WIELOFUNKCYJNE, IMPULSOWE RADARY POKŁADOWE

WIDMO SYGNAŁU IMPULSOWEGO

• Jest takie zjawisko, że jeśli sygnał radiowy o

stałej częstotliwości jest nadawany krótkimi

impulsami, może on być odebrany przez

odbiornik na więcej niż tylko jednej

częstotliwości.

• Jeżeli przestrajalibyśmy odbiornik w całym

jego zakresie częstotliwości odbioru,

moglibyśmy stwierdzić, że odbiera on taki

sygnał w bardzo szerokim paśmie

częstotliwości. Jest to prawdą bez względu na

to jak wąsko dostrojone są obwody

odbiornika.

WIDMO SYGNAŁU IMPULSOWEGO

• SYGNAŁ CIĄGŁY: Jeżeli generator

nadaje sygnał ciągły o częstotliwości
f

to odbiornik odbierze ten sygnał

tylko wtedy jeśli będzie dostrojony na
tę konkretną częstotliwość f

Odstrajając odbiornik nie znajdziemy
śladów sygnału f

WIDMO SYGNAŁU IMPULSOWEGO

• SYGNAŁ IMPULSOWY NIEKOHERENTNY:
parametry:
- częstotliwość f

- czas trwania impulsów t

- częstotliwość powtarzania impulsów f

Moc średnia takiego sygnału jest mniejsza,

bo generator promieniuje okresowo.

WIDMO SYGNAŁU IMPULSOWEGO

• Nadajemy sygnał na częstotliwości f

oraz t

= 1 ms = 1000 s

• Taki sygnał zostanie odebrany na f



1000 Hz – czyli szerokość pasma
wynosi 2000 Hz

2000
Hz

Y = SIN X / X

Widmo sygnału niekoherentnego

WIDMO SYGNAŁU IMPULSOWEGO

• Szerokość głównego listka zależy od

czasu trwania impulsów t

• Im mniejsze t

tym większe pasmo listka

głównego B. Dla t

= 1s B = 2MHz

• A więc: B = 2/t

• B nie zależy od f

ani od f

!!!

B - szerokość środkowego listka widma impulsu
(ang. Band – pasmo częstotliwości), t

- czas trwania impulsu

EFEKT DOPPLERA

• Efekt Dopplera jest to zmiana

częstotliwości nośnej sygnału
emitowanego, odbitego lub odbieranego
przez obiekt będący w ruchu.

• fala emitowana przez źródło punktowe jest skracana w

jednym kierunku ruchu i jest wydłużana w przeciwnym
kierunku;

• czym większa jest prędkość obiektu, tym większy jest

ten efekt

EFEKT DOPPLERA

• W przypadku radaru efekt Dopplera jest wynikiem

względnego ruchu radaru i obiektów;

Jeżeli odległość

pomiędzy radarem, a odbijającym fale obiektem zmniejsza się, fale ulegają skróceniu,
a częstotliwość sygnału zwiększa się. Jeśli odległość zwiększa się, efekt jest przeciwny.

• W przypadku radarów naziemnych efekt Dopplera

jest związany tylko i wyłącznie z ruchem celów;

Ponieważ echa od powierzchni ziemi nie powodują przesunięcia częstotliwości,
rozróżnienie odbić terenowych i ech od poruszających się obiektów jest stosunkowo
łatwe.

• W przypadku radarów pokładowych względny

ruch może być efektem ruchu albo radaru albo
celu bądź obu wyżej wymienionych;

W konsekwencji,

zarówno echa od celów jak i echa od powierzchni ziemi są przesunięte w
częstotliwości. Bardzo to komplikuje zadanie odseparowania ech od celów od
odbić terenowych. Radar może je oddzielić jedynie na podstawie różnicy ich
częstotliwości dopplerowskich.

EFEKT DOPPLERA

• Zmianę częstotliwości f

nazywamy

częstotliwością Dopplera, poprawką
Dopplera albo dopplerowskim
przesunięciem częstotliwości;

• Przyjmuje ona wartości dodatnie, gdy

cel zbliża się do radaru i ujemne, gdy
cel się oddala;

=c/f

EFEKT DOPPLERA

• W paśmie częstotliwości X (8-12 GHz),

dla prędkości promieniowej celu

zbliżonej do prędkości dźwięku (300

m/s), dopplerowskie przesunięcie

częstotliwości ma wartość 20 kHz

• Powracamy do odpowiedzi na pytanie,

co zrobić aby odbiornik wykrył

dopplerowskie przesunięcie

częstotliwości???

WIDMO SYGNAŁU IMPULSOWEGO

• Jeżeli sygnał impulsowy jest

niekoherentny, to odbiornik radarowy

nie wykryje dopplerowskiego
przesunięcia częstotliwości

, ponieważ

będzie ono zwykle mniejsze niż
pasmo odbiornika.

• Dlatego, szczególnie w radarach

pokładowych, nieodzowne jest
stosowanie sygnałów koherentnych.

KOHERENCJA

• Pod pojęciem koherencji należy rozumieć

ciągłość lub kontynuację fazy sygnału

między kolejnymi impulsami.

• Jest wiele rodzajów koherencji. Najbardziej

uniwersalna to taka, dla której czoło

pierwszej fali w każdym impulsie jest

oddalone od czoła ostatniej fali w

poprzednim impulsie o całkowitą

wielokrotność długości fali.

• Nadajniki koherentne powszechnie

występują w radarach dopplerowskich

EFEKT KOHERENCJI

•

Dla takich samych parametrów f

, f

i t

mamy:

widmo sygnału takie samo jak w przypadku

sygnału niekoherentnego, sin x/x;

amplituda sygnału jest porównywalna do

sygnału ciągłego, przy czym energia sygnału
skupiona jest w równo odległych prążkach widma

Widmo sygnału koherentnego

EFEKT KOHERENCJI

• widmo koherentnego ciągu impulsów składa się z

serii prążków;

• prążki te rozstawione są na skali częstotliwości

symetrycznie względem częstotliwości nośnej f

odstępach równych częstotliwości powtarzania f

;

• wszystkie prążki mieszczą się dokładnie pod

obwiednią o kształcie opisanej funkcją sinx/x o
punktach zerowych będących kolejnymi
wielokrotnościami 1/t

poniżej i powyżej f

EFEKT KOHERENCJI

• jeżeli ciąg impulsów nie jest nieskończenie

długi, co w praktyce raczej się nie zdarza,
prążki widma (linie spektralne) mają
skończoną szerokość;

• Szerokość ta jest odwrotnie proporcjonalna

do liczby impulsów w serii;

• Jeśli na przykład seria liczy 32 impulsy, to

szerokość prążka równa się 2/32, czyli
jednej szesnastej częstotliwości
powtarzania.

Co z przesunięciem

dopplerowskim?

• radar jest koherentny;
• f

impulsów jest wystarczająco wysoka, aby

odsunąć od siebie prążki widma;

• długość paczki impulsów jest dostateczna,

aby uczynić prążki widma wystarczająco
wąskimi;

• filtry częstotliwości dopplerowskich są

poprawnie zaprojektowane i wykonane, aby
zredukować poziom bocznych listków
widma paczki impulsów echa.

Radar może łatwo dostrzec te przesunięcia jeśli

Naturalny (impulsowy)

i częstotliwościowy pomiar

odległości

• Technika impulsowego pomiaru odległości.
• Niejednoznaczność impulsowego pomiaru

odległości.

• Eliminowanie niejednoznaczności pomiaru

odległości.

• Eliminowanie „duchów” (fałszywych

zobrazowań celów).

• Pomiar odległości metodą liniowej

modulacji częstotliwości.

Technika impulsowego pomiaru

odległości

Najpopularniejszą metodą pomiaru odległości w

radiolokacji jest metoda impulsowa. Jest

prosta i dokładna.

Jeżeli radar pracuje impulsowo, odległość może

być określona pośrednio poprzez pomiar czasu

pomiędzy momentami wyemitowania impulsu

sondującego i odebrania impulsu echa od celu.

Czas ten jest podzielony przez dwa, aby

otrzymać czas przejścia impulsu w jedną stronę,

tj. od radaru do celu. Czas, pomnożony przez

prędkość propagacji fal EM, określa odległość do

celu.

Wyrażony matematycznie:

Technika impulsowego pomiaru

odległości

• czasowi opóźnienia sygnału echa o 1 μs

odpowiada odległość 150 m;

• dla 10 μs jest to odpowiednio 1,5 km;

• dla 100 μs jest 15 km;

• dla 1 ms 150 km, itd.

• UWAGA: ponieważ nie ma bezpośredniej

metody określenia, czy odebrane echo

należy do bezpośrednio je poprzedzającego

impulsu sondującego, pomiar ten jest, w

różnym stopniu, niejednoznaczny.

Niejednoznaczność

impulsowego pomiaru

odległości

• Impulsowy pomiar odległości odbywa się bez

problemów wtedy, gdy czas przejścia sygnału

radarowego do najbardziej oddalonego celu, który

radar jest w stanie wykryć, jest krótszy od okresu

powtarzania impulsów;

• jeśli radar wykryje cel, dla którego czas przejścia

sygnału jest dłuższy niż okres powtarzania, to echo od

określonego impulsu sondującego będzie odebrane po

wyemitowaniu następnego impulsu sondującego, w

konsekwencji cel zostanie zobrazowany na wskaźniku w

odległości dużo bliższej niż jego rzeczywista odległość.

Niejednoznaczność

impulsowego pomiaru

odległości

• Przykład:

załóżmy sytuację:
- T

odpowiada 50 km;

- echo odbierane z odległości 60 km;
skutek:
Czas przejścia sygnału do tego celu jest o 20%

dłuższy od okresu powtarzania (60/50 = 1,2). W

konsekwencji echo impulsu nr 1 będzie odebrane

0,2T

mikrosekund po wyemitowaniu impulsu

sondującego nr 2. Echo impulsu nr 2 będzie

odebrane 0,2T

mikrosekund po wyemitowaniu

impulsu sondującego nr 3, itd.

Niejednoznaczność

impulsowego pomiaru

odległości

• Jeżeli odległość będzie mierzona na podstawie

pomiaru różnicy czasu między odebranym

echem, a bezpośrednio je poprzedzającym

impulsem sondującym to okaże się że:
- cel zostanie zobrazowany w odległości

zaledwie 10 km (0,2 x 50);
- nie można będzie wprost określić, czy

rzeczywista odległość do celu wynosi 10 km,

60 km, czy też na przykład 110 lub 160 km.
Ostatecznie:

nie można będzie jednoznacznie

określić odległości obserwowanego celu.

Niejednoznaczność

impulsowego pomiaru

odległości

• WNIOSEK:

jeżeli istnieje możliwość wykrywania
celów w odległościach większych niż
wynika to z T

, to odległości

wszystkich wykrywanych przez radar
celów są niejednoznaczne – nawet,
jeśli ich rzeczywiste odległości są
mniejsze niż wynikające z T

Maksymalna jednoznacznie

mierzona odległość

• Dla określonej częstotliwości powtarzania f

), największa odległość, dla której jest

możliwy odbiór echa w czasie trwania

pierwszego okresu powtarzania od momentu

wyemitowania impulsu sondującego, jest

nazywana

maksymalną jednoznacznie mierzoną odl

egłością

lub zasięgiem instrumentalnym.

Wyrażana jest symbolem R

(od ang:

unambiguous – jednoznaczny). Ponieważ czas

przejścia sygnału dla tej odległości jest równy

okresowi powtarzania Tp, to:

Eliminowanie

niejednoznaczności pomiaru

odległości

• Odrzucenie echa z poza R

(przemienna częstotliwość

powtarzania – ZMIANA f

CO IMPULS !!!)

Eliminowanie

niejednoznaczności pomiaru

odległości

• Kolejne okresy powtarzania T

będą różnić się czasem trwania;

• Istnieje zależność pozornych odległości celów będących poza R

od częstotliwości powtarzania;

• Ponieważ echa pochodzące od tych celów nie powstały w wyniku

wyemitowania impulsu sondującego bezpośrednio je

poprzedzającego, jakakolwiek zmiana częstotliwości powtarzania

– stąd również R

– spowoduje zmianę pozornej odległości tychże

celów;

• Z drugiej strony, ponieważ sygnały echa odebrane od celów

będących w odległości mniejszej niż R

powstały w wyniku

wyemitowania impulsu sondującego bezpośrednio je

poprzedzającego, zmiany częstotliwości powtarzania nie będą

miały żadnego wpływu na zmianę zmierzonych i wskazywanych

odległości;

• Dlatego nadając kolejne impulsy na przemian na dwóch

częstotliwościach powtarzania, można rozpoznać i odrzucić cele

leżące w odległości większej niż R

. Odległości pozostałych celów

zobrazowanych na wskaźniku będą jednoznacznie określone.

Eliminowanie

niejednoznaczności pomiaru

odległości

• Inny sposób:

przełączanie

częstotliwości powtarzania;

W tym przypadku, w odróżnieniu do
poprzedniego, nie zmienia się
częstotliwości powtarzania co impuls,
lecz po wygenerowaniu paczki (czyli
wielu) impulsów.

Przykład

przełączanie częstotliwości powtarzania

• f

= 15 kHz  R

= 150 / 15 = 10 km;

• radar powinien i wykrywa cele do odległości co

najmniej 50 km – czyli 5 razy większej od Ru;

• Gdyby nie przełączanie f

, to odległości

wszystkich celów zawierałyby się w przedziale
od 0 do 10 km;

• Zastosowawszy przełączanie f

, też tak bedzie,

ale można będzie określić wielokrotność R

określić rzeczywistą odległość celu.

Przykład

przełączanie częstotliwości powtarzania cd.

• pomiar cyfrowy, zastosowano bank

czterdziestu komórek pamięci (komórki
odległości);

• pozycja każdej komórki reprezentuje

przedział odległości o szerokości 1/4 km
(10 km podzielone przez 40 = 1/4 km).

Przykład

przełączanie częstotliwości powtarzania cd.

Cel został wykryty w komórce nr

24. Jego pozorna odległość

wynosi:
24 x 1/4 = 6 km

Przykład

przełączanie częstotliwości powtarzania cd.

• Aby określić, która z nich jest odległością rzeczywistą, radar

przełączany jest na inną częstotliwość powtarzania. Na przykład
częstotliwość powtarzania jest niższa o taką wartość, że Ru jest
teraz większa o 1/4 km

Jeśli rzeczywista odległość
wynosi 6 km, operacja
przełączenia nie
spowoduje żadnej zmiany
wskazywanej odległości.
Cel pozostanie w komórce
nr 24

Jeśli rzeczywista odległość
jest większa niż Ru, to w
zależności od tego, jaka
wielokrotność Ru mieści
się w rzeczywistej
odległości (oznaczmy tę
wielokrotność literą n),
cel przesunie się w lewo o
n x 1/4 km.

Dla zastosowanych w tym
przykładzie częstotliwości
powtarzania, n określa
wielkość przesunięcia celu

Przykład

przełączanie częstotliwości powtarzania cd.

Skoro cel przesunął się z komórki nr 24
(pozorna odległość 6 km) do komórki nr
21, czyli jest to skok o trzy komórki
(rysunek). Rzeczywista odległość celu
wynosi (3 x 10) + 6 = 36 km.

RADAR IMPULSOWO - DOPPLEROWSKI

Radary impulsowe wykorzystujące

dopplerowskie przesunięcie częstotliwości
do wykrywania celów poruszających się w
obecności silnych zakłóceń pasywnych od
obiektów nieruchomych (ang. clutter) to:

1. Radar MTI (Moving Target

Indication);

2. Radar impulsowo-dopplerowski

Radar MTI (Moving Target

Indication)

• Radar MTI (Moving Target Indication) jest radarem

impulsowym o częstotliwości powtarzania impulsów sondujących
f

na tyle niskiej, że nie występuje problem maksymalnej

jednoznacznie mierzonej odległości, tzn. okres powtarzania T

jest tak długi, że jest mało prawdopodobne wykrycie celu w
odległości większej niż tzw. zasięg instrumentalny radaru,
czyli:

• Przykładem radaru MTI jest zasadniczo każdy współczesny radar

kontroli ruchu lotniczego. Radar MTI jest niestety narażony na
niejednoznaczności podczas pomiaru częstotliwości Dopplera.

Radar impulsowo-

dopplerowski

• Radar impulsowo-dopplerowski pracuje przy

tak wysokich częstotliwościach powtarzania, przy

których nie występuje problem niejednoznaczności

pomiaru częstotliwości Dopplera, natomiast mamy

do czynienia z niejednoznacznością pomiaru

odległości.

• W tym przypadku jednoznacznie mierzona

odległość może wynosić zaledwie kilkaset metrów.

• Przykładem takiego radaru jest pokładowy,

wielofunkcyjny radar współczesnych samolotów

bojowych.

• Rozwiązaniem kompromisowym jest radar

impulsowo-dopplerowski pracujący przy średniej

częstotliwości powtarzania impulsów, akceptujący

zarówno niejednoznaczności określania odległości,

jak i częstotliwości Dopplera.

Wykrywanie celów z przewyższenia

(look-down mode)

• Nosiciel radaru leci na stałej wysokości ze stałą prędkością v

(R -

Radar);

• Samolot – cel leci również na stałej, ale mniejszej wysokości z

prędkością v

(T – ang. Target);

Wykrywanie celów z przewyższenia

(look-down mode)

Dla założenia że:

- radar i cel lecą z

prędkościami

zbliżonymi do 300

m/s (nieco ponad

1000 km/godz);

Oraz że

- radar pracuje na

częstotliwości

nośnej pasma X (f0

= 10 GHz czyli λ =

3cm), co jest

typowe;

Mamy:

= 40 kHz

Niejednoznaczność pomiaru

częstotliwości Dopplera

A - dla typowych radarów MTI, czyli np. f

= 1 kHz,

odległość między sąsiednimi prążkami widma
zarówno sygnału sondującego, jak i widma sygnału
echa będą oddalone od siebie o 1 kHz – (z
poprzednich zajęć o koherencji);

A i B – pamiętamy że f

=40 kHz. Jak więc ją zmierzyć

przy f

=1kHz, skoro prążki niemal się nakładają na

siebie???

C – można bardzo zwiększyć f

, np. do 100 kHz, ale

wtedy tracimy na jednoznaczności pomiaru
odległości  zasięg instrumentalny wynosi wtedy

1,5 km.

Wykrywanie celów ruchomych na tle

ziemi

Przypominam założenie: look-down mode

• Nosiciel radaru leci na stałej wysokości ze stałą prędkością

(R - Radar);

• Samolot – cel leci również na stałej, ale mniejszej wysokości

z prędkością v

(T – ang. Target);

Wykrywanie celów ruchomych na tle

ziemi

Jeżeli cel jest oświetlany od góry to:
• również oświetlana jest ziemia;
• echo od dużego celu powierzchniowego, jakim jest

ziemia na pewno będzie większe od niewielkiego
celu punktowego, czyli samolotu.

Dodatkowo:
• każda antena oprócz listka głównego posiada

również listki boczne;

• listki boczne oświetlają ziemię przed i za nosicielem

radaru, pod nim, praktycznie w zakresie kątowym
od prawie 0° do prawie 180º, co oznacza, że
cosinusy tych kątów będą przyjmować wartości od
+1 do -1

Wykrywanie celów ruchomych na tle

ziemi

• Jeżeli radar porusza się na stałej wysokości

względem ziemi, to prążki widma sygnału echa od
ziemi nie będą idealnymi pionowymi liniami, lecz
wskutek efektu Dopplera ulegną rozmyciu.

Prążek główny jest rozmyty w zakresie od f

-2v/ do f

+2v/

Prążki sąsiadujące
odległe o f

też są

rozmyte

Wykrywanie celów ruchomych na tle

ziemi

• SLC – sidelobe clutter - obszar zakłóceń

od ziemi odbieranych listkami bocznymi;

• altitude return - silne echo na tzw. linii

wysokości (altitude return) - rezultat odbicia

od ziemi bezpośrednio pod samolotem

wynikające z małej odległości, dużego

współczynnika odbicia przy prostopadłym

opromieniowaniu;

• cienka pionowa kreska - część sygnału z

nadajnika przesiąkającego przez

przełącznik nadawanie-odbiór;

• MLC – mainlobe clutter - silne zakłócenia

od ziemi odbierane listkiem głównym

charakterystyki kierunkowej anteny;

• Cel – znajduje się na kursie spotkaniowym.

Wykrywanie celów ruchomych na tle

ziemi

• Gdy cel znajduje się na kursie spotkaniowym

mamy najkorzystniejszą sytuacja. Bo jest poza

zakresem zakłóceń od ziemi i jego wykrycie

jest łatwe oraz łatwo można odfiltrować

zakłócenia;

• Jeżeli sygnał od celu będzie znajdował się w

obszarze zajętym przez zakłócenia, np. cel

ucieka to jego odfiltrowanie będzie utrudnione;

• Jeżeli cel leci z kursem przecinającym kurs

nosiciela radaru (najgorszy przypadek) jego

odfiltrowanie będzie niemożliwe.

• W praktyce obszary MLC oraz altitude return

są nie do wykorzystania i są odfiltrowywane.

Wykrywanie celów ruchomych na tle

ziemi

Wnioski:
• Radar impulsowo-dopplerowski ma bardzo

dobre właściwości wykrywania celów na

kursach zbliżeniowych.

• Ma w tej sytuacji największy zasięg nawet przy

niewielkiej mocy impulsowej nadajnika.
(Pamiętamy, że przy dużym f

sygnał ma dużą

moc średnią bo jest duży współczynnik

wypełnienia, rzędu 0.3 - 0.5).

• Na kursie spotkaniowym umożliwiona jest

eliminacja odbić od ziemi i celów wolno

lecących poprzez obróbkę widma sygnału echa.

Funkcje w relacji powietrze –

powietrze

• MULTIMODE SEARCH – przeszukiwanie przestrzeni z

wykorzystaniem optymalnej, ze względu na prawdopodobieństwo

wykrycia, częstotliwości powtarzania impulsów (przy obserwacji

górnej półsfery mała częstotliwość powtarzania ok. 1 kHz, przy

dolnej średnia 10 ÷ 30 kHz lub wysoka 200 ÷ 300 kHz).

• SINGLE TARGET TRACKING – śledzenie pojedynczego celu. Ten

rodzaj pracy stosowany jest głównie w małej odległości od celu.

• MULTIPLE TARGET TRACKING – zwany również pod nazwą

TRACK PRIORITY, automatyczne śledzenie wielu celów,

najczęściej 10. Konwencjonalne skanowanie sektora przestrzeni

jest tu zastąpione przez skanowanie wielu mniejszych sektorów.

Przy zastosowaniu tej techniki, trasy śledzonych celów są

uaktualniane co kilka sekund.

• AIR-TO-AIR RANGING – pomiar odległości do celu.

Funkcje w relacji powietrze – powietrze, cd.

• RANGE-WHILE-SEARCH – pomiar odległości do celu w trakcie

obserwacji. Poprzez przełączanie wysokiej i średniej

częstotliwości powtarzania, radar wykorzystuje wysoką

częstotliwość do wykrywania celów w dużych odległościach, a

średnią – do pomiaru odległości.

• TRACK WHILE SCAN (TWS) – śledzenie w czasie obserwacji.

Automatyczne śledzenie wykrytych celów realizowane

jednocześnie z obserwacją całego sektora przestrzeni. Położenia

każdego celu są prognozowane na jeden okres obserwacji

naprzód i uaktualniane po dokonaniu kolejnego pomiaru.

• VELOCITY SEARCH – poszukiwanie celu w prędkości.

Zasadnicze poszukiwanie celu dokonywane drogą analizy

częstotliwościowej ze zgrubnym określaniem odległości.

Stosowana jest wysoka częstotliwość powtarzania, zapewniająca

największy możliwy zasięg wykrywania celów na kursach

czołowych. Jest to funkcja pomocnicza dla funkcji MULTIMODE

SEARCH służąca zwiększeniu prawdopodobieństwa wykrycia na

większych odległościach.

Funkcje w relacji powietrze – powietrze, cd.

• IDENTIFICATION FRIEND OR FOE (IFF) – rozpoznawanie przynależności

wykrytych obiektów przy współpracy z transponderem.

• RAID ASSESSMENT – inne nazwy to SITUATION AWARENESS lub TARGET

RECOGNITION. Rozpoznawanie celów na podstawie charakterystyk odbieranych

sygnałów echa. W innych rodzajach pracy radaru, formacja kilku blisko siebie

lecących statków powietrznych może być zinterpretowana i zobrazowana jako

pojedynczy cel, szczególnie na dużych odległościach. Przetwarzanie sygnałów

echa pozwala rozdzielić formację na pojedyncze samoloty.

• AIR COMBAT – inaczej DOGFIGHT MODE. Jest to ogólne określenie dla

rodzajów pracy stosowanych na krótkich dystansach, podczas walki

manewrowej. Często jest to związane z automatycznym odpalaniem uzbrojenia

(DOGFIGHT WEAPON LAUNCH). Sektor skanowania przestrzeni może być

ustalony, lub ruchomy, aby przewidywać manewry celu. Najczęściej stosowane

rodzaje pracy z tej grupy, to HUD, BORESIGHT i VERTICAL SEARCH.

• HUD – zwany też SUPERSEARCH. Radar automatycznie przeszukuje sektor HUD

(Head-Up Display czyli wskaźnik przezierny na wysokości oczu pilota) i

automatycznie rozpoczyna śledzenie najbliższego celu.

• BORESIGHT – wiązka antenowa jest skierowana wzdłuż osi podłużnej

samolotu. Pilot manewruje tak, aby trafić wiązką w cel. Śledzenie jest

inicjowane manualnie.

Funkcje w relacji powietrze – powietrze, cd.

• VERTICAL SEARCH – szczególnie użyteczna

funkcja, gdy walczące samoloty manewrują w

płaszczyźnie pionowej. Radar skanuje przestrzeń w

pionie, zamiast w płaszczyźnie poziomej.

• WEATHER AVOIDANCE AND MAPPING –

wykrywanie i zobrazowanie obiektów

meteorologicznych. Umożliwia ostrzeżenie pilota i

ominięcie zaburzeń meteorologicznych.

• WEAPON CONTROL – sterowanie uzbrojeniem.

Niektóre pociski rakietowe (np. Sparrow) są

półaktywne (semiactive). Oznacza to, że cel musi

być podświetlany wiązką radaru po odpaleniu

pocisku.

Funkcje w relacji powietrze –

ziemia

• REAL-BEAM GROUND MAPPING – lub krócej GROUND

MAPPING. Zobrazowanie terenu z niską rozdzielczością,

uwarunkowaną rzeczywistą szerokością charakterystyki

antenowej (wiązki) radaru. Przemiatając wiązką teren przed

sobą, radar tworzy jego obraz. Funkcja ta może być

wykorzystana do wykrywania celów naziemnych lub do

uaktualniania danych systemu nawigacji.

• DOPPLER BEAM SHARPENING (DBS) – dopplerowskie

zawężanie wiązki. Zobrazowanie terenu ze średnią

rozdzielczością, oparte na wykorzystaniu filtracji

dopplerowskiej do obróbki sygnału echa od fragmentów terenu

położonych więcej niż 15° od kierunku lotu. Zapewnia

rozróżnialność rzędu 8 miliradianów w azymucie i 100 metrów

w odległości.

• SYNTHETIC APERTURE RADAR (SAR) – radar z syntetyczną

aperturą. Zobrazowanie terenu z dużą rozdzielczością, oparte o

efekt syntetyzowania apertury anteny. Zdolność rozdzielcza w

azymucie rzędu 1 miliradiana, w odległości 20 metrów i mniej.

Funkcje w relacji powietrze – ziemia,

cd.

• GROUND MOVING TARGET INDICATION – przetwarzając

dopplerowskie przesunięcie częstotliwości sygnałów echa od celów

poruszających się po powierzchni ziemi z prędkościami większymi niż 2

÷ 5 km/godz, radar jest w stanie wydzielić je spośród silnych zakłóceń

terenowych. Jakość przetwarzania MTI ulega pogorszeniu przy dużych

prędkościach nosiciela radaru.

• SEA SEARCH – przeszukiwanie powierzchni morza. W przeciwieństwie

do lądu, powierzchnia morza jest ruchoma (fale), co utrudnia

wyróżnienie celów pływających po jego powierzchni. Ten rodzaj pracy

jest zoptymalizowany do wykrywania i śledzenia celów nawodnych.

• SCAN FREEZE – zamrożone zobrazowanie. Obraz powierzchni ziemi

jest uzyskiwany okresowo, utrwalany i przemieszczany na wskaźniku

(wyświetlaczu) na podstawie danych z systemu inercjalnego.

Krótkotrwała emisja fal EM pozwala na skrytość działania nosiciela

radaru.

• EXPANDED BEAM – pozwala pilotowi wybrać mały fragment mapy

terenu i powiększyć jego zobrazowanie.

Funkcje w relacji powietrze – ziemia,

cd.

• AIR-TO-GROUND RANGING – pomiar odległości do wykrytych celów

naziemnych (nawodnych) wzdłuż linii obserwacji, wykorzystywany do

celów rozpoznawczych i celowniczych.

• TERRAIN AVOIDANCE – omijanie przeszkód terenowych. Funkcja ta

umożliwia lot w mocno urozmaiconym terenie na małej wysokości z

zobrazowaniem przekroju terenu w szerokim zakresie kątów azymutu.

• TERRAIN FOLLOWING – lot wzdłuż rzeźby terenu. Automatyczne

omijanie przeszkód terenowych zapewniające lot na małej i stałej

wysokości wzdłuż zaplanowanej trasy.

• BEACON – radiolatarnia. Umożliwia wykrywanie i śledzenie

radiolatarni, pobudzanej do pracy odpowiednio zakodowanym

sygnałem radaru. Funkcja wykorzystywana również do ułatwienia

spotkania z samolotem - cysterną.

• PRECISION VELOCITY UPDATE – precyzyjny pomiar wektora

prędkości i kąta znoszenia. Funkcja wykorzystywana do korekcji

inercjalnych systemów nawigacyjnych, gdy w składzie awioniki nie

występuje nawigacyjny radar dopplerowski.

Document Outline