Методы измерения дальности.

1. Частотный метод радиодальнометрии.

Сущность метода.Для этого метода характерно, что зондирующее излучение непрерывное и модулировано по частоте. Модуляция позволяет различать прямой и отраженный сигналы по разности их частот и тем самым не только обнаружить цель, но и измерить ее дальность.

Частоту передатчика fпрд, естественно, нельзя неограниченно увеличивать или уменьшать. Ее изменяют по пилообразному или пилообразному (Рис.1) закону с частотой модуляции Fм=1/Тм. Девиацию, т.е. максимальное отклонение частоты, обозначим

Δfm=fmax-fmin.

Частота отраженного сигнала fотр повторяет частоту излученного сигнала fпрд с запаздыванием tд=2Д/с. Отсюда в один и тот же момент времени t разность частот прямого (fпрд) и отраженного (fотр) сигналов, т.е. частота биений

Fб=|νм|tд=2|νм|Д/с , (1)

где |νм| - скорость изменения частоты.

В один полупериод модуляции Тм/2 частота передатчика fпрд возрастает и скорость νм>0, а в другой полупериод – наоборот; вместе с тем частота Fд физически не может быть отрицательной величиной. Поэтому в формулу (1) введено абсолютное значение скорости

модуляции |νм|. При пилообразном законе эта скорость постоянная и равна частному от деления частоты Δfm на ее продолжительность Тм/2. Тогда формулу (1) можно представить в виде

Fб=2|νм|Д/с=4ΔfmД/сТм=4ΔfmFмД/с (2)

Величины Δfm, Fм и с – постоянные, а это значит, что в ЧМ дальномере измерение текущей дальности цели Д сводится к измерению разности частот Fб прямого и отраженного сигналов, причем Д и Fб связаны между собой прямо пропорциональной зависимостью. Отсюда происходит другое название величины Fб – частоты дальности.

Линейный закон изменения частоты Fб нарушается на участках протяженностью tд, в середине которых эта разностная частота проходит через нулевое значение. Однако, если максимальное запаздывание сигнала, которое фиксируется данной РЛС, значительно меньше периода модуляции

Временные диаграммы иллюстрирующие частотный метод измерения дальности

Рис.1

(tд max << Тм), то нарушением линейности можно пренебречь и считать формулу (2) справедливой для любого закона частотной модуляции. Соотношение tд max << Тм является также условием однозначного отсчета дальности.