Методы измерения угловых координат цели
Для измерения угловых координат цели используются угломерные или пеленгационные радиолокационные устройства. Угломерное устройство включает в себя антенну (антенную систему), приёмник для обработки принятых радиолокационных сигналов и измерительное устройство. В зависимости от того, какой параметр сигнала оказывает основное влияние на формирование пеленгационной характеристики, методы измерения угловых координат можно подразделять на амплитудные и фазовые.
1. Амплитудные методы. В настоящее время известны и широко используются несколько амплитудных методов: максимума, минимума, сравнения, равносигнальный.
1) При пеленгации по методу максимума плавно изменяется угловое положение антенны, и она в течение некоторого времени принимает сигналы цели. Когда ось антенны совпадает с направлением на цель, выходное напряжение приёмника достигнет максимума - в этот момент указатель поворота антенны покажет пеленг цели.
Достоинства метода: простота его технической реализации и получение наибольшей амплитуды принимаемого сигнала в момент точного пеленга.
Недостаток метода - относительно низкая точность измерений угловой координаты.
2) Метод пеленгации по минимуму отличатся тем, что отсчёт угловой координаты производится в момент уменьшения до минимума выходного напряжения приёмника, используя две антенны, повёрнутые в пространстве одна относительно другой. При пеленгации по минимуму может быть получена высокая точность измерения угловой координаты, так как пеленгационная чувствительность велика. Но амплитуда сигнала вблизи направления пеленга мала - по методу минимума можно пеленговать только источники мощного собственного излучения.
3) Метод сравнения. Пеленг цели определяется по соотношению амплитуд сигналов, принятых одновременно двумя антеннами. Осуществляется сравнение амплитуд сигналов. Выходное напряжение зависит от абсолютных значений амплитуд сигналов. Основное достоинство – возможность мгновенного определения направления на цель в пределах относительно широкого сектора при неподвижной антенной системе. Недостаток - низкая точность измерения, существенно меняющаяся в зависимости от направления прихода волны.
4) Равносигнальный метод также основан на сравнении амплитуд сигналов, принимаемых двумя антеннами, но для отсчёта углового положения добиваются равенства сигналов. Антенное устройство поворачивают до тех пор, пока выходное напряжение не станет равным нулю. В этот момент угловая координата цели определяется по положению антенны. Равносигнальный метод характеризуется высокой точностью. Используется для автоматического слежения за целью по угловым координатам. Выходное напряжение подводят к системе управления механизмом поворота антенны. В зависимости от знака рассогласования механизм будет поворачивать, чтобы свести напряжение к нулю. Равносигнальный метод можно реализовать при использовании одной антенны - сравнению подлежат сигналы, принятые в различные моменты времени.
2. Фазовые методы. Основаны на измерении разности фаз электромагнитных колебаний, принимаемых различными антеннами. Принятые антеннами сигналы подводятся к фазовому детектору. Выходное напряжение фазового детектора определяется разностью фаз колебаний. Измеряя выходное напряжение можно определить направление прихода радиоволны при неподвижном антенном устройстве.
Точность измерения угловой координаты вблизи перпендикуляра к базе низка. Также, нельзя определить направление смещения цели от перпендикуляра к базе. Оба недостатка устраняются вводом искусственного фазового сдвига сигнала в одном из усилителей. Метод характеризуется относительно высокой точностью измерения; он может быть использован для автоматического слежения за целями по угловым координатам. Недостатками метода являются: неоднозначность отсчёта и отсутствие разрешения целей.