Обработка радиолокационных сигналов и обработка радиолокационных данных
Рисунок 1. Планшет воздушной обстановки, © RIA Novosti. (Mikhail Fomichew)
Рисунок 1. Планшет воздушной обстановки,
© РИА Новости / Михаил Фомичев
Обработка радиолокационных сигналов и обработка радиолокационных данных
Все вычисления, выполняемые с эхо-сигналом от момента его приема до получения оцениваемого изображения на экране радиолокатора, определяют терминами «обработка радиолокационного сигнала» и «обработка радиолокационных данных». Под обработкой радиолокационного сигнала понимают ту часть полного процесса обработки, которая имеет дело с амплитудой эхо-сигнала, выраженной в аналоговой (или часто даже в цифровой) форме. Обработка радиолокационных данных — это часть обработки, которая касается информации (в том числе, траекторной) о цели. Между названными этапами происходит измерение координат отражающего объекта.
Неавтоматизированная (ручная) обработка сигнала
В эпоху аналоговых радиолокаторов возможности обработки радиолокационных сигналов были крайне ограничены и реализовывались, преимущественно, только в системе подавления помех. Вся обработка радиолокационных сигналов в значительной степени зависела от опыта оператора. Оператор должен был визуально идентифицировать сигналы целей на фоне светящихся пятен на экране индикатора, представляющих собой смесь шумов и сигналов, отраженных от неподвижных объектов и метеообразований. Факт наличия цели (обнаружение цели) определялся по решению оператора относительно той или иной отметки на экране. После этого оператор производил измерение координат обнаруженной цели. Данная операция выполнялась визуально путем оценки азимута и дальности (полярные координаты) или по квадратной сетке (Декартовы координаты).
Весь тракт прохождения сигнала до аналогового индикатора (обычно построенного на основе электронно-лучевой трубки) представлял собой тракт обработки радиолокационного сигнала. Радиолокационные данные передавались голосом на командный пункт, где отображались на планшете (например, как на Рисунке 1).
Рисунок 2. Индикатор системы полуавтоматической обработки радиолокационных сигналов (здесь – автоматизированное рабочее место пункта управления ПУ-12М производства бывшего Советского Союза); стрелкой показан манипулятор управления маркером («телекарандаш»)
Рисунок 2. Индикатор системы полуавтоматической обработки радиолокационных сигналов (здесь – автоматизированное рабочее место пункта управления ПУ-12М производства бывшего Советского Союза); стрелкой показан манипулятор управления маркером («телекарандаш»)
Полуавтоматическая обработка радиолокационных сигналов
В полуавтоматических системах обработки радиолокационной информации (пример приведен на Рисунке 2), на экране формировалась дополнительная точка (маркер), которую оператор мог перемещать по экрану при помощи манипулятора. Этот маркер оператор подводил манипулятором к отметке от цели, координаты которой необходимо было измерить. Измерение координат выбранной цели выполнялось путем нажатия кнопки манипулятора. После этого при помощи клавиатуры (поля кнопок) вводился номер, присвоенный данной цели. Положению маркера на экране (а, значит, и положению цели в момент нажатия кнопки манипулятора) соответствуют напряжение, пропорциональное его отклонению от центра индикатора по вертикали, и второе напряжение, пропорциональное отклонению маркера по горизонтали. Для измерения данных напряжений использовались два высокоточных потенциометра. По этим двум напряжениям вычислительным устройством (тогда еще, как правило, аналоговым) производилась оценка координат цели. Затем координаты дополнялись номером цели и передавались в виде сообщений заданной структуры на автоматизированную систему наведения (например, такую, как показана на Рисунке 3).
Рисунок 3. Внутренний вид кабины автоматизированной системы наведения «ВП»
Цифровая обработка сигналов
С внедрением цифровых систем отображения перечисленные выше операции выполняются автоматически при помощи специальной технологии. Уровень развития современных вычислительных средств таков, что не снижает характеристик радиолокатора в части времени обработки сигналов.
На практике, в различных радиолокаторах логические функции обработки радиолокационных сигналов могут быть объединены в нескольких модулях. Так радиолокационный экстрактор (устройство, выполняющее обнаружение сигнала или выделение координатной отметки) может объединяться с вычислителем координат цели и различными объединителями координатных отметок (плотов), все вместе образуя единый модуль.