www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Радиолокационное покрытие

Рисунок 1. Радиолокационное покрытие одиночного радиолокатора. Слепая зона находится в центре, точно над антенной радиолокатора.

Рисунок 1. Радиолокационное покрытие одиночного радиолокатора. Слепая зона находится в центре, точно над антенной радиолокатора.

Рисунок 1. Радиолокационное покрытие одиночного радиолокатора. Слепая зона находится в центре, точно над антенной радиолокатора.

Радиолокационное покрытие

Радиолокационное покрытие характеризует область воздушного пространства, контролируемую радиолокатором или сетью радиолокаторов.

В двухкоординатных радиолокаторах часто используются антенны с косеканс-квадратной диаграммой направленности. Главный луч (лепесток) такой диаграммы напоминает прямоугольник с закругленными вершинами, который вращается вокруг вертикальной оси. Таким образом, над поверхностью Земли формируется область пространства в форме сплюснутого цилиндра (выделен зеленым цветом на Рисунке 1), в пределах которой обеспечивается обнаружение цели радиолокатором. Для радиолокаторов системы управления воздушным движением такой цилиндр имеет диаметр около 120 морских миль (220 км) и высоту около 10000 футов (3000 м).

Слепая зона

Как правило, радиолокатор не предназначается для обнаружения воздушных объектов непосредственно над его антенной. Над радиолокатором существует область пространства (зона), в пределах которой цель не обнаруживается. Такую зону называют слепой зоной. Слепая зона имеет форму перевернутого конуса, угол при вершине которого тем больше, чем меньше ширина диаграммы направленности антенны радиолокатора в вертикальной плоскости (для косеканс-квадратной формы иногда используют название «задний скос»). Следовательно, задний скос относится к числу важных параметров антенны. Если он будет небольшим, то воздушные цели будут раньше пропадать из зоны обнаружения по мере приближения их позиции радиолокатора.

Для большинства радиолокаторов радиус конуса слепой зоны приблизительно равен удвоенной высоте полета цели. Это означает, что, например, совершающая полет на высоте 1 0000 футов (3 000 м) цель войдет в слепую зону на дальности 3,25 морской мили (6000 м). Для обнаружения целей, находящихся в слепой зоне радиолокатора, используют другой радиолокатор или несколько радиолокаторов, находящихся на некотором расстоянии (около ста миль).

Рисунок 2. Вертикальное перекрытие зон радиолокационного покрытия: вверху — ситуация, характерная для противовоздушной обороны, внизу — для системы управления воздушным движением.

Рисунок 2. Вертикальное перекрытие зон радиолокационного покрытия: вверху — ситуация, характерная для противовоздушной обороны, внизу — для системы управления воздушным движением.

Рисунок 2. Вертикальное перекрытие зон радиолокационного покрытия: вверху — ситуация, характерная для противовоздушной обороны, внизу — для системы управления воздушным движением.

Низковысотное покрытие (покрытие на малых высотах)

Сплюснутый цилиндр, изображенный на Рисунке 1, имеет относительно гладкую поверхность нижнего основания при условии плоской земной поверхности. Искривление этой поверхности характеризуется углом около половины градуса. Низковысотное покрытие (радиолокационное покрытие на малых высотах) ограничивается кривизной земной поверхности, которая приводит к образованию зоны тени. Кроме этого, на формирование слепых зон влияют неровности рельефа местности (холмы, горы, впадины). Несмотря на большое количество объединенных в общую сеть радиолокаторов, всегда будет существовать область низких высот, в пределах которой обнаружение целей будет затруднено или вовсе невозможно. Однако воспользоваться наличием такой области на практике бывает достаточно тяжело для пилотов, поскольку нужно точно знать куда двигаться в тот или иной момент, чтобы не попасть в зону действия какого-то радиолокатора.

Вы можете себе представить, с какими трудностями сталкиваются страны, расположенные на гористых местностях (например, Швейцария и Австрия), при создании сплошного радиолокационного покрытия. В таких случаях для удовлетворения требованиям национальной безопасности используются мобильные радиолокаторы, предназначенные для заполнения провалов в радиолокационном покрытии.

Рисунок 3. Горизонтальное сечение радиолокационного покрытия сети метеорологических радиолокаторов в Германии (Источник: Deutscher Wetterdienst)

Рисунок 3. Горизонтальное сечение радиолокационного покрытия сети метеорологических радиолокаторов в Германии (Источник: Deutscher Wetterdienst).

Рисунок 3. Горизонтальное сечение радиолокационного покрытия сети метеорологических радиолокаторов в Германии (Источник: Deutscher Wetterdienst)

В зависимости от задач формирование радиолокационного покрытия выполняется в соответствии с различными принципами. Для целей обороны сплошное радиолокационное поле должно быть организовано на высотах, например, 100 м. Во время угрозы или ведения обороны эта высота может быть еще уменьшена. При этом полное перекрытие слепых зон не является обязательным. В задачах же управления воздушным движением слепые зоны имеют гораздо более важное значение. В отличие от предыдущих задач, высоты менее 300 футов (100 м) на расстояниях более 30 морских миль (55 км) от аэродрома не важны, поскольку там самолеты находятся на значительно больших высотах. Однако вблизи аэропортов, там, где самолеты снижаются и заходят на посадку, требования к радиолокационному покрытию становятся жесткими. Для очень больших аэропортов, например, таких как мюнхенский, в целях обеспечения избыточности используют два радиолокатора. Один из них расположен к северу от аэропорта, а другой к югу на расстоянии всего 8 км. Таким образом они перекрывают слепые зоны друг друга.

Немецкая метеорологическая служба покрывает всю территорию Германии 17-тью радиолокаторами, каждый из которых имеет дальность действия 150 км (Рисунок 3). Используемые этой службой радиолокаторы способны поворачивать свои параболические антенны даже вертикально вверх. Поэтому у них нет слепых зон как у двухкоординатных радиолокаторов. Радиолокационное покрытие на малых высотах также не имеет значения для решаемых такими радиолокаторами задач.