Современная электроника №3/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 47 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2020 нозначностью оценки доплеровской фазы. Известно, что оценка γ связана с длиной волны λ -излучения РЛС, часто- той повторения импульсов F и ради- альной составляющей скорости полё- та объекта V соотношением: . При относительно малых значениях частот повторения ( F = 300...1000 Гц), которые используются в большин- стве современных РЛС обнаружения, γ в несколько раз может превышать значение 2 π даже в случае зондирования РЛС медленно движущегося объекта. В то же время функция арктангенса однозначно определена в интервале изменения фазы от 0 до 2 π (или от – π до π ). Это может привести к увеличению вероятности ошибочной классифика- ции скоростных и медленно движущих- ся объектов. Для устранения указанного недостатка в прототипе используются две несущих частоты РЛС. Доплеров- ский набег фазы на каждой из несу- щих частот можно представить в виде: γ 1 = γ 10 + 2 π × k , γ 2 = γ 20 + 2 π × n , где γ 10 , γ 20 – значения фазы в интервале однозначности (– π, π ) , k, n = 0, 1, 2, ..., ∞ . Определим межчастотную разность фазы: Δγ = γ 1 – γ 2 = γ 10 – γ 20 + 2 π × k – 2 π × n. Для небольшого разноса несущих частот (несколько % от несущей) k = n получаем: Δγ = γ 10 – γ 20 . Разность Δγ однозначно определена в пределах (– π, π ). Таким образом, алгоритм однознач- ного измерения разности фаз Δ будет: , где , , , , , . Измеренная межчастотная разность межпериодной разности фаз сравни- вается с порогом. При непревышении порога отражённый сигнал можно счи- тать принадлежащим к сигналам точеч- ных мешающих отражений. Дополни- тельно использование двух несущих частот для однозначного измерения ско- рости даёт возможность сформировать ещё один сигнальный признак. Признак классифицируемого объекта – межча- стотный коэффициент корреляции. Как показано в работе [5], для клас- сификации отражённых сигналов от объектов по их продольному размеру можно использовать флюктуациюотра- жённых сигналов на разных несущих частотах. В частности, в основе второ- го признака классификации в предла- гаемом способе лежит взаимосвязь зна- чения нормированного межчастотного коэффициента корреляции с линейны- ми размерами объекта. Чем больше раз- мер объекта, темменьше межчастотный коэффициент корреляции. Если разнос несущих частот выбрать из условия: , где L MAX – максимальный разнос участ- ков локального отражения вдоль линии визирования РЛС на классифицируе- мый объект при разных несущих часто- тах зондирующего сигнала, то вели- чина межчастотного коэффициента корреляции R ( Δ F ) будет связана с раз- мером объекта L выражением: . Как следует из этойформулы [5], что- бы отличить класс летательных аппа- ратов с малым продольным размером от класса медленно перемещающих- ся дискретных мешающих объектов, имеющих ощутимо большие разме- ры L , достаточно выбрать разнос несу- щих частот Δ F порядка 10 МГц. Совре- менные летательные аппараты имеют максимальный размер менее 75 м, что значительноменьше разрешающей спо- собности РЛС обнаружения, составля- ющей 150–300 м и соизмеримой с раз- мерами дискретных пассивных помех. Для большого самолёта, например Airbus А-380 размером 72 м, межчастот- ный коэффициент корреляции равен: . Для меньшего размера, например оте- чественного лайнера ИЛ-96-300 дли- ной 55 м: . Для200-метровогомешающегообъекта: . Значит, выбрав разнос несущих частот не более 10 МГц и сравнивая корреля- ционный признак с порогом при его непревышении, можно сформировать второй корреляционный признак отра- жённого сигнала, который может при- надлежать к сигналам точечных меша- ющих отражений. Разноснесущихчастотв10МГцхорошо согласуется с требованиемоднозначной оценки и скоростного признака, то есть составляетнесколькопроцентовотчасто- тынесущих современныхРЛСобзора. Как и для первого скоростного при- знака, для формирования межчастот- ного коэффициента корреляции при- менимо накопление оценки по пачке из N-импульсов: , , , , где Z 1 i и Z 2 i – комплексные выборки наблюдений на первой и второй несу- щих частотах. Тогда межчастотный коэффициент корреляции может быть вычислен по следующей формуле: . Порог ЭПР-признака изменяется по дистанции для каждого элемента даль- ности в соответствии с уравнением дальности радиолокации для выбран- ного ЭПР, мешающего отражения и конкретных параметров РЛС. На данный порог подаётся усредняе- мый сигнал в каждом элементе дально- стикакпопачкесигналоввкаждомчастот- номканале, такивсумме.ОценкаЭПРпо измерениям мощности принятого сиг- нала определяется известной формулой уравнения дальностирадиолокации [6]: , где δ – величина ЭПР; P пр – мощность принятого сигнала; P пер – мощность передатчика; G – коэффициент усиления передающей (приёмной) антенны; λ – длина волныРЛС; R – дальность до цели. Дляисключениябланкированияполез- ныхсигналовсбольшойЭПРпредлагается использовать третийсигнальныйпризнак. Онможетбытьполученпутёмсуммирова- ния мощностей сигналов z 1 и z 2 , исполь- зуемых для нормирования оценки меж- частотного коэффициента корреляции: , , . Проиллюстрируем работу предлага- емого способа на конкретном приме-