URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Ратынский М.В., Порсев В.И. Моноимпульсная пеленгация в радиолокационных станциях с цифровыми фазированными антенными решетками Обложка Ратынский М.В., Порсев В.И. Моноимпульсная пеленгация в радиолокационных станциях с цифровыми фазированными антенными решетками
Id: 295064
899 р.

Моноимпульсная пеленгация в радиолокационных станциях с цифровыми фазированными антенными решетками Изд. 2, испр.

URSS. 2023. 200 с. ISBN 978-5-9710-7548-6.
Белая офсетная бумага

Аннотация

В книге впервые в систематизированном виде изложен весь круг вопросов, относящихся к моноимпульсной пеленгации в радиолокационных станциях (РЛС) с цифровыми фазированными антенными решетками (ФАР). Рассмотрены суммарно-разностный и амплитудный методы пеленгации (включая статистический синтез оптимального алгоритма суммарно-разностной пеленгации) и их точностные характеристики (шумовые ошибки, влияние амплитудно-фазовых ошибок трактов... (Подробнее)


Оглавление
top
Оглавление3
Предисловие7
Введение9
Глава 1. Основы моноимпульсной пеленгации11
1.1. Вводные замечания11
1.2. Общие сведения о моноимпульсной пеленгации11
1.2.1. Принцип моноимпульсной пеленгации11
1.2.2. Основные понятия и определения13
1.2.3. Комментарии и ссылки15
1.3. Суммарно-разностная пеленгация16
1.3.1. Синтез оптимального алгоритма16
1.3.2. Суммарно-разностная пеленгация в регулярной прямоугольной ФАР22
1.3.3. Комментарии и ссылки35
1.4. Амплитудная пеленгация36
1.4.1. Прямая пеленгационная связка36
1.4.2. Косая пеленгационная связка42
1.4.3. Формирование суммарного луча как суммы парциальных49
1.4.4. Комментарии и ссылки67
1.5. Заключительные замечания67
Глава 2. Точностные характеристики69
2.1. Вводные замечания69
2.2. Коррелированность шумов в парциальных лучах пеленгационной связки70
2.2.1. Общие соотношения70
2.2.2. Пеленгационные связки в регулярной прямоугольной ФАР72
2.2.3. Комментарии и ссылки73
2.3. Шумовые ошибки74
2.3.1. Исходные положения74
2.3.2. Шумовые ошибки в регулярной прямоугольной ФАР74
2.3.3. Комментарии и ссылки85
2.4. Влияние амплитудно-фазовых ошибок трактов и отказов элементов ФАР85
2.4.1. Предварительные замечания85
2.4.2. Влияние амплитудно-фазовых ошибок трактов86
2.4.3. Влияние отказов элементов ФАР97
2.4.4. Комментарии и ссылки101
2.5. Коррелированность ошибок двух угловых координат102
2.5.1. Исходные соотношения102
2.5.2. Коррелированность ошибок двух угловых координат в регулярной прямоугольной ФАР103
2.5.3. Комментарии и ссылки109
2.6. Нижняя граница Крамера—Рао109
2.6.1. Общие соотношения109
2.6.2. Нижние границы Крамера—Рао в регулярной прямоугольной ФАР111
2.6.3. Комментарии и ссылки114
2.7. Заключительные замечания115
Глава 3. Вопросы практической реализации117
3.1. Вводные замечания117
3.2. Рабочая аппроксимация пеленгационных характеристик118
3.2.1. Пеленгационные характеристики и задача их аппроксимации118
3.2.2. Рабочая аппроксимация пеленгационных характеристик для регулярной прямоугольной ФАР119
3.2.3. Уточнение величин шумовых ошибок в регулярной прямоугольной ФАР129
3.2.4. Комментарии и ссылки133
3.3. Смещение парциальных лучей в пеленгационной связке133
3.3.1. Предварительные замечания133
3.3.2. Какое смещение парциальных лучей оптимально?134
3.3.3. Комментарии и ссылки137
3.4. Рабочая зона пеленгации138
3.5. Моноимпульсная пеленгация в решетке из подрешеток139
3.6. Заключительные замечания139
Глава 4. Моноимпульсная пеленгация и адаптивная пространственная фильтрация141
4.1. Вводные замечания141
4.2. Алгоритм пеленгации со стабилизацией пеленгационной характеристики142
4.2.1. Общие соотношения142
4.2.2. Примеры для случая регулярной прямоугольной ФАР143
4.2.3. Комментарии и ссылки162
4.3. Алгоритм пеленгации с коррекцией пеленгационной характеристики162
4.3.1. Общие соотношения162
4.3.2. Суммарно-разностная пеленгация в регулярной прямоугольной ФАР163
4.3.3. Амплитудная пеленгация в регулярной прямоугольной ФАР (косая связка)170
4.3.4. Комментарии и ссылки180
4.4. Заключительные замечания181
Заключение183
Приложения185
Приложение 1. Системы координат185
П1.1. Необходимость использования нескольких систем координат185
П1.2. Модель раскрыва антенной решетки186
П1.3. Биконическая система координат187
П1.4. Обобщенная (синусная) система координат188
П1.5. Сферическая система координат, связанная с раскрывом антенны189
П1.6. Местная прямоугольная система координат190
П1.7. Сферическая система координат, связанная с поверхностью земли191
Приложение 2. Элементы теории ошибок для функций коррелированных комплексных величин192
Приложение 3. Методика моделирования амплитудно-фазовых ошибок трактов и отказов элементов ФАР193
Литература195

Предисловие
top
Моноимпульсный метод пеленгации существует давно — с 40-х годов XX века, хотя первые посвященные ему открытые публикации появились только в середине 50-х годов. Однако до настоящего времени моноимпульсной пеленгации как таковой посвящено всего три книги. Это «Введение в моноимпульсную радиолокацию» Родса [26], изданное в переводе на русский язык в 1960 г. (оригинальное американское издание 1959 г. [51]); «Моноимпульсная радиолокация» Леонова и Фомичева [17], вышедшая вторым изданием в 1984 г. (первое издание 1970 г.; оба издания переводились в США на английский язык: первое, по свидетельству Шермана [52], — отредактированный машинный перевод в форме фотокопии; второе выпущено в 1986 г. [42]); «Принципы и техника моноимпульсной пеленгации» Шермана [52], второе издание вышло в 2011 г. (первое издание 1984 г.; ни одно из изданий не переводилось на русский язык). Последняя из них настолько популярна, что ссылки на нее содержатся практически во всех зарубежных публикациях, прямо или косвенно связанных с вопросами пеленгации целей в радиолокации.

Хотя в двух последних книгах из трех перечисленных имеются разделы, посвященные фазированным антенным решеткам (ФАР), и упоминаются цифровые методы обработки сигналов, основное их содержание соответствует более ранним этапам развития радиолокационной техники, на которых использовались рефлекторные и линзовые антенны с соответствующими аналоговыми трактами, включающими смещенные облучатели, гибридные мосты, направленные ответвители и т. п., за которыми тянется шлейф специфических аппаратурных решений и обусловленных ими методических особенностей и ошибок.

Между тем, широкое распространение ФАР и цифровой обработки сигналов выводят возможности моноимпульсной пеленгации на качественно новый уровень; при этом отпадают некоторые из старых проблем и источников ошибок, но появляются новые, требующие соответствующего анализа и дополнительных технических решений. Поскольку нет книг и очень мало статей, посвященных этим вопросам, авторы настоящей книгой пытаются в какой-то мере восполнить имеющийся пробел.

Содержание книги в явном виде предполагает радиолокационные приложения моноимпульсной пеленгации, хотя последняя может представлять интерес и для некоторых других областей техники. Книга адресуется в первую очередь научно-техническим работникам и инженерам, занимающимся проектированием и разработкой РЛС, но, вероятно, она будет полезной также студентам и аспирантам, специализирующимся в области радиолокации.

Авторы хотели бы с благодарностью отметить активное участие Александра Алексеевича Комова в первых шагах по исследованию моноимпульсных методов пеленгации в РЛС с ФАР.

Мы благодарны рецензентам за труд по ознакомлению с рукописью и за конструктивные советы, способствовавшие ее улучшению.

Во втором издании внесены некоторые редакционные изменения и исправлены опечатки; устранена ошибка в параграфе 2.6, на которую указал и помог исправить Д. Г. Тигетов, за что авторы выражают ему искреннюю благодарность.