются визуальные индикаторы либо автоматические измерители, которые одновременно преобразуют величину в цифровой код. Визуальные индикаторы применяются в дальномерах, главным образом, как средство контроля.

К достоинствам относится возможность развязки передающего и приемного каналов с помощью антенного переключателя, позволяющая строить РЛС с одной антенной; и простота разрешения объектов по дальности и удобство измерения дальности многих объектов.

К недостаткам метода относятся невозможность измерения очень маленьких дальностей (так как во время излучения зондирующего сигнала приёмник заперт), а также из-за наличия «мертвой» зоны, которая определяется длительностью излучаемых импульсов и временем протекания переходных процессов в антенном переключателе; ограниченные возможности измерения радиальной скорости цели; необходимость использования больших импульсных мощностей передатчиков.

Суть импульсного метода заключается на непосредственном измерении времени запаздывания принимаемого радиоимпульса относительно излученного.

При импульсном методе могут возникать значительные ошибки, если не выполняется условие однозначного измерения дальности. Это условие требует, чтобы принимаемые сигналы поступали в приемник до начала следующего зондирующего импульса, т.е. максимальное время задержки ф не должно превышать периода повторения импульсов :

(3.11)

где ф – максимальная дальность объекта. В противном случае при

(3.12)

появляется дальномерная ошибка, кратная . Условие позволяет выбрать период повторения импульсов для однозначного измерения дальности. При заданном это условие ограничивает максимальную дальность объектов, при которой дальнометрия еще является однозначной.

Разрешающая способность импульсного радиодальномера будет (по рисунку 3.11):

(3.13)

В свою очередь , следовательно

(3.14)

Рисунок. 3.11 – Определение разрешающей способности импульсного метода измерения расстояния

Существует 2 вида импульсных дальномеров: не следящий (с прямым отсчётом) и следящий импульсный дальномеры. Рассмотрим каждый из них подробнее.