Categories

A sample text widget

Etiam pulvinar consectetur dolor sed malesuada. Ut convallis euismod dolor nec pretium. Nunc ut tristique massa.

Nam sodales mi vitae dolor ullamcorper et vulputate enim accumsan. Morbi orci magna, tincidunt vitae molestie nec, molestie at mi. Nulla nulla lorem, suscipit in posuere in, interdum non magna.

Пассивный радар и радиопеленгатор: тайное родство

АРП, DF, Direction Finder, радиопеленгатор, Платан, антенна

Антенна опытного образца АРП «Платан», развернутого в Пулково

Просто РП

Хотелось по привычке написать в заголовке — АРП, автоматический радиопеленгатор. И тут сразу же вспомнилось, что начиная с далекого 1983 года, когда я начал работать в радиопеленгационной тематике, мне всегда хотелось избавиться от этого слова — «автоматический». И в самом деле, этот анахронизм ведет свое начало с тех времен, когда на место пеленгаторов, которые наводились на источник сигнала вручную, пришли более современные, которые делали это самостоятельно. После того как автоматическим и автоматизированным начало именоваться буквально все что попадется — АРП, АС УВД, АСУ, АРМ и так далее, это слово начало набивать оскомину. Поэтому здесь радиопеленгатор будет именоваться скромным сочетанием — РП, как и его английский эквивалент Direction Finder (DF). Просто, скромно и со вкусом.

Сравниваем радиопеленгатор и радиолокатор

Радиопеленгатор и пассивный локатор, или пассивный радар (как кому нравится), используют разные физические принципы для работы с целью. Самая простая задача — у РП. Если брать аэродромные радиопеленгаторы, то 5 ваттной радиостанции на борту вполне достаточно для того, чтобы на расстоянии 360 км при высоте полета 10 000 м РП определил угловые координаты. С учетом использования современных SDR с низким уровнем шума, приведенным ко входу, это расстояние может быть еще больше, вплоть до загоризонтной пеленгации.

Как мы видим, проблем с энергетическим бюджетом радиолинии у радиопеленгатора нет. Зато они есть у пассивного радара, PCL (Passive Coherent Locator), потому что он использует принципиально другой, радиолокационный, принцип работы. Вообще, когда речь заходит о пассивной локации, возникает неловкое ощущение — сродни тому, которое появляется после ухода гостей, и связано оно с куда-то запропастившимися серебряными ложечками (а осадок-то остался!).  Причина дискомфорта в том, что PCL использует чужие источники радиоизлучения, такие как FM, GSM и DVBT станции (халява, сэр). И, соответственно, полностью от них зависит (естественно, в случае их физического присутствия в месте развертывания пассивного радара). Все на свете имеет свою цену: благодаря этому PCL приобретает свойство скрытности, что чрезвычайно важно для военных применений, а особенности выбранного частотного диапазона позволяют ему обнаруживать Stealth цели точно также, как и обычные.

И, если бы речь зашла об обычном радиолокаторе, к сравнению с РП добавить было нечего: между локатором и радиопеленгатором — бездна различий. Разные частотные диапазоны; у одного — вращающаяся антенна, у другого — стационарная, в локаторе мощные радиопередатчики — пеленгатору они не нужны, разные сигналы: РП работает с модулированной несущей в диапазоне МВ-ДМВ, радиолокатор — с широкобазовыми импульсами (ЛЧМ, кодовая модуляция). Но это только для обычного локатора. Если мы присмотримся к пассивному радару, то обнаружим, что по своей архитектуре он мало чем отличается от радиопеленгатора. Фундаментальное различие — только в принципе работы.

РП и PCL: найти 10 отличий

Диапазон частот

Пассивный радар использует частотные диапазоны, привычные для радиопеленгатора. Самые распостраненные это FM диапазон коммерческих вещательных станций и телевидение DVB. Для аэродромного РП традиционный диапазон 118 — 136 МГц (для любителей точности — до 135.975 МГц). Радиопеленгаторы, использующие военные каналы связи, дополнительно имеют поддиапазон 220 — 400 МГц. Судовой РП, такой как «Пихта-2С», работает в диапазоне 100 — 180 МГц.

Непрерывность сигнала

В отличие от обычных первичных радиолокаторов, которые работают в импульсном режиме, как PCL так и радиопеленгатор используют протяженные по времени сигналы. Для вторичного радара протяженность носит принципиальный характер: это означает, что отраженный от цели полезный сигнал полностью перекрыт по времени более мощным сигналом используемой базовой станции. Это обстоятельство принципиальным образом меняет подход к обработке сигналов в PCL в отличие от обработки первичного локатора: для последнего разнесенность по времени излученного и отраженного сигнала является необходимым условием, а для PCL их перекрытие является непреодолимым обстоятельством.

Антенная система

Разница налицо: во вращающейся габаритной антенне первичного радиолокатора трудно заподозрить что-либо похожее на неподвижную антенну радиопеленгатора или пассивного радара. Более того, структура антенного тракта PCL полностью идентична структуре антенного тракта РП, если учесть следующее обстоятельство исторического характера: квазидоплеровский способ обработки сигнала в РП означает использование одного приемного тракта для всех вибраторов антенной системы, которые сканируются последовательно по кругу. Для тех РП, где важно быстродействие (мониторинг эфира), используется параллельная обработка по принципу один вибратор — один приемный тракт. Точно также построена антенная система пассивного локатора.

Следует отметить, что PCL фактически содержит функцию радиопеленгации. Данная функция позволяет оценить направление на источник сигнала цели; данная информация позволяет существенным образом упростить разрешение неоднозначности положения цели в системе координат задержка / доплеровский сдвиг.

Параллельная структура антенной системы пассивного радара естественным образом ведет нас к схеме адаптивной антенной решетки, в которой реализуются следующие важные для PCL функции:

  • формирование максимума диаграммы в предполагаемом направлении цели;
  • формирование минимума диаграммы в направлении базовой станции для ее подавления.

Приемный тракт

Приемные тракты PCL и РП, помимо общих радиотехнических параметров, имеют схожесть с точки зрения поддержки когерентности в тракте, или другими словами — обеспечение синхронизированного двухканального приема.. В радиопеленгаторе когерентность необходима для сохранения фазовой информации коммутируемого кольцевого вибратора относительно центрального. В ранних версиях РП, для избежания дублирования приемного тракта, данная задача решалась с помощью однополосного модулятора в антенном тракте.

В пассивном радаре когерентность (по определению) необходима для синхронного приема как сигнала цели, так и помехи, с целью их дальнейшего различения. При этом структура тракта в обеих случаях примерно соответствует традиционной; разница начинает проявляться в математических методах обработки сигнала, которые реализуются в программном домене.

Когда я встретился с темой пассивной локации, было очень интересно узнать в госте из совсем другой области старого знакомого — РП. Несмотря на то, что обработка сигнала в PCL существенно сложнее чем в радиопеленгаторе, наш старый знакомый, которого мы разрабатывали для разных применений аж с 1983 года, получил свое второе рождение. Ну а что делать с математикой мы знаем: для этого есть богатый инструментарий АРМ + ПЛИС + DSP, который обеспечивает параллельную обработку в реальном времени.

Ответить

Вы можете использовать эти HTML теги

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code class="" title="" data-url=""> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> <pre class="" title="" data-url=""> <span class="" title="" data-url="">