Учебное пособие - Сайт кафедры Радиоэлектроники и Защиты ...

ности по азимуту с помощью виртуальной антенной решетки. В РЛС применяется
небольшая антенна, широкая диаграмма направленности которой неподвижна
относительно самолета и направлена на земную поверхность перпендикулярно
линии полета. При полете самолета антенна РЛС последовательно
занимает в пространстве положения на прямой траектории полета самолета,
эквивалентные положениям элементов гипотетической антенной решетки.
В результате запоминания сигналов, последовательно принимаемых
антенной в n точках траектории полета самолета, и их когерентного суммирования
достигается эффект, аналогичный приему n элементами физической
антенной решетки. Размер решетки (синтезированной апертуры) соответствует
длине участка траектории, на котором производится запоминание и когерентное
суммирование сигналов. Ширина диаграммы направленности в горизонтальной
плоскости синтезированной антенны РЛС в n раз меньше ширины
диаграммы физической антенны, установленной на самолете или КА.
Используя этот метод, можно увеличить разрешающую способность РЛС по
азимуту в 100 и более раз.
При наблюдении земной поверхности с помощью РЛС с РСА предъявляются
жесткие требования к прямолинейности траектории полета самолета,
к стабильности амплитудно-фазовых характеристик приемно-передающего
тракта РЛС и устройств обработки сигналов, параметров среды распространения
и характеристик отражения радиоволн наблюдаемыми объектами. Для
цифровой обработки сигналов требуется также высокая производительность
и большой объем памяти бортового компьютера.
Наряду с тенденцией уменьшения длины волны радиолокатора для повышения
его разрешающей способности применяются РЛС в дециметровом и
метровом диапазонах волн. Главное преимущество волн с более низкими
частотами – существенное увеличение их проникающей способности. Для
сухой почвы она может достигать нескольких метров. Это позволяет наблюдать
сигналы, отраженные не только от поверхности Земли или объекта, но и
различными неоднородностями в глубине. Появляются дополнительные демаскирующие
признаки объектов и возможность их наблюдения при маскировке,
например, естественной растительностью.
Эти свойства электромагнитной волны реализуются в радиолокационной
станции подповерхностной радиолокации, называемой георадаром.
Антенна георадара излучает сверхкороткие электромагнитные импульсы
длительностью в доли и единицы наносекунды. Центральная частота и длительность
импульса определяются исходя из необходимой глубины зондирования
и разрешающей способности георадара. В диапазоне 0-500 МГц глубина
зондирования составляет единицы м, а разрешающая способность – десятки
см. На более высоких частотах (около 1000 МГц) глубина зондирования
уменьшается до долей м, но разрешающая способность увеличивается до
единиц см. Георадары активно используются во многих сферах деятельности
– в геологии, строительстве, экологии, оборонной промышленности и др., в
том числе при поиске тайников, захоронений, подкопов.
82