Вторичный обзорный радиолокатор

Радиолокационные системы с активным ответом начали развиваться в годы второй мировой войны. Они использовались для опознавания самолетов и кораблей в ходе боевых действий. Для этой цели на самолетах и кораблях устанавливались приемопередатчики метрового и дециметрового диапазонов волн, которые вырабатывали закодированные сигналы в ответ на принятые импульсы радиолокационных станций. На экранах РЛС от таких целей появлялись определенного вида отметки, по которым и определялась принадлежность самолетов и кораблей.

В результате дальнейшего развития радиолокационной техники было выяснено, что системы с активным ответом могут быть с успехом использованы и для других целей по той причине, что они могут иметь значительно большую дальность действия, а ответные сигналы способны содержать дополнительную информацию о параметрах движения объекта, его характеристиках и т.д. Применение РЛС с активным ответом позволят устранить недостатки присущие первичным радиолокаторам.

Вторичные обзорные радиолокаторы благодаря таким свойствам как высокая помехоустойчивость по отношению к пассивным помехам, выгодные по сравнению с первичными РЛС энергетические соотношения, возможность получения данных о номере рейса и высоте полета воздушного судна, его путевой скорости, остатке топлива и другой информации наряду с первичными радиолокаторами являются основным средством наблюдения за воздушной обстановкой в системах обслуживания воздушного движения.

В радиолокации с активным ответом зондирующий сигнал называется запросным. Этот сигнал кодирован и состоит из двух импульсов Р1 и Р2, разнесенных во времени на величину t_k, называемую базой кода, рис. 46. При t_k равном 8 мкс тип запроса “ А” (режим “ А” вторичного обзорного радиолокатора) от бортового ответчика поступает информация о коде опознавания воздушного судна. При t_k равном 21 мкс тип запроса “ С” (режим “ С” вторичного обзорного радиолокатора) от бортового ответчика поступает информация о высоте полета.

Сигнал запроса излучается передатчиком на частоте f₁ в виде трехимпульсного кода. Принятый бортовым ответчиком сигнал расшифровывается, запрашиваемая информация (требуемая информация определяется временной разностью между кодами запроса P₁ и Р₂) кодируется и излучается в виде кодоимпульсного сигнала на частоте f₂. Приемником наземного запросчика ответный сигнал усиливается и направляется в дешифратор, где он декодируется. За счет разноса частот запроса и ответа вторичный радиолокатор нечувствителен к пассивным помехам. Вследствие того, что ответчик на небольших расстояниях может принимать запросы, излучаемые боковыми лепестками основной диаграммы направленности антенны, а также потому, что в поле нескольких запросчиков при большом количестве воздушных судов возможен прием “чужих ответов” боковыми лепестками антенны запросчика применяются определенные схемы защиты. Работу схемы защиты можно описать следующим образом Антенное устройство вторичного обзорного радиолокатора имеет две антенны:

- основную (направленную) предназначенную для излучения запросных и приема ответных сигналов и имеющую узкую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости;

- дополнительную (подавления), формирующую практически круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости.

Вторичный обзорный радиолокатор с помощью дополнительной ненаправленной антенны излучает импульс подавления Р₃ через время t_к вслед за первым импульсом Р₁ запросного кода, формируемого основной антенной диаграммы направленности. Назначением этого импульса является управление бортовым ответчиком с целью его несрабатывания по запросам, излученным боковыми лепестками основной антенны.

Импульс подавления Р₃ излучаемый дополнительной антенной во всех направлениях, имеет в направлениях боковых лепестков основной антенны значительно большую мощность, чем мощность импульса запросного кода Р₁, излучаемого этими боковыми лепестками, и используется в бортовом ответчике для запрещения посылки отклика. Если принимаемый через время t_П импульс (импульс подавления) имеет мощность больше чем запросный импульс Р₁, посланный основной антенной (Р₃ > Р₁), то код запроса не будет расшифрован в дешифраторе бортового ответчика, и он (ответчик) не будет срабатывать при приходе на его приемник запросного кода (Р₁ и Р₂) излучаемого боковыми лепестками

Запросные импульсы, излучаемые основным лепестком направленной антенны имеют мощность значительно большую, чем импульс подавления, поэтому при облучении воздушного судна основным лепестком на выходе ответчика мощность запросного сигнала больше мощности сигнала подавления (Р₁ > Р₃). В этом случае схема защиты в приемнике ответчика пропустит запросный код на дешифратор ответчика и он выдаст ответную информацию (еще раз напомним, что требуемая информация определяется временной разностью между кодами запроса P₁ и Р₂).

Основные параметры вторичного обзорного радиолокатора (на примере радиолокатора “Корень-АС”) приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2