В работе обоснованы решения двух специальных вопросов построения когерентных матричных имитаторов: имитация распределенных радиолокационных объектов и имитация радиоэлектронной обстановки применительно к РЛС, имеющим несколько приемных антенн с разнесенными фазовыми центрами. Представленный математический аппарат обеспечивает построение адекватных малоточечных геометрических моделей сложных отражающих объектов, которые являются основой когерентных матричных имитаторов, а также позволяет синтезировать имитаторы, обеспечивающие фокусировку на несколько приемных антенн.
Монография может представлять интерес у широкого круга научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в областях радиолокации, радиолокационных измерений, имитационного и полунатурного моделирования, а также может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список сокращений ................................................................................................ 7
Введение .................................................................................................................. 8
1. МАТРИЧНЫЕ ИМИТАТОРЫ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ
РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ ........................................................... 9
1.1. Характеристики эхосигналов от радиолокационных объектов ............. 12
1.1.1. Радиолокационные объекты, их классификация и основные
характеристики ................................................................................... 12
1.1.2. Особенности эхосигналов от сложных радиолокационных
объектов .............................................................................................. 17
1.1.3. Замещение радиолокационных объектов геометрическими
моделями с зависимыми отражателями ........................................... 22
1.1.4. Критерии адекватности моделирования ........................................... 28
Выводы по подразделу 1.1 ........................................................................... 34
1.2. Адекватность моделирования при использовании модели,
образованной зависимыми отражателями ............................................... 35
1.2.1. Функция ошибки и ее свойства ......................................................... 35
1.2.1.1. Функция ошибки для двухточечной модели ............................. 36
1.2.1.2. Зависимость функции ошибки от числа отражателей
модели........................................................................................... 39
1.2.1.3. Функция ошибки для несинфазной модели .............................. 44
1.2.1.4. Связь функции ошибки с эквивалентной искаженной
нормированной диаграммой направленности.
Нормированная функция ошибки .............................................. 47
1.2.2. Определение ошибок моделирования как эквивалентного
изменения параметров нормированной диаграммы
направленности .................................................................................. 51
1.2.2.1. Ошибки моделирования как эквивалентное изменение
ширины нормированной диаграммы направленности ............. 51
1.2.2.2. Ошибки моделирования как эквивалентное изменение
основных параметров разностных диаграмм направленности .................. 53
1.2.3. Интегральная ошибка ......................................................................... 58
1.2.4. Нормированная интегральная ошибка ............................................. 63
1.2.5. Ошибки моделирования как эквивалентное смещение
пространственного положения моделируемого отражателя ..................... 65
Выводы по разделу 1.2 ................................................................................. 69
1.3. Анализ ошибок имитации эхосигнала при использовании двухи
трехмерных моделей ...................................................................................... 71
1.3.1. Ошибки моделирования во временно´й области .............................. 72
1.3.1.1. Ошибки моделирования для функций отклика линейного
тракта, содержащих точки излома ............................................. 74
1.3.1.2. Влияние параметров модели на параметры эхосигнала,
определяющие его временное положение ................................. 84
Выводы по подразделу 1.3.1 .................................................................... 95
1.3.2. Ошибки двумерного моделирования ................................................ 97
1.3.3. Общие рекомендации по синтезу моделей. Алгоритм синтеза
моделей.............................................................................................. 103
Выводы по подразделу 1.3 ......................................................................... 108
1.4. Практическое использование полученных результатов
и их экспериментальная апробация ........................................................ 109
1.4.1. Модель двухмоторного турбовинтового самолета ........................ 109
1.4.2. Проверка адекватности синтезированной четырехточечной
модели самолета ............................................................................... 113
1.4.3. Оценки эквивалентных искажений нормированных
диаграмм направленности по четырехточечной модели
самолета ............................................................................................ 122
Выводы по подразделу 1.4 ......................................................................... 128
Заключение по разделу 1 ................................................................................ 129
2. МАТРИЧНЫЕ ИМИТАТОРЫ ДЛЯ РЛС, ИМЕЮЩИХ
НЕСКОЛЬКО ПРИЕМНЫХ АНТЕНН ......................................................... 131
2.1. Применимость матричных имитаторов, разработанных для
однопозиционных систем, для имитации эхосигналов многопозиционных систем .......... 132
Возможности фокусировки излучателей матричного имитатора
на две приемные точки ............................................................................ 137
2.2. Пространственная фокусировка излучателей матричного имитатора на две точки .. 138
2.2.1. Синтез одномерной матрицы для двухпозиционной системы ..... 139
2.2.1.1. Решение при условии равноудаленности излучателей
по координате y ........................................................................... 139
2.2.1.2. Решение при заданном положении первого излучателя ......... 147
2.2.2. Синтез двумерной матрицы для двухпозиционной системы ....... 152
2.2.2.1. Решение при равноудаленности излучателей по координате y ...... 155
2.2.2.2. Решение при заданном положении первого излучателя ......... 159
Выводы по подразделу 2.2 ......................................................................... 162
2.3. Пространственная фокусировка излучателей матричного
имитатора на три точки ........................................................................... 162
2.3.1. Общий случай расположения приемных антенн ........................... 163
2.3.2. Случай горизонтально симметричной антенной системы ............ 166
2.3.2.1. Решение при фокусировке одномерной матрицы .................... 166
2.3.2.2. Решение при фокусировке двумерной матрицы ...................... 168
2.3.2.3. Решение для антенной системы с горизонтальной
и вертикальной продольной симметрией ................................. 175
Выводы по подразделу 2.3.2 ................................................................... 181
2.4. Фазокомпенсационный способ фокусировки матричного
имитатора на две точки ............................................................................ 181
2.4.1. Требования к конфигурации излучателей МИ и параметрам
подводимых к ним сигналов ........................................................... 182
2.4.2. Ограничения фазокомпенсационного принципа ........................... 190
2.4.3. Переход к пятиточечной матрице ................................................... 194
Выводы по подразделу 2.4 ......................................................................... 199
2.5. Практическое использование полученных результатов ....................... 199
2.5.1. Задание параметров КРИСС и синтез матрицы ............................. 200
2.5.2. Имитация отражений от движущейся подстилающей
поверхности ...................................................................................... 205
Заключение по разделу 2 ................................................................................ 213
Библиографический список ............................................................................... 214