Радиальная скорость
Рисунок 1. Вектор скорости цели и его составляющие
Радиальная скорость
Движение объекта с заданной скоростью характеризуется направлением, следовательно, его (движение) можно описать вектором скорости. По отношению к направлению наблюдения цели вектор скорости цели может быть разложен на две составляющие:
- вектор, направленный вдоль линии визирования цели, называемый радиальной скоростью цели (может быть направлен как по направлению к точке наблюдения, так и в противоположном направлении);
- вектор, перпендикулярный линии визирования цели, называемый тангенциальной скоростью или тангенциальной составляющей вектора скорости цели.
Диагональ прямоугольника, построенного на этих двух векторах, как на сторонах, и, следовательно, представляющая собой их сумму, является полным вектором скорости цели или просто вектором скорости цели. Полный вектор скорости цели показан на Рисунке 1 стрелкой зеленого цвета. Длина вектора скорости цели равна значению скорости цели (чем длинее вектор, тем быстрее движется цель), а его направление совпадает с направлением движения (курсом) цели.
Все, что «видит» радиолокатор в конкретный момент времени, – это часть вектора скорости цели, направленная вдоль радиуса, проведенного от антенны к цели (на Рисунке 1 эта составляющая изображена в виде красной стрелки). В общем случае данная составляющая не соответствует реальному курсу движения цели, а описывает только ту его (движения) часть, которая направлена в сторону радиолокатора или от него (в зависимости от того, приближается или удаляется цель).
Радиальная скорость цели – это составляющая полного вектора скорости цели, которая направлена к радиолокатору или от него.
Перпендикулярно вектору радиальной скорости направлен вектор такнгенциальной скорости (синяя стрелка на Рисунке 1). Величина этого вектора влияет на функционирование системы управления антенной в радиолокаторах сопровождения цели.
Когда летательный аппарат пролетает мимо радиолокатора по прямой линии, то есть с постоянным курсом (например, как на Рисунке 1), то на траектории его движения есть точка, при нахождении его в которой радиальная скорость будет равна нулю. При этом тангенциальная составляющая будет совпадать с полным вектором скорости цели. Как известно, эффект Допплера возникает только тогда, когда радиальная скорость цели не равна нулю. Поэтому в момент нахождения летательного аппарата в этой точке, его скорость не может быть измерена радиолокатором и, следовательно, он не может быть отличен от пассивной помехи, порожденной неподвижным объектом.
При дальнейшем движении самолета по прямой после прохождения указанной точки радиальная скорость меняет свое направление на противоположное и будет направлена в сторону от радиолокатора. При этом также возникает эффект Допплера и частота отраженного сигнала будет отличаться от несущей частоты зондирующего сигнала на величину, пропорциональную величине радиальной скорости. Разница будет только в том, что когда радиальная скорость направлена к радиолокатору (цель приближается), то частота эхо-сигнала увеличивается на величину допплеровской составляющей, а когда радиальная скорость направлена от радиолокатора (цель удаляется), то частота эхо-сигнала уменьшается на эту же величину.
Если же цель движется вокруг позиции радиолокатора по кругу с постоянным радиусом, то ее радиальная скорость во всех точках траектории будет равна нулю. В таком случае эффект Допплера не возникает и допплеровская частота будет равна нулю. Эхо-сигнал такой цели будет подавлен в фильтре системы селекции движущихся целей как пассивная помеха и на индикаторе радиолокатора такая цель отображаться не будет.