Критерии сравнения военных самолетов

[Breeze]

- Так это всё-таки не один импульс, а пакет импульсов?

Зависит от реализации. Это может быть вообще непрерывный модулированный сигнал.

Зондирующий импульс LPI радара при прочих равных условиях как раз не длиннее --- он просто значительно сильнее размазан по спектру за счёт модуляции ПСП.

Он также длиннее, может доходить до нескольких миллисекунд (см. pulse compression).

- Вот мне и непонятно: если здесь в одном импульсном объёме будет находиться 50 самолётов - как БРЛС сможет их различить по дальности?? :???:

 

[Axler]

Зондирующий импульс LPI радара при прочих равных условиях как раз не длиннее --- он просто значительно сильнее размазан по спектру за счёт модуляции ПСП.

Он также длиннее, может доходить до нескольких миллисекунд (см. pulse compression).

Я, конечно, не проф и не собираюсь бится как рыба об лед, но я видел в книге на стелс тематику график из которого можно заключить, что максимальная амплитуда у lpi меньше, но продолжительность импульсов дольше.

 

[Andy]

Вот мне и непонятно: если здесь в одном импульсном объёме будет находиться 50 самолётов - как БРЛС сможет их различить по дальности?? Озадачен
_________________

В таком случае приемник получит 50 копий сигнала, сдвинутых по фазе. и поскольку у сигнала определенная структура, которую приемник знает, он без труда сможет их различить.

 

[Breeze]

- Ага... :think:

 

[Elektro-broom]

В таком случае приемник получит 50 копий сигнала, сдвинутых по фазе. и поскольку у сигнала определенная структура, которую приемник знает, он без труда сможет их различить.

Там вроде стоит коррелятор который свертывает сигнал обратно вплоть до ширины полосы частот данных. На этом уровне и отсеиваются все узкополосные помехи. при складывании они снижаются. А так же увеличивается мощность полезного сигнала.

 

[Реалист]

- Объясните мне, пожалуйста, как же при столь длинном импульсе выполняется точное разрешение по дальности нескольких самолётов в группе, например?

Позволю себе несколько уточнить ответ камрада ritkostar на данный Ваш вопрос.

В р/локации существует такое противоречие:
Чем короче импульс, тем лучше разрешающая способность по дальности, но хуже энергетика --- соответственно, меньше и дальность обнаружения цели. И наоборот --- чем длиннее импульс, тем выше его энергия, соответственно, больше и дальность --- но хуже разрешающая способность по дальности. Как выйти из этой ситуации? Ответ был найден ещё на заре р/локации --- нужно зондировать цель не одиночным импульсом, а пачкой импульсов. В этом случае энергетика сигнала и, соответственно, дальность обнаружения цели, будет определяться длиной пачки импульсов, а разрешающая способность по дальности --- длительностью одиночного импульса в пределах пачки. Принцип, древний как мир, описанный во всех учебниках по р/локации. Следует уточнить также, что под импульсом в данном случае понимается радиоимпульс --- т.е. сигнал с огибающей в виде импульса и ВЧ "заполнением" внутри этой огибающей, частота которого равна рабочей частоте РЛС.

Ну а дальше уже и до "LPI" рукой подать --- достаточно лишь задаться вопросом "а как получить наилучшее отношение сигнал/шум при приёме пачки импульсов?". Ответ на что прост --- либо всю пачку, либо каждый импульс в пределах пачки нужно замодулировать таким сигналом, который имеет наиболее сильный отклик автокорреляционной ф-ции. Ну а это, как мы помним, не абы что, а вполне конкретные сигналы --- например, известные с незапамятных времён коды Баркера.

Мощные фазовращатели ФАР в принципе узкополосные.

Принцип получения сдвига фазы в фазовращателях ПФАР и фазовращателях АФАР один и тот же --- использование изменения запаздывания сигнала в линии в зависимости от длины этой линии. Отличается лишь мощнось коммутирующих элементов. Поэтому по ширине полосы пропускания фазовращателей разницы никакой, и составляет она величину порядка +/-2,5...5%. Использование фазовращателей в более широком диапазоне частот приводит к бОльшим ошибкам фазы, которые на соответствующих частотах нужно компенсировать введением поправок --- с помощью использования дополнительных разрядов --- только и всего.

АФАР обеспечивают прецизную калибровку и автокалибровку фазы и усиление каждого модуля по частоте и температуре и автоматическая корекция.

В России есть поговорка --- "Слышал звон, да не знаю, где он" --- в полной мере относится к данному Вашему высказыванию. Ибо калибровка невозможна для широкой полосы частот --- она делается именно на фиксированных частотах, что называется, по определению.

Пример.

Имеем "теоретически заданные" разряды фазовращателя:
360/180/90/45/22,5/11,25/6,125/3,0625 градусов.

Допустим, на частоте f1 величины обеспечиваемых разрядами фазовращателя реальных сдвигов:
366/185/94/48/24/13/7/4 градусов.
А на частоте f2 они, допустим, составляют:
354/175/86/42/20/9/5/2 градусов.


Допустим, нам нужно получить фазовый сдвиг 256 градусов. При идеальном фазовращателе это будет соответствовать управляющему слову 01011011. Результирующий сдвиг будет примерно 256,6 градуса, ошибка --- 0,6 градуса соответственно. Максимальная ошибка для произвольной комбинации --- не более половины младшего разряда, т.е. около 1,5 градуса.

Теперь смотрим, какова будет ошибка на частоте f1:
185+48+24+7+4 = 268 градусов --- ошибка +12 градусов!

Теперь смотрим то же самое для частоты f2:
175+42+20+5+2 = 244 градуса --- ошибка составила -12 градусов.

Что делать, чтобы снизить ошибку? Очевидно, что нужно поменять кодовое слово --- для частоты f1 нужно выставлять 01011000, что будет соответствовать сдвигу 257 градуса (и ошибке, соответственно, всего 1 градус), а для частоты f2 --- 01011111, и ошибка при этом составит 3 градуса. Вот, собственно, и весь смысл калибровки --- определить величину ошибки для конкретной частоты, и для этой же частоты, соответственно, определить величину поправки, ошибку компенсирующей. В итоге несмотря на то, что погрешности фазовращателя на частотах f1 и f2 довольно большие, мы всё равно (благодаря калибровке) можем установить необходимый фазовый сдвиг и для одной частоты, и для другой, с достаточно высокой точностью. А вот если излучаются не узкие полосы вокруг частот f1 либо f2, а широкая полоса, включающая в себя частоты f1 и f2 --- то никакая калибровка не поможет, ибо выставить на фазовращателе одновременно управляющее слово и 01011000, и 01011111 физически невозможно. В этом случае будет устанавливаться комбинация, соответствующая центральной частоте спектра --- допустим, 01011011 в нашем примере --- ну а для крайних частот спектра будет, соответственно, ошибка установки фазы +/-12 градусов, ничем не компенсируемая. Что приведёт к тому, что для разных участков спектра ДН будет существенно отличаться, а усреднённая по ширине спектра ДН будет хуже, чем ДН в любой из частотных точек.

То же самое и с амплитудами, и с температурными зависимостями. В итоге получаем многомерную матрицу "поправочных коэффициентов", на основании которой вычисляются величины требуемых поправок для любой комбинации положений аттенюатора и фазовращателя для каждой калибровочной частоты. А для частот, лежащих в промежутке между калибровочными частотами, необходимые поправки вычисляются с помощью интерполяции.

А в ППМ есть ещё и зависимость фазы сигнала от его амплитуды, и наоборот, зависимость амплитуды от включенного сдвига фаз...

Скачки именно наносекундные. Даже мы такие делаем. Для передатчика фазовые шумы не определяющие.

"Даже мы" --- это кто? И за какие наносекунды? В БРЛС синтезатор общий для приёмника и передатчика, и в режиме приёма он должен прыгать по частоте в полном соответствии с прыжками в режиме передачи. Требования к фазовым шумам жесточайшие. Ибо есть в природе такой эффект, как обратное преобразование фазовых шумов гетеродина --- эффект, ограничивающий реальную избирательность приёмника --- а это вопросы ЭМС при работе кучи оборудования в пределах ЛА и кучи самых разных РЭС во время боевых действий, а также один из важнейших вопросов помехоустойчивости (поскольку приёмник, синтезатор которого шумит, нехрен делать забить даже самой обычной немодулированной несущей).

Мне как-то давно краем глаза удалось увидеть фрагментик ТТ на СЧ к Н036, касающийся фазовых шумов --- дык могу констатировать, что требования к иным синтезаторам вполне серьёзной аппаратуры КВ диапазона мягче!

Даите пример, как и чем обнаружите например сигнал GPS если код неизвестен. Мощность сигнала на входе приемника -150dBm, уровень шума -130dBm.

Многоканальным корреляционным приёмником. В котором принятый спектр подаётся параллельно на оооочень много корреляторов (либо согласованных фильтров (не путать с частотными фильтрами!)), каждый из которых настроен на свой код --- появление чётко выраженного отклика на выходе одного из корреляторов (либо фильтров) говорит о наличии на входе сигнала с соответствующим кодом. В Ваших же источниках, кстати, описывается оборудование для обнаружения ШПС, позволяющее обнаруживать LPI локатор на расстоянии, в 3 раза превышающем его дальность обнаружения цели.

Там написано:

Указанные выше методы обработки ШПС основывались на предположении, что все параметры сигнала, за исключением информационного, известны, и на входе УБП действует только белый гауссовский шум. Такой подход является обоснованным, так как позволяет получить результаты, близкие к потенциально возможным,

Дык потому и устройства, к которым это относится, умещаются внутри крошечного сотового телефона. А при большем количестве неизвестных девайс разрастётся до сундука весом в несколько кг --- только и всего .

Согласен, пусть будет 40000

Однако, если малость подумать, размер осетра придётся ещё уменьшить.

Простейшая прикидка --- G = Gизлучателя*N, где N --- число излучателей (КПД берём равным 100% ). Пусть излучатель --- 2-элементный волновой канал, к примеру (больше элементов нельзя, ибо не даст сканировать в секторе +/-60 градусов) --- усиление его 7 дБи (5 раз). Итого G = 5*2000 = 10000 = 40 дБ.

Теперь несколько иным способом проверим и уточним полученную цыфирю.

Известно также, что G = 10lg(4π*S*cos(Ф)/λ^2), где
п --- "пи",
S --- площадь полотна антенны
Ф --- угол отклонения луча
λ --- длина волны

Диаметр антенны, насколько мне известно, у АПГ-77 составляет 1,2 м, что соответствует площади 1,13 м2 (и это хорошо согласуется с количеством излучателей и допустимыми расстояниями между ними (2,37 см расстояние между излучателями, что в требование "не более λ" укладывается для всех рабочих частот) ). Угол отклонения луча --- возьмём центральное и крайнее положения, 0 либо 60 градусов соответственно. Длина волны для частот 8...12,5 ГГц --- 3,75...2,4 см соответственно.

Подставляем параметры в формУлу, получаем следующую табличку:


Частота_____G при откл. луча на 0°_____G при откл. луча на 60°
8 ГГц ________________40 дБ____________________37 дБ______
10 ГГц _______________42 дБ____________________39 дБ______
12,5 ГГц _____________44 дБ____________________41 дБ______

Так что полученных ранее 40 дБ реально соответствуют средней величине усиления.

Полоса пропускания, соответствующая ухудшению усиления на 1 дБ при секторе сканирования +/-60° в процентах численно равна ширине главного лепестка ДН (оценка без влияния частотных зависимостей параметров фазовращателей, усилителей и т.д. --- основанная исключительно на различии соотношения длины волны с расстоянием между излучателями для разных длин волн).

Ширина главного лепестка по уровню 0,5 мощности приблизительно равна
51°*λ/(SQR(N)*d), где
N --- количество модулей
d --- расстояние между модулями ( = SQR(S/N) = SQR(1,13/2000) = 2,37см).

Подставляем цыфирьки, получаем:

Частота_____Ширина луча ДН
8 ГГц ___________1,83°_____
10 ГГц __________1,47°_____
12,5 ГГц ________1,17°_____
(что хорошо согласуется с заявленными американскими источниками 1,58°)

Соответственно, полоса пропускания по уровню -1 дБ усиления --- 1,2...1,8%. При большем отклонении частоты чтобы не терять усиление, нужно компенсировать уход луча от заданного положения соответствующими компенсирующими фазовыми сдвигами в фазовращателях. Ну а при работе с сигналами, имеющими более широкие полосы, чем 1,2...1,8% --- мириться с тем, что усреднённое по ширине спектра усиление антенны будет в соответствующее количество раз меньше ранее найденных максимальных значений.

Ну и раз пошла такая пьянка, оценим заодно теоретический предел УБЛ.

Это будет 20lg(1/(N*sin((2p+1)/2SQR(N)+п)*sin((2q+1)/2SQR(N)+п).
где p и q --- целые числа 1,2,3... и т.д. Подставили цыфирьки, получаем (выборочно):

1-й боковой лепесток -27 дБ

2-й БЛ --- -36 дБ

9-й БЛ --- -57 дБ

20-й БЛ --- -59 дБ

42-й БЛ --- -66 дБ (это минимальный уровень БЛ)

80-й БЛ --- -42 дБ

Средневзвешенный УБЛ при этом можно оценить как -(КНД+3)[дБ]
--- в зависимости от частоты и положения луча это составит -47...-40 дБ.

С помощью подбора хитрого амплитудного распределения можно УБЛ понизить --- но платой за это является снижение усиления антенны. Согласно источнику "Detecting and Classifying Low Probability of Intercept Radar", ценой потери усиления в 2 раза (то бишь на 3 дБ), можно понизить УБЛ до -50 дБ.

ЗЫ.
На закуску, проверяем к-т усиления антенны АПГ-77 ещё по одной удобной практической формУлке:

G = 32400/В
где В --- произведение ширины луча по двум осям в градусах

Получаем:
32400/(1,58*1,58) = 12979 = 41 дБ

Потомучто направление на РЛС неизвестно.

Разве враг может неожиданно появиться сверху или снизу? Или есть жуткая необходимость одной и той же антенной светить и вперёд, и назад? (да и как это сделать? ) Вот мы уже ограничили сектор обзора кардиоидой, а усиление --- величиной порядка 7 дБи. А ежли ещё подумать? Например на тему работы ПП в группе, в которой каждый ПП отвечает за контроль своего сектора пространства? В этом случае вполне можно ограничиться шириной луча в горизонтальной плоскости, скажем, 45°, а в вертикальной 20°. А это уже соответствует антенне с усилением 16 дБи. При этом ничто не мешает поставить две антенны с в 2 раза более узким лучом каждая, работающие на два параллельных канала приёма --- получив при этом двухкратный выигрыш по усилению (19 дБи). Или сделать систему 4-канальной, применив 4 антенны с усилением 22 дБи каждая. Всё это вполне реализуемо, а в рамках полотна АФАР к тому же может легко реконфигурироваться по ходу боевого применения, в зависимости от решаемых в конкретный момент времени задач и наряда сил на их выполнение.

Сначала обнаружитель. Длительност зондирующего сигнала LPI РЛС на каждой частоте последовательности - 0.1мкс. Полоса радиотракта и видео фильтра детектора каждого отдельно работающего канала многоканального обнаружителя не менее 10МГц.

Дык вот поэтому ежу понятно, что пытаться отловить и продетектировать одиночные импульсы, как это делает незаточенная под поиск ШПС аппаратура, нельзя, ибо ведёт к тем самым проигрышам в сотни раз, обусловленным свойствами ШПС. Отлавливать нужно всю пачку, и селекция тут не частотная, а кодовая --- осуществляется либо коррелятором ( т.е. перемножителем с комплексно-сопряжённой кодовой последовательнстью), либо согласованным фильтром (системой из линий задержки и сумматоров, дающей сильный отклик на совпадение кода и очень слабые при малейшем несовпадении). Всё это делается в цифровом виде, внутри DSP-процессора. Что позволяет иметь внутри обнаружителя немерянное количество корреляторов/фильтров под самые разные кодовые последовательности (коих, соответствующих всем положенным требованиям, в природе реально вполне конечное число)

Высокую чувствительность не получиш. Для надеждной работы обнаружителя, необходимо отношение С/Ш 15дБ, уровень шума -75дБм, Достижимая чувствительност -60дБм.

Даже для допотопного приёмника с обычным детектором Вы почему-то результат намеренно занижаете. Всем известно, что спектральная плотность мощности шумов, приведённая ко входу идеального приёмника, находящегося при комнатной температуре, равна -174 дБм/гц. Соответственно, для полосы 10 МГц пороговая чувствительность идеального приёмника составит -104 дБм.Легко достижимый к-т шума в Х-диапазоне --- 3 дБ. Соответственно, пороговая чувствительность реального приёмника для полосы 10МГц составит -101 дБм. С С/Ш для уверенного обнаружения Вы тоже загнули --- даже 10 дБ --- более чем, да и 6 дБ --- вполне нормально. Так что с учётом порога обнаружителя получаем вполне достижимую чувствительность -95 дБм --- т.е. на 20 дБ лучше, чем предположили Вы . Но, повторю, это всё без какой-либо корреляционной обработки, тупое детектирование дедовскими методами... Что есть, мягко говоря, далеко не лучшее средство из давно уже существующих.

РЛС, режим LPI. Я написал еквивалентная полоса пропускания, потомучто тракт работает с накоплением. Время накопления измеряется милисекундами. Приемник РЛС может работать на 20-30дБ ниже шума.

На 20...30 дБ ниже шума он будет работать лишь на предельной дальности. Где ему вполне эффективно будет мешать обычная заградительная шумовая помеха, увеличивая уровень шумов, приведённых ко входу приёмника и тем самым ухудшая пороговую чувствительность. В результате чего он либо будет вынужден увеличивать мощность зондирующего сигнала (если есть куда), либо (если некуда увеличивать) --- смириться со снижением дальности обнаружения.

Он длиннее. Вместо один импульс длительности 0.2мкс 200кВт в импульсе, последовательность примерно 250 разночастотных импульсовобщей длительности примерно 50мкс (не знаю сколько), 1кВт в импульсе. Поетому он и обнаруживается на малой дальности

Одиночными импульсами давно никто не работает (за исключением, разве что, использования ЛЧМ). Нам ещё в 80-х гг прошлого века по учебникам 60-х гг прошлого века рассказывали про работу РЛС длинными пачками импульсов с последующим накоплением и квазиоптимальной обработкой.

А увеличение длительности сигнала в режиме LPI --- повторю, вынужденная мера, связанная с тем, что мощность сигнала пришлось вынужденно снизить раз в 5...10 из-за необходимости работы УМ АФАР в линейном режиме с допустимым уровнем IMD при усилении сигнала со сложной огибающей. Ибо скрытности там достаточно и без снижения мощности (просто за счёт большой базы сигнала и, соответственно, возможности работать "под шумами") --- а вот увеличение размера "мёртвой зоны" на малых дистанциях, вызванное удлиннением зондирующей посылки --- не есть гут, особенно в перспективе ВБ между самолётами 5-го поколения, обладающими, как известно, РЛ малозаметностью --- дальность обнаружения которых в разы меньше, чем самолётов 4 поколения.

Он также длиннее, может доходить до нескольких миллисекунд (см. pulse compression).

С одиночными короткими импульсами давным-давно никто не работает. Ну, кроме, разве уж, совсем антиквариата. Все используют длинные пачки импульсов с последующим накоплением. А "сжатие импульса" --- то несколько другое --- физический смысл --- то, как длинная пачка слабеньких импульсов на выходе коррелятора (либо согласованного фильтра) преобразуется в короткий и большой по амплитуде отклик.

Повторюсь также --- все стараются увеличить длительность пачки импульсов, ибо это и без всяких LPI позволяет снизить пиковую мощность --- но вот только удлиннять посылку до бесконечности нельзя, ибо увеличивается размер мёртвой зоны на относительно малых дистанциях, да и время обзора пространства пропорционально растёт. А увеличение дительности посылки в LPI режиме относительно обычного режима с пачками импульсов --- вынужденная мера, ибо используемые в режиме LPI сигналы очень критичны к интермодуляционным искажениям, что и заставляет в разы снижать мощность, а потом компенсировать эффект от её снижения соответствующим увеличением длительности посылки. Главный же фактор скрытности ШПС --- в размазанности сигнала по спектру, благодаря которой спектральная плотность мощности зондирующего сигнала значительно ниже, чем при обычных сигналах даже без всяких снижений мощности либо увеличений длительности.

ЗЫ.
Вон, кстати, к примеру, наш аппаратик, использующий пресловутый "LPI":
РЛС «Гамма-ДЕ» (67Н6Е)

Создание полностью твердотельной РЛС 67Н6Е потребовало, в первую очередь, создания передатчика на транзисторах. Однако транзисторы не могут генерировать высокочастотные импульсы с большой импульсной мощностью подобно электровакуумным приборам. Поэтому средняя мощность, требуемая для обеспечения этой РЛС заданной дальности обнаружения целей, получена за счёт значительного увеличения длительности излучаемых сигналов (до десятков и сотен микросекунд) и уменьшения их скважности (до единиц). Чтобы сохранить требуемое разрешение целей по дальности при таком "длинном" сигнале, в РЛС использованы сложные виды модуляции и согласованные фильтры с коэффициентом сжатия более 100

(Д.И.Воскресенский)

Что, тоже типа неподавляемая вундервафля? Или подавляемая --- но только потому, что не американская? Или подавляемая --- но только потому, что любую РЛС при желании подавить можно? :grin:

 

[КС]

и уменьшения их скважности (до единиц).

Из всего прочитанного понял только вот это.
Что такое скважность ещё помню.

 

[Rurouni]

ЗЫ.Вон, кстати, к примеру, наш аппаратик, использующий пресловутый "LPI":
РЛС «Гамма-ДЕ» (67Н6Е)
Что, тоже типа неподавляемая вундервафля? Или подавляемая --- но только потому, что не американская? Или подавляемая --- но только потому, что любую РЛС при желании подавить можно? :grin:

Неподавляемые вундервафли Россия не только делает для себя, но и успешно продаёт. Причём уже не первый десяток лет:

Хотя конечно сейчас прибежит Бриз и всем расскажет, что у 96Л6Е LPI не православное

 

[intoxicated]

Диаметр антенны, насколько мне известно, у АПГ-77 составляет 1,2 м,

Никак не соответствует действительности. Диаметр еффективно где то 75см. Соответно ширина главного лепестка ДНА по уровне -3дб равна не менее 2,5гр по нормали к антену, практически при некором угле отклонения луча она не ниже 3гр.

(что хорошо согласуется с заявленными американскими источниками 1,58°)

Эти источники фтопку

 

[ddd]

Сигнал на входе РЛС известен, на входе обнаружителя - нет.

И?
От этого он не пропадает и никуда не девается. Ку антенн обеих РЛС (и источника и цели ) примерно одинаковые.

Так что приемник цели получит распознает сигнал как "Что-то вот с такого-то азимута-угла места нас облучает" на такой дальности, где приемник "агрессора " его еще вообще не ловит. Совсем. Величины сигналов (енергий волны) на порядки разные.

Он длиннее. Вместо один импульс длительности 0.2мкс 200кВт в импульсе, последовательность примерно 250 разночастотных импульсовобщей длительности примерно 50мкс (не знаю сколько), 1кВт в импульсе

Широкополосный приемник примет их ВСЕ. и получит энергию от всех 250 имп. Именно поэтому он распознает факт облучения в разы дальше, чем приемник агрессора свой отраженный сигнал.

А физическая разность хода, которую надо компенсировать - от десятка до сотен длин волн.

Точно? при длине волны 2 см антенна диаметром 70см будет ловить разность хода 2м?

В ФАР более важно сигналы с разностью хода менее длины волны складываются "Волна в волну одного периода" болше - "волна с волной следующего периода" но синфазно.

. Я написал еквивалентная полоса пропускания, потомучто тракт работает с накоплением.

Так ведь и обнаружитель может работать с накоплением. Даже не зная кода..

А вот чтобы ФАР могла одновременно получать отраженный сигнал разных частот, фазовращатели должны быть одновременно настроены на разные углы... А все таки каждый ФВ в каждый момент времени настроен на какой-то один угол..

Добавлено спустя 18 минут 33 секунды:

В таком случае приемник получит 50 копий сигнала, сдвинутых по фазе. и поскольку у сигнала определенная структура, которую приемник знает, он без труда сможет их различить.

Не... Он получит сигнал суммарный, с каким-то средним сдвигом... Таки напряженность электрического поля в каждой конкретной точке, в каждый момент времени имеет конкретную величину.

Вот если приемник будет точно знать, что самолетов в группе ровно 50, о наверное можно что-то просчитать.. а так - длинный импульс размажется по всем..

Плюс еще один момент, ЕМНИП (если не прав - профи поправят) ширина ДН зависит от частоты. И если например на 12 ГГЦ она 1 градус, то при тех же ППМ и антенных устройствах ППМ на 8ГГц она шире. Соответственно избирательность по углу меньше, и Ку антенны меньше.

О! реалист уже с конкретными циферками запостил..

 

[Реалист]

Хотя конечно сейчас прибежит Бриз и всем расскажет, что у 96Л6Е LPI не православное

Наоборот --- оно православное, а следовательно не свободное и не демократическое --- а значит неправильное и непомехоустойчивое.

Диаметр антенны, насколько мне известно, у АПГ-77 составляет 1,2 м,

Никак не соответствует действительности. Диаметр еффективно где то 75см. Соответно ширина главного лепестка ДНА по уровне -3дб равна не менее 2,5гр по нормали к антену, практически при некором угле отклонения луча она не ниже 3гр.

Если это так, то размер осетра придётся урезать ещё примерно в 2 раза, то бишь на 3 дБ --- т.е. средний к-т усиления составит не 40, а 37 дБи. Можете подсказать источник (статью, книжку), где можно посмотреть данные по APG-77? А то я брал величину диаметра полотна по памяти и действительно мог ошибиться. И не путаете ли Вы с APG-81? Вот она действительно меньше в диаметре...

Что скажет дядя Миша?

 

[Breeze]

Что скажет дядя Миша?

http://ru.wikipedia.org/wiki/AN/APG-77
Диаметр АФАР: 0,813 м
масса: 219,1 кг
Объем: 0,275 м³

Что касается ширины луча, - мне встречались значения только меньше 2°.

 

[Реалист]

Диаметр АФАР: 0,813 м

Увы, значит придётся осетра урезать на 3 дБ. Получаем:

По к-ту усиления:
Частота_______G при откл. луча на 0°_____G при откл. луча на 60°
8 ГГц _______________37 дБи__________________34 дБи_____
10 ГГц ______________39 дБи__________________36 дБи_____
12,5 ГГц ____________41 дБи__________________38 дБи_____

По средневзвешенному УБЛ:
-44...-37 дБ

По ширине луча:
Частота_____Ширина луча ДН
8 ГГц ___________2,7°_____
10 ГГц __________2,2°_____
12,5 ГГц ________1,7°_____

Что касается ширины луча, - мне встречались значения только меньше 2°.

Возможных причин может быть три:

1) 1,7° реально меньше, чем 2°. Принцип "не лгать, но говорить лишь часть правды" в лучших традициях

2) Играясь с распределением амплитуд в модулях, можно либо делать более узкий луч (принося в жертву УБЛ (особенно по первым лепесткам)), либо наоборот, делать более низкий УБЛ, жертвуя шириной луча и усилением антенны. На Западе обычно в таких случаях принято указывать лучшую ширину луча из полученных и лучший УБЛ, умалчивая либо как минимум не афишируя, что одно с другим одновременно существовать не может.

3) В литературе по антенной технике принято ширину луча указывать в формулах и на графиках как "2θ", "2φ", намекая таким обозначением на симметричность теоретической ДН относительно максимума излучения. Пользуясь этим, некоторые источники указывают ширину ДН как "θ", "φ" --- т.е. ширину участка ДН от максимума излучения до уровня 0,5 мощности, а не от одной точки по уровню 0,5 до другой. В принципе, имеют право. Тоже своего рода разновидность "политкорректного очковтирательства".

 

[Breeze]

Пользуясь этим, некоторые источники указывают ширину ДН как "θ", "φ" --- т.е. ширину участка ДН от максимума излучения до уровня 0,5 мощности, а не от одной точки по уровню 0,5 до другой. В принципе, имеют право. Тоже своего рода разновидность "политкорректного очковтирательства".

- Да ну, есть же общепринятые нормы, от 0.5 до 0.5... :think:

 

[Реалист]

- Да ну, есть же общепринятые нормы, от 0.5 до 0.5... :think:

"От 1 до 0,5" --- тоже вполне допустимая норма.

Как, например, по сектору обзора --- мы крайне редко говорим "120°", а говорим (чаще всего) "+/-60°", а иногда и вовсе "60°". При этом все три варианта можно считать"общепринятыми" --- можно употреблять любой из них, но уточняя при этом, что конкретно подразумевается.

При этом у каждого из перечисленных вариантов, в принципе, есть своё "применение по назначению". Вариант 1 ("120°") мы используем при расчёте допустимой ширины ДН излучателя решётки (тут не важно, сколько градусов в плюс, сколько в минус, важна лишь полная ширина сектора). Вариант 2 ("+/-60°") удобен конечному пользователю, ибо чётко и однозначно указывает на симметричность сектора обзора относительно центрального положения луча --- лётчику сразу понятно, в какую сторону антенна может посмотреть, а в какую нет. Вариант 3 ("60°") употребляем, например, при расчёте усиления антенны либо УБЛ при разных положениях луча --- ибо характеристика симметрична, и считать для обеих половин сектора обзора смысла никакого.

 

[Andy]

.


Не... Он получит сигнал суммарный, с каким-то средним сдвигом... Таки напряженность электрического поля в каждой конкретной точке, в каждый момент времени имеет конкретную величину.

Он-то получит сигнал суммарный, но из этого суммарного сигнала он все равно вытащит 50 отраженных сигналов. Для этого исходный сигнал должен иметь структуру, которая это позволяет но ничего сверхсложного или суперзагадочного тут нет.

 

[ddd]

но из этого суммарного сигнала он все равно вытащит 50 отраженных сигналов

Возможно, если будет знать , что их именно 50... И то не факт.

И если в арифметике вы получили в сумме 10, то уже никак не распознать было это 5+5 или 7+3...

 

[Andy]

Возможно, если будет знать , что их именно 50... И то не факт.

да нет, он проводит одновременно множество корелляций, и если он найдет 50 значений выше порога, значит он нашел 50 целей... другое дело, что у всякой системы есть свои границы, и если целей слишком много, да еще помехи, да еще clutter надо фильтровать - то сигнал будет так загажен, что ничего из него толком не вытащишь...

 

[ritkostar]

Многоканальным корреляционным приёмником. В котором принятый спектр подаётся параллельно на оооочень много корреляторов (либо согласованных фильтров (не путать с частотными фильтрами!)), каждый из которых настроен на свой код --- появление чётко выраженного отклика на выходе одного из корреляторов (либо фильтров) говорит о наличии на входе сигнала с соответствующим кодом. В Ваших же источниках, кстати, описывается оборудование для обнаружения ШПС, позволяющее обнаруживать LPI локатор на расстоянии, в 3 раза превышающем его дальность обнаружения цели.

Ето шутка или вы серьозно будете применят милионы одновременно работающие кореляторы. Не оправдываете свой ник.

Диаграма направленности АФАР. Выражения, которые привели частные и для АФАР несправедливы. Они расчитаны на непрерывное, регулярное расспределение амплитуды и фазы тока в расскрыве антенны. АФАР в принципе описывают дискретными разрывными ступенчатыми функциями. За счет оптимального расспределения амплитуды и фазы тока возможна теоретически произвольная ширина ДНД при неизменной аппертюры(есть термин сверхнапраленность, но ето не наш случай). Что касается боковых лепестков, используются различные способы компенсации - дополнительные ФАР малой мощности, заделение част модулей или оптимизация.

Скорость перестройки. Обычно в СВЧ формируют сигнал на низкой частоты и потом переносят вверх смешанием, а не PLL, как твердили, сложные сигналы PLLом не перенести.
Как я сказал, AD9910 позволяет менят частоту каждые 4нс. Параллельный порт только для модуляции и он чипа не програмирует. Он задает только 16 битовое смещение частоты или фазой. Програмирование - только серийный порт. Ето только пример.

Фазовращатели. Комерсиально доступные полупроводниковые фазовраащатели обладают полоса пропускания 50%. И обеспечивают погрешность не более 3-4град /360 град во всем диапазоне рабочих частот, амплитуд и температур. Время переключения - единицы нс, что позволяет применять комрекция в процесе модуляции.

Чувствительность обнаружителя. Вы легко достигаете к-т шума в 3см диапазоне менее 3дБ. Самый лучший разведывательный приемник фирмы R&S в етом диапазоне обеспечивает к-т шума 16дБ (low noise mode). Автоматический обнаружитель у вас работает если с/ш больше 6дБ. Посмотрите на спектроанализатор, только флуктуации шумовой дорожки выше 6дБ. Человек различаеть 6дБ, но автомат хочеть свои 15дБ.
А существующие системы предупреждения огня исстребителей вообще имеют чувствительность не лучше -40дБм. И антенны конечно всенапраленные.

И пусть будем обсуждать техника , а нет ее религия - православная или нет.
Все равно российские АФАР скоро будут и LPI конечно тоже будет реализирован.
____________________________

 

[Реалист]

Ето шутка или вы серьозно будете применят милионы одновременно работающие кореляторы. Не оправдываете свой ник.

А в чём проблема? Это в аналоговом виде нереализуемо, а с применением сигнальных процессоров --- в Вами же приведённой книжке полно примеров подобного оборудования, причём сделанного на DSP 10...20-летней давности. Вас же не смущеет, например, наличие миллионов частотных фильтров в программном спектроанализаторе, который Вы легко можете юзать на самом обычном бытовом компе, используя в качестве аппаратного средства преобразования аналоговых сигналов в цифровой самую обычную звуковую карту? А посмотрите, например, что существует нынче по теме SDR! Дык если миллионы оптимальных фильтров в частотной области без особых проблем реализуются современными средствами ЦОС (даже не оптимальными по структуре, не заточенными под обработку сигналов, а универсальными) --- то почему невозможно реализовывать такие же количества оптимальных фильтров во временнОй области? Причём намного более эффективными средствами --- сигнальными процессорами, изначально по определению заточенными именно под задачи обработки сигналов.

Диаграма направленности АФАР. Выражения, которые привели частные и для АФАР несправедливы.

А вот авторы Ваших источников так не считают --- и пользуются теми же самыми выражениями (см. большую книжку про LPI радары и их обнаружители, ссылку на которую давали, главу по АФАР).

Они расчитаны на непрерывное, регулярное расспределение амплитуды и фазы тока в расскрыве антенны. АФАР в принципе описывают дискретными разрывными ступенчатыми функциями. За счет оптимального расспределения амплитуды и фазы тока возможна теоретически произвольная ширина ДНД при неизменной аппертюры(есть термин сверхнапраленность, но ето не наш случай). Что касается боковых лепестков, используются различные способы компенсации - дополнительные ФАР малой мощности, заделение част модулей или оптимизация.

Если бы Вы не поленились прочитать источники по проектированию ФАР & АФАР, на которые я давал ссылки, и откуда брал все формулы, то убедились бы, что всё там абсолютно применимо к решёткам любого типа --- и к пассивным, и к активным --- о чём, собственно, авторы и пишут . Причём по проектированию именно АФАР там посвящено от весьма объёмистых глав и до целой книжки. Написано людьми, далеко не одну ФАР & АФАР спроектировавшими, кой-кого из числа которых мне доводилось знавать лично.

Формулы, которые там даются, как раз не частные, а общие, и позволяют оценить максимально возможное усиление АФАР и тот УБЛ, который при этом самом максимальном усилении получается. Безусловно, играясь амплитудным распределением, луч можно делать и более узким, и более широким, а также уменьшать УБЛ (в основном по первым лепесткам) --- но только ценой ухудшения усиления антенны (о чём свидетельствует и Ваш источник, оценивая величину потери усиления антенны при оптимизации по УБЛ, например, как двухкратную).

Насчёт неравномерных распределений фаз --- это к неэквидистантным решёткам отностится --- в число коих не входит ни АПГ-77, ни АПГ-81, ни Ш-121. А непрерывным оно в решётках и не может быть по определению --- ибо во всех решётках оно только дискретное и никак иначе --- но вот формулы, справедливые для непрерывного распределения, при большом количестве элементов справедливы и для решётки, а для учёта влияния различных хитрых амплитудных и фазовых распределений вводятся поправочные множители --- позволяющие оценить, насколько ухудшатся КНД и усиление антенны при оптимизации по УБЛ или попытках сужения луча, а также насколько в последнем случае ухудшится УБЛ.

Скорость перестройки. Обычно в СВЧ формируют сигнал на низкой частоты и потом переносят вверх смешанием, а не PLL, как твердили, сложные сигналы PLLом не перенести.

Полоса выходных частот ЦАПа передающего канала APG-77 --- порядка 200 МГц. Вот в такой полосе и возможны какие угодно вариации на тему сложных сигналов --- в пределах быстродействия этого ЦАПа, разумеется, и быстродействия сигнального процессора, им управляющего. Всё остальное перестраивается гораздо медленнее и с помощью ФАПЧ.

Как я сказал, AD9910 позволяет менят частоту каждые 4нс. Параллельный порт только для модуляции и он чипа не програмирует. Он задает только 16 битовое смещение частоты или фазой. Програмирование - только серийный порт. Ето только пример.

В описании сказано, что вроде бы можно задавать частоту и фазу и по параллельному порту. Я Вам не случайно указал, что ввод данных в 9910 по параллельному порту делается за несколько тактов, а не за один, как Вы ошибочно полагаете (и, соответственно, в разы длиннее, чем 1 минимально-возможный такт информационного клока, равный 4 нс) --- последовательность содержит 4 слова по 16 бит каждое --- в которых и информация о частоте, и о фазе, и о параметрах модуляции. Если же я таки ошибся, и программирование у неё всё-таки только через последовательный порт --- то быстродействие на порядки хуже и составляет как и у 9912 десятки микросекунд.

А 1024 "заранее подготовленных" частот --- оно, конечно, гут --- но только вот не позволяет оперативно содержание этого "банка данных" поменять на другое...

Однако, повторю, я вообще очень сильно сомневаюсь, что в APG-77 и ей подобных аппаратах имеет смысл использовать DDS --- гораздо больше, чем может выдать эта DDS, выдаст на частоте ПЧ этой станции её ЦАП передающего канала, управляемый сигнальным процессором --- гораздо более сложные и навороченные сигналы с не меньшим быстродействием. А в большей полосе --- один хрен, без ФАПЧ никак --- и поэтому перестройка по частоте там делается синтезатором с ФАПЧ, и скорей всего с крупным шагом --- порядка 100...200 МГц, делать меньше особого смысла нет. При этом и фазовые шумы получаются приемлемые, и скорость перестройки нормальная, и возможности по формированию сложных сигналов вполне приличные.

А насчёт 9910 и иже с ней --- полезно также вспомнить, что 20...30 лет назад, когда разрабатывалось железо APG-77, ничего похожего в природе и близко не было.

А вообще, по возможностям серийно выпускаемых сегодня синтезаторов частоты, Вам, дабы не витать в облаках и не смотреть на мир сквозь розовые очки, было бы весьма полезно ознакомиться с параметрами продукции одной из ведущих американских синтезаторостроительных фирм:

MITEQ frequency synthesizers

--- там полно синтезаторов военно-космического предназначения, в т.ч. для различных РЛС --- посмотрите и какие там реальные времена перестройки, и какие шумы с палками, и какие шаги перестройки частоты --- и как все эти параметры соотносятся между собой.

Фазовращатели. Комерсиально доступные полупроводниковые фазовраащатели обладают полоса пропускания 50%. И обеспечивают погрешность не более 3-4град /360 град во всем диапазоне рабочих частот, амплитуд и температур.

Чтобы немножко приблизиться к реальности, Вам будет полезно ознакомиться с параметрами современной продукции одной из лучших американских фирм - производителей СВЧ-микросхем:
http://www.hittite.com/content/document ... 43lc4b.pdf
http://www.hittite.com/content/document ... hmc643.pdf
(по диапазону частот к тому же почти совпадают с APG-77)
--- внимательно вкуривать цыфирьки не из заголовка, а из графиков, в т.ч. частотных и температурных зависимостей.

Полосу частот можно, конечно, написать в рекламке хоть октавную (ежли совесть позволяет ) --- только вот каковы будут параметры во всей этой полосе частот

Время переключения - единицы нс, что позволяет применять комрекция в процесе модуляции.

Лишь одновременно со сменой частоты. Там, где в один момент времени излучается более одной частоты (более одной узкой полосы частот), это не поможет. А у ШПС в любой момент времени (непрерывно) излучается широкий спектр --- который физически невозможно разбить на последовательность переключаемых один за другим узких спектров.

Чувствительность обнаружителя. Вы легко достигаете к-т шума в 3см диапазоне менее 3дБ. Самый лучший разведывательный приемник фирмы R&S в етом диапазоне обеспечивает к-т шума 16дБ (low noise mode).

R&S®ESMD Wideband Monitoring Receiver

Вы про этот? :grin: Дык вообще-то в этих диапазонах (и даже в более низкочастотных) когда нужна высокая чувствительность, приёмник подключают к антенне через МШУ, на самой антенне установленный А иметь в стационарном комнатном аппарате низкий к-т шума --- бессмысленно, ибо он на таких частотах будет напрочь убит потерями кабеля между входом приёмника и антенной. Вы не знали?

Вон, глазейте совершенно типичные параметры МШУ Х-диапазона, который вполне может быть установлен на антенне:
http://www.miteq.com/products/viewmodel ... 9-10P&tr=2

Вот тут в таблице ещё их куча:
http://www.miteq.com/results.php?ID=105 ... =450&tp=10
(Если поиском отсортировать все усилители диапазона 8...12ГГц с Кш<3дБ, получится список на несколько страниц!)

Названный мной к-т шума 3 дБ --- типовая величина, например, для приёмников БРЛС (именно такой он и у АПГ-77, и у Ш-121). А, например, для связных приёмников даже Ku диапазона (почти в 1,5 раза выше по частоте), норма на Кш --- вообще менее 1 дБ. Только вот для получения его МШУ(=LNA) либо вообще LNB ставят непосредственно на антенне.

Автоматический обнаружитель у вас работает если с/ш больше 6дБ. Посмотрите на спектроанализатор, только флуктуации шумовой дорожки выше 6дБ.

А видеофильтром пользоваться религия не позволяет?

Человек различаеть 6дБ, но автомат хочеть свои 15дБ.

Человек спокойно различает сигнал ниже уровня шумов на очень много дБ. Я в своё время делал эксперименты --- для среднестатистического уха обнаружить и прочитать CW сигнал, который по уровню ниже шума на 20 дБ --- вообще без проблем, на 30 дБ --- приём менее уверенный, но у большинства операторов получается. Простейший пример --- беседуя с человеком вблизи реактивного самолёта с включенными двигателями, разве вы теряете способность нормально понимать речь собеседника? А ведь дошедший до места, где вы стоите, уровень шума, создаваемого двигателями, значительно выше, чем уровень сигнала, создаваемый голосовыми связками вашего собеседника.

Ну а автомату 15 дБ --- слишком жирно. Допотопному аналоговому автомату 6 дБ (мощность сигнала выше мощности шума в 4 раза!!!) выше крыши. А современный нормальный автомат, построенный на базе ЦОС, должен работать и при С/Ш = 3 дБ.

А существующие системы предупреждения огня исстребителей вообще имеют чувствительность не лучше -40дБм. И антенны конечно всенапраленные.

Потому что они действуют, видимо, по принципу детекторного приёмника --- детектируя аналоговым детектором сразу всю полосу рабочих частот . Тем хуже тем, кто на самолётах с такими СПО летает. Однако изначально ведь, напомню, речь шла не о серийных СПО самолётов 4 и ниже поколений, а о физических возможностях по реализации параметров приёмника РТР в составе перспективной станции РЭБ.

И пусть будем обсуждать техника , а нет ее религия - православная или нет.

Ну дык я именно к этому и призываю! А поскольку всё самое важное скрыто от нас, простых смертных, завесами секретности, а оставшееся искажено рекламным стилем либо настолько кастрировано, что допускает миллион самых разных толкований, то предлагаю исходить из доступных нам фундаментальных знаний по части расчётно-проектировочных и справочно-технических материалов, глядя на рекламные и(или) гипотетические параметры изделий под углом "реализуемо"/"не реализуемо".

Все равно российские АФАР скоро будут и LPI конечно тоже будет реализирован.

Российские АФАР и LPI давным-давно есть --- просто до последних лет у нас мало кто заморачивался внедрением этого в самолётное БРЭО. Да и проблематично это было бы сделать в виде малогабаритных бортовых девайсов на отечественной элементной базе прошлых лет. Оно и сейчас делается с использованием в некоторых местах буржуйских компонентов.

ЗЫ.
А Ш121 вроде как 4 штуки собрано, а может и все 5 . И одна, вроде как, должна уже летать на 3-м борту