Процесс облучения местности с помощью РЛС с синтезированной апертурой

Приемо-передающая антенна радара повернута на угол, близкий к 90° по отношению к вектору скорости носителя . Гетеродин станции вырабатывает гармонические колебания строго фиксированной частоты, которыми заполняются импульсы, излучаемые через антенну радара. Отражаясь от местности, эти импульсы поступают в приемный тракт РЛС, где после усиления смешиваются с сигналами гетеродина с учетом фаз.

Можно показать, что подобная регистрация сигналов эквивалентна записи радио голограммы местности вдоль траектории движения носителя. В самом деле, действие гетеродина станции эквивалентно действию опорной плоской волны, распространяющейся по нормали к траектории движения носителя. Радио голограммы местности образуется в результате суммирования в приемном тракте станции волн, отраженных от местности с опорной волной. По сравнению с обычной голографической записью подобная запись характеризуется рядом особенностей, из которых можно отметить две:

1) регистрация голограммы местности осуществляется путем сканирования волнового поля в направлении движения носителя РЛС. При этом сканирующим приемником является антенна РЛС;

2) облучение объекта (в нашем случае местности) осуществляется не непрерывно во времени, а с помощью коротких импульсов излучения РЛС.

Каждый из таких импульсов, отражается последовательно от различных участков местности, расположенных на разных расстояниях от траектории движения носителя, и поступает в приемный тракт РЛС, где складывается с непрерывно генерируемым излучением гетеродина станции. В результате, в каждой точке траектории движения носителя регистрируется последовательно во времени, целая совокупность голограмм. Каждая из голограмм такой совокупности хранит изображение узкой полоски местности, характеризующееся определенным значением дальности Д. Ширина отдельной полоски Δ Д определяется пространственной протяженностью импульсов РЛС, а вся совокупность голограмм в целом способна восстановить изображение полосы местности шириной Д _max – Д _min более 10км.

Сущность метода синтезирования апертуры с точки зрения эквивалентной голографической схемы заключается в регистрации радио голограммы местности на большом участке траектории движения носителя. Как известно, предельная угловая разрешающая способность, которая может быть реализована в изображении, зарегистрированном с помощью голограммы, ограничивается дифракцией излучения на краях самой голограммы. В то же время разрешающая способность РЛС лимитируется дифракцией на антенне, размеры которой весьма ограничены. Поэтому, зарегистрировав радио голограмму на большом участке траектории движения носителя, мы можем тем самым повысить разрешающую способность РЛС.

Последующая обработка зарегистрированных радиосигналов ставит своей целью получение оптического двумерного изображения облучаемой локатором местности и делится на 2 этапа. На первом этапе радио голограммы преобразуются в оптические голограммы, зарегистрированные на фотоматериале. На втором этапе осуществляется реконструкция оптических голограмм с помощью когерентного источника видимого спектра.

Преобразование голограмм в оптическую голографическую запись осуществляется с помощью электронно-лучевой трубки с однострочной разверткой. Линия развертки ЭЛТ проецируется с помощью репродукционного объектива Λ на фотопленку П ₁, движущуюся со скоростью V _п1. Причем, каждая из точек этой линии изменяет свою яркость во времени в такт с изменением интенсивности в соответствующей радиоголограмме.

Дата добавления: 2014-01-11