Ратынский М.В., Порсев В.И. Моноимпульсная пеленгация в радиолокационных станциях с цифровыми фазированными антенными решетками Изд. 2, испр.

---

Оглавление				3
Предисловие				7
Введение				9
Глава 1. Основы моноимпульсной пеленгации				11
1.1. Вводные замечания				11
1.2. Общие сведения о моноимпульсной пеленгации				11
1.2.1. Принцип моноимпульсной пеленгации				11
1.2.2. Основные понятия и определения				13
1.2.3. Комментарии и ссылки				15
1.3. Суммарно-разностная пеленгация				16
1.3.1. Синтез оптимального алгоритма				16
1.3.2. Суммарно-разностная пеленгация в регулярной прямоугольной ФАР				22
1.3.3. Комментарии и ссылки				35
1.4. Амплитудная пеленгация				36
1.4.1. Прямая пеленгационная связка				36
1.4.2. Косая пеленгационная связка				42
1.4.3. Формирование суммарного луча как суммы парциальных				49
1.4.4. Комментарии и ссылки				67
1.5. Заключительные замечания				67
Глава 2. Точностные характеристики				69
2.1. Вводные замечания				69
2.2. Коррелированность шумов в парциальных лучах пеленгационной связки				70
2.2.1. Общие соотношения				70
2.2.2. Пеленгационные связки в регулярной прямоугольной ФАР				72
2.2.3. Комментарии и ссылки				73
2.3. Шумовые ошибки				74
2.3.1. Исходные положения				74
2.3.2. Шумовые ошибки в регулярной прямоугольной ФАР				74
2.3.3. Комментарии и ссылки				85
2.4. Влияние амплитудно-фазовых ошибок трактов и отказов элементов ФАР				85
2.4.1. Предварительные замечания				85
2.4.2. Влияние амплитудно-фазовых ошибок трактов				86
2.4.3. Влияние отказов элементов ФАР				97
2.4.4. Комментарии и ссылки				101
2.5. Коррелированность ошибок двух угловых координат				102
2.5.1. Исходные соотношения				102
2.5.2. Коррелированность ошибок двух угловых координат в регулярной прямоугольной ФАР				103
2.5.3. Комментарии и ссылки				109
2.6. Нижняя граница Крамера—Рао				109
2.6.1. Общие соотношения				109
2.6.2. Нижние границы Крамера—Рао в регулярной прямоугольной ФАР				111
2.6.3. Комментарии и ссылки				114
2.7. Заключительные замечания				115
Глава 3. Вопросы практической реализации				117
3.1. Вводные замечания				117
3.2. Рабочая аппроксимация пеленгационных характеристик				118
3.2.1. Пеленгационные характеристики и задача их аппроксимации				118
3.2.2. Рабочая аппроксимация пеленгационных характеристик для регулярной прямоугольной ФАР				119
3.2.3. Уточнение величин шумовых ошибок в регулярной прямоугольной ФАР				129
3.2.4. Комментарии и ссылки				133
3.3. Смещение парциальных лучей в пеленгационной связке				133
3.3.1. Предварительные замечания				133
3.3.2. Какое смещение парциальных лучей оптимально?				134
3.3.3. Комментарии и ссылки				137
3.4. Рабочая зона пеленгации				138
3.5. Моноимпульсная пеленгация в решетке из подрешеток				139
3.6. Заключительные замечания				139
Глава 4. Моноимпульсная пеленгация и адаптивная пространственная фильтрация				141
4.1. Вводные замечания				141
4.2. Алгоритм пеленгации со стабилизацией пеленгационной характеристики				142
4.2.1. Общие соотношения				142
4.2.2. Примеры для случая регулярной прямоугольной ФАР				143
4.2.3. Комментарии и ссылки				162
4.3. Алгоритм пеленгации с коррекцией пеленгационной характеристики				162
4.3.1. Общие соотношения				162
4.3.2. Суммарно-разностная пеленгация в регулярной прямоугольной ФАР				163
4.3.3. Амплитудная пеленгация в регулярной прямоугольной ФАР (косая связка)				170
4.3.4. Комментарии и ссылки				180
4.4. Заключительные замечания				181
Заключение				183
Приложения				185
Приложение 1. Системы координат				185
П1.1. Необходимость использования нескольких систем координат				185
П1.2. Модель раскрыва антенной решетки				186
П1.3. Биконическая система координат				187
П1.4. Обобщенная (синусная) система координат				188
П1.5. Сферическая система координат, связанная с раскрывом антенны				189
П1.6. Местная прямоугольная система координат				190
П1.7. Сферическая система координат, связанная с поверхностью земли				191
Приложение 2. Элементы теории ошибок для функций коррелированных комплексных величин				192
Приложение 3. Методика моделирования амплитудно-фазовых ошибок трактов и отказов элементов ФАР				193
Литература				195

---

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.