Активна радіолокація

Активна радіолокація — вид радіолокації, де РЛС «підсвічує ціль» і порівнює параметри сигналу свого опромінювання і відбитого сигналу.

Види сигналів, що застосовуються в ході здійснення радіолокації

Схема роботи активного радіолокатора

Носіями радіолокаційної інформації, що можуть застосовуватися РЛС, є сигнали, які приймаються від цілей. Ці сигнали можуть утворитися в результаті:

• вторинного випромінювання радіохвиль цілями під дією їх первинного опромінення;
• перевипромінювання встановленими на цілях відповідачами (приймачами-передавачами) прийнятих радіохвиль (як системи виявлення «свій-чужий»);
• власного випромінювання радіохвиль цілями.

Розрізняють декілька методів радіолокації (в залежності від характеру утворення прийнятого радіосигналу):

• активна радіолокація (чи активна радіолокація з пасивною відповіддю),
• радіолокація з активною відповіддю (активна радіолокація з активною відповіддю)
• пасивна радіолокація.

Особливості активної радіолокації

В активній радіолокації (чи в активній радіолокації з пасивною відповіддю) радіосигнали, які приймаються, утворюються в результаті вторинного випромінювання (відбиття) радіоконтрасними цілями радіохвиль (пасивна відповідь), що випромінюються РЛС (коли РЛС «підсвічує ціль». Активний характер радіолокації проявляється в необхідності використання випромінювання РЛС.

Принцип роботи

Демонстрація принципу обчислення віддалі до цілі за допомогою імпульсного радара

Радіопередавальний пристрій (РПП) формує потужні високочастотні коливання, які через антену передавача випромінюються в напрямку цілі. Випромінені коливання (зондувальний сигнал чи сигнал підсвітки), що досягли цілі, відбиваються від неї (як світло від дзеркала). Частина енергії відбитого сигналу приймається антеною приймача і надходить у радіоприймальний пристрій для аналізу та отримання інформації про ціль.

Розрізняють:

• Однопозиційний чи Поєднаний радіолокаційний засіб, — коли приймальна позиція розташована в безпосередній близькості від передавальної
• Якщо приймальний пункт віднесений від передавача на деяку базу Б, то радіолокаційний засіб називається рознесеним.
• База Б при цьому може бути постійною (дві машини розгорнуті на місцевості) чи змінною (машина на землі, головка самонаведення на ракеті, що рухається).

Радіолокаційна система (станція) може містити декілька рознесених у просторі передавальних, приймальних або приймально-передавальних позицій. Таку систему називають багатопозиційною.

Визначення дальності

Відомо, що швидкість розповсюдження радіохвиль — стала величина для вакуума і може незначно зменшуватися в повітряному середовищі.

Отже,

2S = v_світла * Δt, звідки S = v_світла * Δt / 2

Наглядний приклад відображення цілі на екрані ІКО — індикатора колового огляду РЛС

Визначення пеленга на ціль

Обертання антени локатора — дальноміра синхронізоване з індикаторними пристроями, що дозволяє бачити «підсвічену» точку цілі і вираховувати пеленг на неї.

Визначення відносної колової і радіальної швидкості руху

Якщо ціль рухається, частота f₁ сигналу підсвітки і частота сигналу f₂, що відіб'ється від цілі, буде відрізнятися на частоту Δf_допл, яку називають доплерівською частотою. Значення доплерівської частоти дає змогу однозначно вирахувати колову швидкість цілі v_прм відносно точки РЛС прийому. Так, використовуючи ефект Доплера, активні радіолокатори дозволяють вираховувати не лише координати, а й колову швидкість цілі, що рухається (літак, гелікоптер, ракета, тощо). По такому ж принципу влаштовуються не лише далекоміри на наземних об'єктах, а й на рухомих літальних апаратах (скажімо, в пілотажно-навігаційних комплексах літаків, гелікоптерів чи головках самонаведення зенітних ракет).

Діаграми спрямованості антен приймачів РЛС мають вузьку видовжену форму. Організаційно розділяють пристрої як далекоміри і висотоміри.

Історія застосування

Історично так склалося, що перші засоби виявлення літаків працювали саме на принципах активної радіолокації. Як приклад, можна навести трьох-позиційні автомобільні комплекси дальнього виявлення літаків РУС-1 «Рєвєнь», що пройшли випробовування і використовувалися ще до початку Другої світової війни і в перші її роки.

Імпульсна РЛС РУС-2 «Редут» (П-1) була прийнята на озброєння тодішніх ВНОЗ (війська наземного оповіщення та зв'язку) влітку 1940 року та не мала аналогів у світі за своїми технічними характеристиками.

Навіть сьогодні на озброєнні українських радіо-технічних військ ППО стоїть техніка, модернізована у 2010-х роках, але розроблена і введена в експлуатацію ще у 1970-х (приклад: радіопеленгатор П-18)

Переваги

• Засобами активної радіолокації можна виявити не лише напрям (пеленг) на ціль, відстань до цілі, але й швидкість і напрям руху цілі, використовуючи ефект Доплера, що важливо при організації взаємодії з ціллю (скажімо, пуск ракети по цілі).

Недоліки

• При активній радіолокації РЛС змушена постійно чи імпульсно випромінювати сигнали підсвітки цілей. А, отже, основним недоліком активної радіолокації є її вразливість щодо засобів виявлення і подавлення (перешкодами) чи знищення (ракети, бомби, артилерія) засобами супротивника.

Активна радіолокація з активною відповіддю

Активна радіолокація з активною відповіддю — різновид активної радіолокації, коли сигнал відповіді формує спеціальний завчасно встановлений на об'єкті відповідач, скажімо, літаковий відповідач системи «свій-чужий». Окрім впізнавання цілей подібна система забезпечує одержання додаткової інформації про висоту польоту «свого» літака, запас пального на його борту, тощо, що є вкрай важливим для забезпечення безпеки авіапольотів.

Див. також

• Пасивна радіолокація
• Поширення радіохвиль
• Радіолокація
• Радіолокаційна станція
• Радіолокаційні перешкоди

Джерела

• Лобанов М. М. Развитие советской радиолокационной техники / М. М. Лобанов. — М. : Воениздат, 1982.
• Розвиток радіолокаційних засобів ППО в роки Великої Вітчизняної війни. Короткий нарис / А. А. Гризо, I. М. Нсвмсржицький, В. М. Купрій, О. В. Тесленко // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. Науково-технічний журнал. — X. : ХУПС. — 2010. — Внп. 1(3). — С. 131—135.
• Справочник. Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория / под ред. Я. Д. Ширмана. — М. : Радиотехника, 2007.
• Основы построения радиолокационного вооружения радиотехнических войск / под ред. В. В. Литвинова. — X. : ВИРТА ПВО, 1986.
• Пащенко Р. Е. Генерування та формування сигналів: навч. посіб. / Р. Е. Пащенко, I. В. Красношапка, Д. В. Максюта. — X. : ХУПС, 2011.
• Радіоелектронні системи: навч. посіб. / за ред. Ю. М. Сєдишева. -X. :ХУПС, 2010.
• Приемно-передающие устройства радиотехнических систем. Ч. 2 / під ред. Ю. М. Сєдишева. — X. : ВИРТА ПВО, 1992.
• Цифрові пристрої та мікропроцесори. Ч. 1 : навч. посіб. / за ред. К. В. Садового. — X. : ХУПС, 2007.
• Основы построения РЛС РТВ / под ред. Б. Ф. Бондаренко. — К. : КВИРТУ ПВО, 1987.
• Озброєння та військова техніка РТВ. Побудова РЛС П-37 : навч. посіб. / за ред. В. I. Звєрєва. — X. : ХУПС, 2007.
• Озброєння та військова техніка РТВ. Побудова РЛС 19Ж6. Ч. 1 : навч. посіб. / ДА. Гриб, В. Й. Климченко, В. М. Купрій, та ін. — X. : ХУПС, 2006.
• Barton, David Knox. Radar system analysis and modeling . — Nordwood, ARTECH HOUS, IN., 2005.
• Багдасарян С. T. Радіолокаційна системотехніка / С. Т. Багдасарян, Ю. В. Кулявець. С. І. Шипшин. — X. : ХВУ, 2002.
• Озброєння радіотехнічних підрозділів і частин ППО. Наземний радіолокаційний запитувач НРЗ-П: навч. посіб. / О. С. Матярснко, П. В. Овсянніков, С. П. Володько та ін. — X. : ХВУ, 2003.

Посилання

• bastion-karpenko.ru/desna-m-rls/ [Архівовано 13 грудня 2016 у Wayback Machine.] — РЛС 22Ж6М «Десна»
• hist.rloc.ru/lobanov/index.htm [Архівовано 4 березня 2016 у Wayback Machine.] — М. М. Лобанов. Развитие советской радиолокационной техники
• www.hist.rloc.ru/startup-radars/index.htm [Архівовано 4 березня 2016 у Wayback Machine.] — М. М. Лобанов. Начало советской радиолокации