Özel LPI Geliştiren Tasarım Özellikleri Nelerdir?
LPI'yı daha da artırmak için kullanılabilecek özel özellikler arasında güç yönetimi, geniş anlık bant genişliklerinin kullanılması, farklı frekanslarda birden çok anten ışınının iletilmesi, dalga biçimi parametrelerinin rastgele hale getirilmesi ve düşmanın dalga biçimlerinin taklit edilmesi yer alır. Bunlardan güç yönetimi en temel olanıdır.
Güç yönetimi
Güç yönetiminin rolü, radarın en yüksek yayılan gücünü, minimum marjla minimum kabul edilebilir aralıkta ilgilenilen hedefleri tespit etmek için gereken mutlak minimuma düşürmektir. Radarın hedefleri daha kısa menzile yakın olduğundan, güç yönetimi sistemi de yayılan gücü uygun şekilde azaltmalıdır .
Güç yönetiminin avantajları, en iyi şekilde basit bir örnek dikkate alınarak değerlendirilebilir. Belirli bir hedefi 80 millik bir menzilde tespit etmek için, belirli bir radarın 5.000 watt'lık bir tepe gücü yayması gerektiğini varsayalım. Aynı hedefi 5 milden tespit etmek için, radarın yalnızca 0,076 watt'lık bir tepe gücü yayması gerekir!
Şimdi, radar tam güç yayarken, belirli bir önleme sisteminin onu 300 milden algılayabildiğini varsayalım. Güç 0,076 watt'a düşürüldüğünde, aynı önleme sistemi radarı yalnızca 1,2 milden algılayabildi.
Açıkça, güç yönetimi LPI için çok önemlidir. Yukarıdaki örnekten de anlaşılır: güç yönetimi sistemi, yayılan gücü çok geniş bir aralıkta hassas bir şekilde kontrol edilen adımlarla azaltabilmelidir - bu varsayımsal örnekte, yaklaşık 50 dB.
Unutulmaması gereken bir nokta: Belirli bir radarın önlenebilirliği, onun çalışma moduna ve önleme alıcı sistemin yeteneklerine bağlıdır. Her ikisi de herhangi bir görev içinde ve aynı zamanda görevden göreve değişebilir.
Belirli bir aralıkta belirlenmiş bir hedef için dar bir sektör aranırken, örneğin, tepe gücü, radarın hedefi, hedefin önleme alıcısı tarafından algılanmadan algılayacağı şekilde ayarlanabilir. Yine de, aynı güç ayarıyla geniş alan gözetimi gerçekleştirirken, radar, radar tarafından algılanacak kadar yeterince kapanmadan önce, aynı tipteki bir hedefin önleme alıcısı tarafından algılanabilir.
Veya bir radar, sinyalleri hedef uçakta bir RWR'nin algılama eşiğinin altında olacak kadar düşük bir tepe gücünde çalışabilir. Yine de, aynı güç ayarıyla, radar, büyük bir yönlü antene ve oldukça hassas bir alıcıya sahip, yere dayalı bir önleme sistemi tarafından algılanabilir.
Geniş Anlık Bant Genişliği
Bir radarın gücü, son derece kısa darbeler ileterek son derece geniş bir frekans bandına eşit şekilde yayılabilir. Ancak, istenen düşük tepe gücü ile bu, radarın birçok hedefi tespit edemeyeceği kadar düşük ortalama güçle sonuçlanacaktır.
Bu ikilem için uygun bir çözüm, makul ölçüde geniş darbeler iletmek ve vericiyi darbe sıkıştırmalı kodlama ile faz modüle etmektir.
Sözde rastgele kodlar, bir darbenin spektrumunu diğerlerinden daha düzgün bir şekilde yayar. Çok sayıda farklı sözde rastgele kod kolaylıkla üretilebilir. Ve hemen hemen her uzunlukta yapılabilir , neredeyse istenen herhangi bir bant genişliğinin elde edilmesini sağlar.
τ, sıkıştırılmamış darbe genişliğidir. 1 ms genişliğinde darbeler ve 2000'e 1 darbeli sıkıştırma kodlamasıyla, örneğin, 2 GHz'lik bir bant genişliği elde edilebilir. Bu nedenle, uygun şekilde yüksek bir darbe sıkıştırma oranının seçilmesiyle, yayılan sinyal radarın tüm anlık bant genişliğine yayılabilir ve bu oldukça geniş yapılabilir.
Radar tarafından alındıktan ve kodu çözüldükten sonra, hedef ekolar, ince aralık çözünürlüğü sağlayan ve alınan gücün hemen hemen tamamını içeren dar darbeler halinde sıkıştırılır (Şekil 3.5). Yine de, kullanılan darbe sıkıştırma kodunu bilmeden, bir durdurucu benzer şekilde radarın yayılan darbelerini sıkıştıramaz.
Farklı Frekanslarda Çoklu Işınlar
Radarın sabit bir uzay açısını araştırması gereken herhangi bir çalışma modu için, tutarlı entegrasyon süresini artırarak tepe gücü azaltma yeteneği, kabul edilebilir tarama çerçeve süresi ile sınırlıdır. Bununla birlikte, bu sınır dahilinde, bekleme süreleri, farklı radyo frekanslarında çok sayıda ışının iletilmesiyle önemli ölçüde artırılabilir.
Örneğin, radarın 3 dB huzme genişliğine eşit bir açının katları olarak ifade edilen V hacminin, T zamanında aranacağını varsayalım. Arama tek bir ışınla yapılmışsa, izin verilen maksimum bekleme zaman T / V'ye eşittir (Şekil 3.6a).
Öte yandan, bu aynı hacim (V) N sektöre bölünürse ve her sektör, farklı bir radyo frekansı kullanılarak farklı bir ışınla eşzamanlı olarak aranırsa (Şekil 3.6b), her bir ışın yönündeki bekleme süresi, bir Daha sonra, eğer tutarlı entegrasyon süresi bekleme süresine uyacak şekilde artırıldıysa - şimdi NT / V'ye eşittir - herhangi bir ışın yönünde yayılan tepe gücü 1 / N faktörü kadar azaltılabilir.
En uç durumda, yeterli işlemci verimi olması koşuluyla, tarama hacmini tamamen doldurmak için yeterli ışın yayılabilir (Şekil 3.7). Bu durumda taramaya gerek kalmaz. Sonuç olarak, tutarlı entegrasyon süresi, toplam çerçeve süresi T'ye eşit hale getirilebilir.
Başka şekillerde avantaj sağlamak için çoklu ışınlar da kullanılabilir. Örneğin, toplam tarama hacminin farklı kısımlarını seçici olarak aramak için kullanılabilirler. Veya, her bir ışın tüm hacmi farklı bir frekansta taramak için kullanılabilir, böylece artan entegrasyon süresinden ziyade frekans çeşitliliği yoluyla algılama hassasiyetini artırır.
Rastgele Dalga Biçimi Parametreleri
Tüm pratik amaçlar için, yoğun bir sinyal ortamında, bir sinyal başarılı bir şekilde araya girmediği (sıralanmadığı) ve tanımlanmadığı sürece (Tablo 3.2) yararlı bir şekilde kesilmemiştir. Sonuç olarak, radarın sinyallerinin bir durdurucu tarafından algılanma olasılığını azaltmanın yanı sıra, radar tasarımcısı, serpiştirme çözme ve tanımlama süreçlerini de karıştırmak için fırsatlara sahiptir.
LPI'yı daha da artırmak için kullanılabilecek özel özellikler arasında güç yönetimi, geniş anlık bant genişliklerinin kullanılması, farklı frekanslarda birden çok anten ışınının iletilmesi, dalga biçimi parametrelerinin rastgele hale getirilmesi ve düşmanın dalga biçimlerinin taklit edilmesi yer alır. Bunlardan güç yönetimi en temel olanıdır.
Güç yönetimi
Güç yönetiminin rolü, radarın en yüksek yayılan gücünü, minimum marjla minimum kabul edilebilir aralıkta ilgilenilen hedefleri tespit etmek için gereken mutlak minimuma düşürmektir. Radarın hedefleri daha kısa menzile yakın olduğundan, güç yönetimi sistemi de yayılan gücü uygun şekilde azaltmalıdır .
Güç yönetiminin avantajları, en iyi şekilde basit bir örnek dikkate alınarak değerlendirilebilir. Belirli bir hedefi 80 millik bir menzilde tespit etmek için, belirli bir radarın 5.000 watt'lık bir tepe gücü yayması gerektiğini varsayalım. Aynı hedefi 5 milden tespit etmek için, radarın yalnızca 0,076 watt'lık bir tepe gücü yayması gerekir!
Şimdi, radar tam güç yayarken, belirli bir önleme sisteminin onu 300 milden algılayabildiğini varsayalım. Güç 0,076 watt'a düşürüldüğünde, aynı önleme sistemi radarı yalnızca 1,2 milden algılayabildi.
Açıkça, güç yönetimi LPI için çok önemlidir. Yukarıdaki örnekten de anlaşılır: güç yönetimi sistemi, yayılan gücü çok geniş bir aralıkta hassas bir şekilde kontrol edilen adımlarla azaltabilmelidir - bu varsayımsal örnekte, yaklaşık 50 dB.
Unutulmaması gereken bir nokta: Belirli bir radarın önlenebilirliği, onun çalışma moduna ve önleme alıcı sistemin yeteneklerine bağlıdır. Her ikisi de herhangi bir görev içinde ve aynı zamanda görevden göreve değişebilir.
Belirli bir aralıkta belirlenmiş bir hedef için dar bir sektör aranırken, örneğin, tepe gücü, radarın hedefi, hedefin önleme alıcısı tarafından algılanmadan algılayacağı şekilde ayarlanabilir. Yine de, aynı güç ayarıyla geniş alan gözetimi gerçekleştirirken, radar, radar tarafından algılanacak kadar yeterince kapanmadan önce, aynı tipteki bir hedefin önleme alıcısı tarafından algılanabilir.
Veya bir radar, sinyalleri hedef uçakta bir RWR'nin algılama eşiğinin altında olacak kadar düşük bir tepe gücünde çalışabilir. Yine de, aynı güç ayarıyla, radar, büyük bir yönlü antene ve oldukça hassas bir alıcıya sahip, yere dayalı bir önleme sistemi tarafından algılanabilir.
Geniş Anlık Bant Genişliği
Bir radarın gücü, son derece kısa darbeler ileterek son derece geniş bir frekans bandına eşit şekilde yayılabilir. Ancak, istenen düşük tepe gücü ile bu, radarın birçok hedefi tespit edemeyeceği kadar düşük ortalama güçle sonuçlanacaktır.
Bu ikilem için uygun bir çözüm, makul ölçüde geniş darbeler iletmek ve vericiyi darbe sıkıştırmalı kodlama ile faz modüle etmektir.
Sözde rastgele kodlar, bir darbenin spektrumunu diğerlerinden daha düzgün bir şekilde yayar. Çok sayıda farklı sözde rastgele kod kolaylıkla üretilebilir. Ve hemen hemen her uzunlukta yapılabilir , neredeyse istenen herhangi bir bant genişliğinin elde edilmesini sağlar.
τ, sıkıştırılmamış darbe genişliğidir. 1 ms genişliğinde darbeler ve 2000'e 1 darbeli sıkıştırma kodlamasıyla, örneğin, 2 GHz'lik bir bant genişliği elde edilebilir. Bu nedenle, uygun şekilde yüksek bir darbe sıkıştırma oranının seçilmesiyle, yayılan sinyal radarın tüm anlık bant genişliğine yayılabilir ve bu oldukça geniş yapılabilir.
Radar tarafından alındıktan ve kodu çözüldükten sonra, hedef ekolar, ince aralık çözünürlüğü sağlayan ve alınan gücün hemen hemen tamamını içeren dar darbeler halinde sıkıştırılır (Şekil 3.5). Yine de, kullanılan darbe sıkıştırma kodunu bilmeden, bir durdurucu benzer şekilde radarın yayılan darbelerini sıkıştıramaz.
Farklı Frekanslarda Çoklu Işınlar
Radarın sabit bir uzay açısını araştırması gereken herhangi bir çalışma modu için, tutarlı entegrasyon süresini artırarak tepe gücü azaltma yeteneği, kabul edilebilir tarama çerçeve süresi ile sınırlıdır. Bununla birlikte, bu sınır dahilinde, bekleme süreleri, farklı radyo frekanslarında çok sayıda ışının iletilmesiyle önemli ölçüde artırılabilir.
Örneğin, radarın 3 dB huzme genişliğine eşit bir açının katları olarak ifade edilen V hacminin, T zamanında aranacağını varsayalım. Arama tek bir ışınla yapılmışsa, izin verilen maksimum bekleme zaman T / V'ye eşittir (Şekil 3.6a).
Öte yandan, bu aynı hacim (V) N sektöre bölünürse ve her sektör, farklı bir radyo frekansı kullanılarak farklı bir ışınla eşzamanlı olarak aranırsa (Şekil 3.6b), her bir ışın yönündeki bekleme süresi, bir Daha sonra, eğer tutarlı entegrasyon süresi bekleme süresine uyacak şekilde artırıldıysa - şimdi NT / V'ye eşittir - herhangi bir ışın yönünde yayılan tepe gücü 1 / N faktörü kadar azaltılabilir.
En uç durumda, yeterli işlemci verimi olması koşuluyla, tarama hacmini tamamen doldurmak için yeterli ışın yayılabilir (Şekil 3.7). Bu durumda taramaya gerek kalmaz. Sonuç olarak, tutarlı entegrasyon süresi, toplam çerçeve süresi T'ye eşit hale getirilebilir.
Başka şekillerde avantaj sağlamak için çoklu ışınlar da kullanılabilir. Örneğin, toplam tarama hacminin farklı kısımlarını seçici olarak aramak için kullanılabilirler. Veya, her bir ışın tüm hacmi farklı bir frekansta taramak için kullanılabilir, böylece artan entegrasyon süresinden ziyade frekans çeşitliliği yoluyla algılama hassasiyetini artırır.
Rastgele Dalga Biçimi Parametreleri
Tüm pratik amaçlar için, yoğun bir sinyal ortamında, bir sinyal başarılı bir şekilde araya girmediği (sıralanmadığı) ve tanımlanmadığı sürece (Tablo 3.2) yararlı bir şekilde kesilmemiştir. Sonuç olarak, radarın sinyallerinin bir durdurucu tarafından algılanma olasılığını azaltmanın yanı sıra, radar tasarımcısı, serpiştirme çözme ve tanımlama süreçlerini de karıştırmak için fırsatlara sahiptir.
Tespit etme | Çok az entegrasyonla veya hiç entegrasyon olmadan tek darbeleri (en yüksek güç) tespit edin. |
Ayrıştırma (Sıralama) | Yoğun bir sinyal ortamında, ayrı ayrı yayıcıların ayrı atımları. |
Kimlik | Yayıcıları türe göre tanımlayın; muhtemelen belirli yayıcıları bile tanımlayabilir. |
Hem serpiştirmeyi geri alma hem de sınıflandırma için tipik olarak kullanılan dalga biçimi parametreleri arasında şunlar vardır:
• Varış açısı
• Radyo frekansı
• PRF
Tipik olarak tek başına sınıflandırma için kullanılan bu parametreler arasında şunlar vardır: • Darbe genişliği
• Tarama hızı
• Darbe içi modülasyon
• İnterpulse modülasyonu
• Kiriş genişliği
• Sinyal polarizasyonu
Varış açısı haricinde, yukarıda listelenen parametrelerin tümü, bir tutarlı entegrasyon döneminden diğerine rasgele değiştirilebilir.
Modern hava radarlarında bulunan dalga formu çevikliğinden yararlanılarak algılama hassasiyetini düşürmeden varyasyonlar elde edilebilir. Dahası, birlikte çalışan iki veya daha fazla uçakla - yani dönüşümlü olarak birbirleri için hedef aydınlatması sağlayarak (Şekil 3.8) - varış açısı bile değiştirilebilir.
Parametrelerden herhangi birinin rastgele seçilmesi, sınıflandırma sürecini karıştırabilir. Bu, özellikle parametrelerini tehdit tablolarında depolanan parametrelerle karşılaştırarak sinyalleri sınıflandıran yakalama sistemleri için geçerlidir.
Düşman Dalga Biçimlerini Taklit Etmek
Taklit etme, sinyal sınıflandırmasını da karıştırabilir. Bir düşmanın dalga biçimlerini taklit edebilmek için, radarın yalnızca önemli dalga biçimi çevikliğine sahip olması değil, aynı zamanda düşmanın kullandığı tüm radyo frekansları aralığında çalışabilmesi gerekir.
