2006(№1)

h а
Антенна
θ 2
θ 1
R 1
Прямая волна
Отраженная
волна
Цель
h ц
∆ d
h а
…
M
3
2
1
Цель
h ц
R
R 2
− h ц
− h ц
дуль коэффициента отражения близок к единице, что часто бывает на практике, происходит
почти полная компенсация прямого и переотраженного сигналов в антенне РЛС. Именно в
этом заключается проблема обнаружения маловысотных целей над морской поверхностью.
Для ослабления или полного устранения этого негативного эффекта необходимо
обеспечить раздельное наблюдение (разрешение по углу места) двух сигналов: прямого
(траектория R 1) и переотраженного (траектория R 2 ). На практике размеры апертуры антенны
РЛС в вертикальной плоскости фиксированы, поэтому для пространственной обработки
сигналов целесообразно использовать АР-алгоритм, обладающий высоким угловым
разрешением и хорошими обнаруживающими способностями [2]. В работе [4] показано,
что данный алгоритм может применяться как при использовании антенной решетки, так и
при использовании апертурной антенны с механическим сканированием. Для упрощения
выкладок далее будем рассматривать РЛС с приемной антенной решеткой в вертикальной
плоскости (рис. 2) с числом элементов М и шагом ∆ d = λ 2 .
Прямой сигнал от цели в m-м элементе антенной решетки S(m) (траектория R 1 ) после
преобразования, фазового детектирования и временного накопления в когерентном приемнике
РЛС запишем в комплексном виде:
42
{ }
S ( m) = Aс exp j ⎡⎣ 2πf0τ1 m − ( k −1)
πsin
θ1m
− ϕ0
⎤⎦ , (1)
где A с , f 0 и ϕ 0 – амплитуда, несущая частота и начальная фаза прямого сигнала соответственно;
τ 1m и θ 1m – задержка и угол места, рассчитанные для m-го элемента антенной
решетки, причем угол места, отсчитываемый от горизонтали, может принимать положительные
( при h + m∆ d < h ) и отрицательные ( при h m d h )
a
ц
a + ∆ > ц значения.
Переотраженный морем сигнал от цели в m-м элементе антенной решетки ( ) P m
(траектория R 2 ) запишем в виде
где
Ложная цель
Рис. 1 Рис. 2
{ }
P ( m) = Aп exp j ⎡⎣ 2πf0τ2m
− ( k −1)
πsin
θ2m
− ϕ0
− π⎤⎦ , (2)
A п – амплитуда переотраженного сигнала; τ 2m и θ 2m – задержка и угол места, рассчитанные
для m-го элемента антенной решетки при распространении сигнала по траектории R 2 .
Совокупный комплексный сигнал в m-м элементе решетки X ( m ) представляет собой
сумму сигналов (1) и (2), а также нормального дельта-коррелированного шума ( ) e m :
X ( m) = S ( m) + P ( m) + e( m)
.
Ложная цель