Способ фокусирования радиокамеры

 

Изобретение может быть использовано в многопозиционных радиолокационных системах получения радиоизображений воздушных целей. Цель изобретения - расширение поля зрения радиокамеры, для чего на каждом приемном пункте измеряют яркостные температуры атмосферы по длине волныЯ 1,35 см в направлении на опорный источники на объект наблюдения, вычисляют их разность и вводят ее с сезонным весовым коэффициентом в приемный канал в качестве дополнительного фазового сдвига. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 R 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

) 7034

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871204/09 (22),03.10.90 (46) 15.07.92. Бюл. М 26 (72) В.П.Безгузиков и А.П.Чихонадский (53) 621.317.621.396.67 (088.8) (56) Пасмуров А.Я, Получение радиоизображений с помощью больших антенных решеток. — Зарубежная радиоэлектроника, 1936, М 5, с. 3-31. (54) СПОСОБ ФОКУСИРОВАНИЯ РАДИОКАМЕРЫ (57) Изобретение может быть использовано в много позиционных радиолокационных сиИзобретение относится к радиотехнике и может найти применение при проектировании и эксплуатации радиокамер, предназначенных для получения радиоизображений воздушный целей.

Известен способ фокусирования радиокамеры, основанный на измерении времени распространения сигналов от нескольких опорных источников (активных или пассивных) до каждого приемного пункта (ПП) радиокамеры. На основе этих данных вычисляются необходимые для фокусирования фазовые сдвиги, которые вводятся в приемные каналы. Точность этого метода не позволяет использовать его при работе в сантиметровом диапазоне длин волн, поскольку оценивается в этом случае величиной среднеквадратического отклойения фазы ар 200 рад.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является метод адаптивного формирования луча, заключающийся в том, что на каждом ПП ра. диокамеры принимается сигнал от опорного,, Я2,, 1748094 А1 стемах получения радиоизображений воздушных целей. Цель изобретения — расширение поля зрения радиокамеры, для чего на каждом приемном пункте измеряют яркостные температуры атмосферы по длине волны 1 = 1,35 см в направлении на опорный источник и на объект наблюдения, вычисляют их разность и вводят ее с сезонным весовым коэффициентом в приемный канал в качестве дополнительного фазового сдвига.

1 ил. источника (ON), измеряется его фаза и вводится с противоположным знаком в приемный канал.

При этом íà k-м ПП радиокамеры (k = 1, N) принимается сигнал от ОИ

$к exp(lp, ), фаза которого р< измеряется относительно фазы р0 сигнала стабильного генератора или фазы сигнала одного из ПП радиокамеры, в дальнейшем предполагается, что у, =О. В каждый канал вводится сдвиг — p<, противоположный по знаку измеренному значению узы, в результате чего сигналы от ОИ, принимаемые от всех ПП, оказываются сфазированными, а радиокамера в целом сфокусированной на ON.

Недостатком рассмотренного способа фокусирования является то, что он обеспечивает лишь узкое поле зрения радиокамеры, которое в сантиметровом диапазоне не превосходит 1 . Этот недостаток обусловлен тем, что при перефокусировании на обьект наблюдения возникает недопустимо большая погрешность, если угол между на1748094 правлениями на ОИ и объект наблюдения превышает 1О. Цель изобретения — расширение поля зрения радиокамеры путем увеличения допустймогоугла между направлением на объект наблюдения и ON.

Указанная цель достигается тем, что на каждом ПП измеряют яркостные температуры атмосферы на длине волны Х- 1,35 см в направлении на ОИ и объект наблюдения, вычисляют их разность ЛТя и вводят ее с сезонным весовым коэффициентом а! в приемный канал в качестве дополнительной фазовой поправки Ap< - а! ЛТя.

Фокусирование радиокамеры предлагаемым способом производят следующим образом.

На каждом ПП фиксируется фаза сигнала от ON относительно стабильного генератора или сигнала одного из ПП. Измеренное значение фазы вводится в каждой канал с противоположным знаком, чем обеспечивается синфазность всех сигналов, поступающих от ОИ. Однако при сканировании в пределах поля зрения радиокамеры возникает расфокусирование радиокамеры, обусловленное флюктуациями эйконала тропосферы. Для компенсацйи.этого эффекта измеряют яркостные температуры

Т и Tf атмосферы в направлении на ОИ и объект наблюдения соответственно. Измерения производят с помощью дополнительного приемника на длине волны it= 1,35 см.

На основе полученных измерений вычисляют разность ЛТ = Т вЂ” Т которая с сезонным весовым коэффициентом а! вводится в качестве дополнительной фазовой поправки Лфк af ЬТ в приемный канал каждого ПП.

Для известного способа фокусирования предельная величина угла а между направлениями на ОИ и объект наблюдения oripeделяется по формуле

1 а= где —. характерный размер однородности тропосферы;

Н вЂ” высота тропосферы.

При типовых значениях I - 150 м и Н = 10 км допустимая величина угла а.= 1О.

Для предлагаемого способа поле зрения ограничено примени!алостью плоскослоистой модели тропосферы и составляет

+60 от зенитного направления.

Для оценки возможностей предлагаемого способа использованы экспериментальные данные, содержащие характеристики высотных профилей матеопараметров тропосферы (температуры, влажности, давления), рекомендованные для изучения свойств тропосферы.

Укаэанные данные позволяют вычислить электрическую длину радиотрассы

5 (ЭДР) L и яркостную температуру Тя для различных климатических и сезонных условий и определить сезонные коэффициенты а1, j 1,2 регрессии hL = а! ЬТ>, Статистическая обработка данных для зимнего и

10 летнего временй показывает, что зависи. мость Ж(Л Т ) носит линейный характер и .практически не зависит от климатических вариаций параметров атмосферы, Погрешности определения Л L за счет сезонных

15 вариаций параметров атмосферы могут достигать 1 см. Поэтому их необходимо учитывать с помощью сезонных коэффициентов а! регрессии hL = а! Л Тя, При использовании двух коэффициентов (j = 1, 2), соответст20 вующих зимнему и летнему времени, ошибка определения Л уменьшается до долей сантиметра, т.е. становится несущественной для процесса фокусировки радиокамеры, работающей в сантиметровом

25 диапазоне длин волн.

Полученные зависимости справедливы в пределах плоскослоистой модели атмосферы, определяемой зенитным углом

О = 60О. Таким образом, поле зрения ра30 диакамеры увеличйвается в 120 раз.

На чертеже изображено устройство для реализации способа, Для реализации предлагаемого способа

s каждом ПП радиокамеры, содержащем ан35 тенну 1, управляемый фазовращатель 2 и приемник 3, должны быть дополнительно установлены сканирующее устройство 4 для поворота антенны, дополнительный приемник 5, работающий на длине волны А =

40 =1,35 см, взвешивающее .устройство 6 и сумматор 7.

Сигнал, поступающий с выхода дополнительного приемника 5, пропорциональный яркостной температуре Ts, .45 перемножается в взвешивающем устройства 6 с коэффициентом связи а! и в качестве дополнительного фазового сдвига Лр< складывается с управляющим фазовым сдвигом ф в сумматоре 7 и поступает на

50 управляющий вход фазовращателя 2.

Предлагаемый способ может быть использован также в радиоастрономии для фазировки радиоинтерферометрических систем.

Формула изобретения . Способ фокусирования радиокамеры, заключающийся в приеме на каждом приемном пункте радиокамеры сигнала от опорного источника измерения его фазы и

1748094

Составитель В. Безгузиков

Редактор M. Кобылянская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т, Палий

Заказ 2503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 введении ее с противоположным знаком в приемный канал соответствующего приемного пункта, о т л и ч а ющи и с я тем,,что, с целью расширения поля зрения радиока.меры, на каждом приемном пункте измеряют яркостные температуры атмосферы на длине волны А- 1,35 см в направлении на

6 опорный источнкк и объект наблюдения, вычисляют их разность АТ> и вводят дополнительный . фазовый сдвиг в соответствующий приемный канал, равный

5 Ь hTg, где Ьф - 1, 2) — сезонный весовой коэффициент.