Как обнаружить цель

Обнаружение целей - одна из задач радиолокационной системы, потому что это необходимо для обеспечения безопасности полета летательного аппарата. На протяжении всего времени нахождения в воздухе осуществляется зондирование пространства радиолокационными сигналами с целью обнаружения метеообразований, движущихся целей, особенностей рельефа местности, а также зданий и сооружений, которые могут находиться на траектории полета.

На правильное обнаружение цели оказывают влияние несколько факторов: размер и эффективная площадь рассеяния (ЭПР) цели, ее положение относительно антенны, уровень шумов, тип диаграммы направленности антенны, а также характеристики устройства обработки принятого сигнала - согласованного фильтра или коррелятора. Также имеет значение то, является цель движущейся или неподвижной (движущуюся цель обнаружить сложнее).

В первую очередь в направлении цели нужно излучить зондирующий сигнал. Эту задачу выполняет облучающая антенна, которая преобразует электрический сигнал от передатчика в э/м поле. Выбор излучаемого сигнала производится в соответствии с априорной информацией о цели. Другими словами, тип сигнала зависит от вида цели, которую нужно обнаружить. Радиолокационные цели могут быть самыми разными: от капелек воды (гидрометеоров), из которых состоят облака, до вражеских самолетов.

Сигнал от облучающей антенны распространяется в направлении цели, отражается от нее и приходит на приемную антенну, следовательно, второй этап - прием отраженного сигнала. За время пути до цели и обратно сигнал изменяется, точнее, изменяются его параметры: амплитуда и фаза, а в случае движения радиолокационной системы относительно цели - еще и частота. Время прихода отраженного сигнала и его фаза позволяют судить о дальности, на которой расположена цель относительно радиолокатора, а разница частот между излученным и принятым сигналом (так называемый доплеровский сдвиг) содержит в себе информацию о скорости обнаруживаемого объекта относительно летательного аппарата. Приемная антенна осуществляет преобразование поля в электрический сигнал, который поступает в устройство обработки.

В устройстве обработки (согласованном фильтре или корреляторе) происходит преобразование принятого сигнала, направленное на увеличение отношения сигнал/шум. Это необходимо для того, чтобы снизить вероятность ложной тревоги и увеличить вероятность правильного обнаружения цели. На выходе устройства обработки путем свертки сигнала с его импульсной характеристикой получается корреляционная функция принятого сигнала, имеющая обычно ярко выраженный максимум, соответствующий цели. Если этот максимум превысит заданный порог, цель обнаружена.