Taktik uçağın bir radarın güç açıklığı ürününe uyguladığı sınırlar dahilinde, küçük RCS hedeflerinin tespit edilebileceği menzili artırmak için birkaç yaklaşım alınabilir. Ön sayfadaki panelde belirtildiği gibi, geleneksel radar tasarımlarında iyileştirmeler yapmanın yanı sıra, algılama hassasiyeti iki gelişmiş teknikle önemli ölçüde artırılabilir: uzun tutarlı entegrasyon süresi ve sıralı algılama.
Uzun Tutarlı Entegrasyon Süresi. Radar aralığı denkleminden de anlaşılacağı gibi, herhangi bir güç açıklığı ürünü için, tarama hacmi sınırlandırılarak ve buna bağlı olarak anten ışınının hedefte kalma süresi. Bununla birlikte, tespit aralığının bu şekilde artırılabileceği kapsam
• Doppler filtrelerinin çıktıları algılandıktan ve faz bilgisi artık mevcut olmadığında gerçekleşen algılama sonrası entegrasyon (PDI)
Her iki tür de sinyal-gürültü oranlarını, dolayısıyla algılama aralıklarını önemli ölçüde artırabilir. Bununla birlikte, tutarlı entegrasyon, alınan sinyallerin tüm entegrasyon süresi boyunca tutarlılıklarını korumaları koşuluyla, önemli ölçüde daha verimlidir.
Bir sinyalin tutarlılık süresini sınırlayan anahtar faktör, hedef ivmedir. Çatışmada, hedef sürekli olarak yönünü veya hızını değiştirme eğilimindedir. Bu hızlanma telafi edilmedikçe, hedefin doppler frekansı, hedefin geri dönüşlerini entegre eden doppler filtresinin geçiş bandının dışına çıkabilir. Uzun tutarlı entegrasyon sürelerinin pratik olması için ivme telafisi gereklidir.
Telafi, hedef dönüşlerin radyo frekansından sürekli değişen bir telafi frekansının çıkarılmasıyla sağlanabilir - tıpkı cıvıl cıvıl cıvıl cıvıl radar kod çözme işleminde sürekli değişen bir referans frekansı çıkarılırsa . Telafi frekansını, hedefin hızlanmasına bağlı olarak doppler frekansındaki değişikliğe eşit hale getirerek, hedefin geri dönüşleri, entegrasyon süresi boyunca aynı doppler filtresinin geçiş bandında tutulabilir.
Radar veya elbette, herhangi bir entegrasyon döneminde bir hedefin, eğer varsa, ne kadar hızlanacağını bilmenin bir yolu yoktur. Ayrıca aynı dönemde farklı oranlarda hızlanan hedeflerden getiri alınabilmektedir. Bu sorunların üstesinden gelmek için, radar dönüşleri bir dizi paralel kanala entegre edilmiştir. Birbirini izleyen her kanalda, olası değerler aralığı içinde kademeli olarak daha büyük bir hızlanma için telafi sağlanır. Artımlar, bir hedefin ivmesi ne olursa olsun, getirileri kanallardan birine verimli bir şekilde entegre edilecek şekilde seçilir.
Tutarlı entegrasyon süresi arttıkça iki şey olur. Gerekli sinyal işleme verimi artar ve doppler filtrelerinin geçiş bantları daralır. Hedef dönüşler sınırlı bir bant genişliğine sahip olduğundan ve sinyal işleme maliyetleri önemsiz olmadığından, tutarlı entegrasyonun PDI'ya göre avantajının hızla azaldığı bir noktaya nihayetinde ulaşılır. Sonuç olarak, toplam bekleme süresi çok uzunsa, tipik olarak iki veya daha fazla tutarlı entegrasyon dönemine bölünür ve ardışık dönemler için her filtreden gelen çıktılar PDI aracılığıyla birleştirilir.
Uzun süreler boyunca alınan sinyallerin verimli bir şekilde entegre edilmesiyle elde edilen algılama duyarlılığındaki artış, radarın hedef algılama verimliliğinin artırılmasıyla daha büyük bir artışa bölünebilir. Bunu başarmanın bir yolu sıralı tespittir.
Sıralı Algılama Nedir?
Bölüm 10'da açıklandığı gibi, bir radarın algılama eşiği, yanlış alarm olasılığını son derece düşük bir değere düşürmek için geleneksel olarak yeterince yükseğe ayarlanır. Eşiği düşürerek, algılama hassasiyeti önemli ölçüde artırılabilir. Ancak bu durumda yanlış alarmların sayısı artar. Artırılmış algılama hassasiyeti yararlı olacaksa, yanlış alarmların operatörün ekranına ulaşması engellenmelidir. Başarmak için iki teknik uyarı-onayla algılama ve algılamadan önce izleme.
Uyarı onayı, arama işlemini "uyarı" ve "onaylama" aşamalarına ayırmak için ESA'nın seçici bekleme özelliğinden yararlanır. Uyarı aşamasında, radar, uzun bir tutarlı entegrasyon süresi ve düşük bir algılama eşiği kullanarak istenen arama hacmini tarar.
Her "vuruşun" 2 ardından, onaylama aşaması için uyarı taraması geçici olarak kesilir. İçinde, anten ışını anında vuruş yönüne geri yönlendirilir. Vuruşun geçerli bir hedef olup olmadığını ve eğer öyleyse, hedefin konumunu doğru bir şekilde belirlemek için yüksek bir tespit eşiğiyle doğrulamak için yeterince uzun süre orada kalır. Ardından uyarı taraması sürdürülür ve hedef ekrana aktarılır.
Algılama performansı, iki faz için dalga formlarının akıllıca seçilmesiyle optimize edilebilir. İstenilen tüm hedef bilgilerinin uyarı aşamasında elde edilmesi gerekmediğinden, bunun için hız araması gibi algılama hassasiyetini en üst düzeye çıkaran bir dalga biçimi seçilebilir. Daha sonra, arama sırasında Yüksek PRF aralığı (RWS) gibi bir dalga biçimi, doğrulama aşaması için seçilebilir. Yanlış alarmlarda tarama süresinin boşa gitmesini önlemek için, ancak, yalnızca hedef bu dalga formunun ilk FM rampasında onaylanırsa, bekleme, aralık ölçümü ve belirsizlik çözünürlüğü için rampaları içerecek şekilde genişletilebilir.
Uyarı fazında elde edilen verilere dayanarak, onay fazı dalga biçiminin parametrelerini (PRF, darbe genişliği, bekleme süresi, FM-rampa eğimi, vb.) Uyarlamalı olarak seçerek performans daha da optimize edilebilir. Yukarıdaki örnekte, örneğin, uyarı fazı saptaması hedefin yüksek bir doppler frekansına sahip olduğunu ortaya çıkarsa, yüksek menzil doğruluğunu elde etmek için doğrulama fazında dik modülasyon rampaları kullanılacaktır. Öte yandan, hedefin doppler frekansının düşük olduğu tespit edilirse, ana küre karmaşasının hedef dönüşlerin üzerine bulaşmasını önlemek için sığ rampalar kullanılır.
Hedeflerin yoğunluğu aşırı derecede yüksekse, çerçeve süresinin uzamasını önlemek için özel adımlar atılabilir. Örneğin, uyarı aşamasında kaba aralık belirleme gerçekleştirilerek, ilgilenilmeyen büyük uzun menzilli hedefler tanımlanabilir ve bunların doğrulanması engellenebilir. Halihazırda izlenen hedefler için, onaylama aşaması atlanabilir ve izler, uyarı algılamalarından elde edilen verilere göre güncellenebilir.
Çerçeve süresinin uzatılması olasılığı, tespit öncesi izleme tekniği ile tamamen önlenebilir. Yalnızca düşük algılama eşiği kullanır. Birkaç tam arama çerçevesinde tespit edilirse hedefler onaylanır. Algılama hassasiyetini artırmanın yanı sıra, bu teknik, bir algılama bildirildiğinde gelişmiş izleme bilgilerinin zaten mevcut olması gibi ek bir avantaja sahiptir.
Uzun Tutarlı Entegrasyon Süresi. Radar aralığı denkleminden de anlaşılacağı gibi, herhangi bir güç açıklığı ürünü için, tarama hacmi sınırlandırılarak ve buna bağlı olarak anten ışınının hedefte kalma süresi. Bununla birlikte, tespit aralığının bu şekilde artırılabileceği kapsam
- hedeften alınan artan enerjinin entegre edildiği verimliliğe ve
- uygulama tarafından empoze edilen tarama çerçeve süresi sınırına bağlıdır. Sinyal entegrasyonu iki türdendir:
• Doppler filtrelerinin çıktıları algılandıktan ve faz bilgisi artık mevcut olmadığında gerçekleşen algılama sonrası entegrasyon (PDI)
Her iki tür de sinyal-gürültü oranlarını, dolayısıyla algılama aralıklarını önemli ölçüde artırabilir. Bununla birlikte, tutarlı entegrasyon, alınan sinyallerin tüm entegrasyon süresi boyunca tutarlılıklarını korumaları koşuluyla, önemli ölçüde daha verimlidir.
Bir sinyalin tutarlılık süresini sınırlayan anahtar faktör, hedef ivmedir. Çatışmada, hedef sürekli olarak yönünü veya hızını değiştirme eğilimindedir. Bu hızlanma telafi edilmedikçe, hedefin doppler frekansı, hedefin geri dönüşlerini entegre eden doppler filtresinin geçiş bandının dışına çıkabilir. Uzun tutarlı entegrasyon sürelerinin pratik olması için ivme telafisi gereklidir.
Telafi, hedef dönüşlerin radyo frekansından sürekli değişen bir telafi frekansının çıkarılmasıyla sağlanabilir - tıpkı cıvıl cıvıl cıvıl cıvıl radar kod çözme işleminde sürekli değişen bir referans frekansı çıkarılırsa . Telafi frekansını, hedefin hızlanmasına bağlı olarak doppler frekansındaki değişikliğe eşit hale getirerek, hedefin geri dönüşleri, entegrasyon süresi boyunca aynı doppler filtresinin geçiş bandında tutulabilir.
Radar veya elbette, herhangi bir entegrasyon döneminde bir hedefin, eğer varsa, ne kadar hızlanacağını bilmenin bir yolu yoktur. Ayrıca aynı dönemde farklı oranlarda hızlanan hedeflerden getiri alınabilmektedir. Bu sorunların üstesinden gelmek için, radar dönüşleri bir dizi paralel kanala entegre edilmiştir. Birbirini izleyen her kanalda, olası değerler aralığı içinde kademeli olarak daha büyük bir hızlanma için telafi sağlanır. Artımlar, bir hedefin ivmesi ne olursa olsun, getirileri kanallardan birine verimli bir şekilde entegre edilecek şekilde seçilir.
Tutarlı entegrasyon süresi arttıkça iki şey olur. Gerekli sinyal işleme verimi artar ve doppler filtrelerinin geçiş bantları daralır. Hedef dönüşler sınırlı bir bant genişliğine sahip olduğundan ve sinyal işleme maliyetleri önemsiz olmadığından, tutarlı entegrasyonun PDI'ya göre avantajının hızla azaldığı bir noktaya nihayetinde ulaşılır. Sonuç olarak, toplam bekleme süresi çok uzunsa, tipik olarak iki veya daha fazla tutarlı entegrasyon dönemine bölünür ve ardışık dönemler için her filtreden gelen çıktılar PDI aracılığıyla birleştirilir.
Uzun süreler boyunca alınan sinyallerin verimli bir şekilde entegre edilmesiyle elde edilen algılama duyarlılığındaki artış, radarın hedef algılama verimliliğinin artırılmasıyla daha büyük bir artışa bölünebilir. Bunu başarmanın bir yolu sıralı tespittir.
Sıralı Algılama Nedir?
Bölüm 10'da açıklandığı gibi, bir radarın algılama eşiği, yanlış alarm olasılığını son derece düşük bir değere düşürmek için geleneksel olarak yeterince yükseğe ayarlanır. Eşiği düşürerek, algılama hassasiyeti önemli ölçüde artırılabilir. Ancak bu durumda yanlış alarmların sayısı artar. Artırılmış algılama hassasiyeti yararlı olacaksa, yanlış alarmların operatörün ekranına ulaşması engellenmelidir. Başarmak için iki teknik uyarı-onayla algılama ve algılamadan önce izleme.
Uyarı onayı, arama işlemini "uyarı" ve "onaylama" aşamalarına ayırmak için ESA'nın seçici bekleme özelliğinden yararlanır. Uyarı aşamasında, radar, uzun bir tutarlı entegrasyon süresi ve düşük bir algılama eşiği kullanarak istenen arama hacmini tarar.
Her "vuruşun" 2 ardından, onaylama aşaması için uyarı taraması geçici olarak kesilir. İçinde, anten ışını anında vuruş yönüne geri yönlendirilir. Vuruşun geçerli bir hedef olup olmadığını ve eğer öyleyse, hedefin konumunu doğru bir şekilde belirlemek için yüksek bir tespit eşiğiyle doğrulamak için yeterince uzun süre orada kalır. Ardından uyarı taraması sürdürülür ve hedef ekrana aktarılır.
Algılama performansı, iki faz için dalga formlarının akıllıca seçilmesiyle optimize edilebilir. İstenilen tüm hedef bilgilerinin uyarı aşamasında elde edilmesi gerekmediğinden, bunun için hız araması gibi algılama hassasiyetini en üst düzeye çıkaran bir dalga biçimi seçilebilir. Daha sonra, arama sırasında Yüksek PRF aralığı (RWS) gibi bir dalga biçimi, doğrulama aşaması için seçilebilir. Yanlış alarmlarda tarama süresinin boşa gitmesini önlemek için, ancak, yalnızca hedef bu dalga formunun ilk FM rampasında onaylanırsa, bekleme, aralık ölçümü ve belirsizlik çözünürlüğü için rampaları içerecek şekilde genişletilebilir.
Uyarı fazında elde edilen verilere dayanarak, onay fazı dalga biçiminin parametrelerini (PRF, darbe genişliği, bekleme süresi, FM-rampa eğimi, vb.) Uyarlamalı olarak seçerek performans daha da optimize edilebilir. Yukarıdaki örnekte, örneğin, uyarı fazı saptaması hedefin yüksek bir doppler frekansına sahip olduğunu ortaya çıkarsa, yüksek menzil doğruluğunu elde etmek için doğrulama fazında dik modülasyon rampaları kullanılacaktır. Öte yandan, hedefin doppler frekansının düşük olduğu tespit edilirse, ana küre karmaşasının hedef dönüşlerin üzerine bulaşmasını önlemek için sığ rampalar kullanılır.
Hedeflerin yoğunluğu aşırı derecede yüksekse, çerçeve süresinin uzamasını önlemek için özel adımlar atılabilir. Örneğin, uyarı aşamasında kaba aralık belirleme gerçekleştirilerek, ilgilenilmeyen büyük uzun menzilli hedefler tanımlanabilir ve bunların doğrulanması engellenebilir. Halihazırda izlenen hedefler için, onaylama aşaması atlanabilir ve izler, uyarı algılamalarından elde edilen verilere göre güncellenebilir.
Çerçeve süresinin uzatılması olasılığı, tespit öncesi izleme tekniği ile tamamen önlenebilir. Yalnızca düşük algılama eşiği kullanır. Birkaç tam arama çerçevesinde tespit edilirse hedefler onaylanır. Algılama hassasiyetini artırmanın yanı sıra, bu teknik, bir algılama bildirildiğinde gelişmiş izleme bilgilerinin zaten mevcut olması gibi ek bir avantaja sahiptir.
