12.2. Ошибки измерения дальности и технические решения, обеспечивающие их снижение

12.2.1. Потенциальная ошибка измерения дальности

Эта ошибка характеризует предельно достижимую точность и определяется отношением сигнал — шум и шириной спектра зондирующего сигнала:

(12.7)

где Пэ — эффективная ширина спектра зондирующего сигнала;

(Рс/Рш)вх изм — отношение сигнал — шум на входе измерительного устройства.

Эффективная ширина спектра зондирующего сигнала определяется выражением

(12.8)

где — спектр сигнала.

Она связана с шириной спектра сигнала Пи соотношением

Пэ= кПи к = 1,7 ... 3. (12.9)

В частности, для колоколообразного импульса, спектр которого описывается соотношением

(12.10)

эффективная ширина спектра

где Пи = 1/τи — ширина спектра импульса на уровне 0,46.

Для импульсов с равномерным в пределах Пи спектром

Наибольшая точность измерения дальности обеспечивается при использовании сигнала, состоящего из двух синусойд с частотами f1 и f2, разнесенными на интервал, равный Пи (фазовый метод дальнометрии). В этом случае Пэ = πПи = 3,14 Пи. Для импульс­ных РЛС обнаружения к =1,7...2.

Отношение сигнал—шум на входе измерительного устройства для границы зоны обзора равно параметру обнаружения γ1 (см. §4.6), а на дальностях r < R оно будет возрастать в соответствии с выражением

(12.11)

Подставив (12.9), (12.11) в (12.7), получим зависимость потен­циальной ошибки измерения дальности от параметров РЛС:

(12.12)

Для уменьшения этой ошибки необходимо увеличивать ширину спектра зондирующего сигнала и максимальную дальность действия РЛС.

Пути увеличения дальности рассмотрены в гл. 2. Основной из них — увеличение энергии, излучаемой в зону обзора. Одним из перспективных путей, одновременно удовлетворяющим перечислен­ным выше требованиям, является использование в РЛС сложных сигналов (ЛЧМ или ФКМ).

Потенциальная ошибка измерения дальности в РЛС обнаружения даже при использовании сравнительно узкополосных сигналов обычно не превышает значений σRпот = 50 ... 150 м и составляет незначительную часть (10... 15%) от общей ошибки измерения дальности при визуальном съёме информации. При автосъёме она может вносить существенный вклад в общую ошибку измерения.

12.2.2. Ошибка измерения дальности за счет особенностей распространения радиоволн

В реальной атмосфере из-за имеющихся неоднородностей изменяется скорость и нарушается прямолинейность распространения радиоволн, что приводит к возникновению ошибки измерения дальности [40]. В РЛС обнаружения ошибка составляет σRРРВ = 10...15 м и ею можно пренебречь, поскольку она существенно меньше потенциальной.