PODSTAWY TELEDETEKCJI

Transkrypt

1 PODSTAWY TELEDETEKCJI Jerzy PIETRASIŃSKI Instytut Radioelektroniki WEL WAT bud. 61, pok. 14, tel

2 Cz. III Wybrane problemy radarowych systemów antenowych

3 KLASYFIKACJA RADAROWYCH SYSTEMÓW ANTENOWYCH ANTENY REFLEKTOROWE HYBRYDOWE SZYKI FAZOWANE AKTYWNE PASYWNE Moduły nadawczo-odbiorcze realizowane w technologii MMIC na GaAs MMIC - Monolithic Microwave Integrated Circuit małe moce: ANTENY PASKOWE NA LAMINACIE duże moce: WIERSZE W POSTACI FALOWODÓW ZE SZCZELINAMI

4 RADAR ANTENNA PROBLEMS

5

6 Ch-ka anteny głównej Ch-ka anteny kompensacyjnej Antena kompensacyjna Antena główna Antena kompensacyjna ODBIORNIK KLB 1 ODBIORNIK GŁÓWNY ODBIORNIK KLB 2 UKŁAD PORÓWNANIA Istota działania układu kompensacji listków bocznych charakterystyki antenowej (Sidelobes Blanking with using Auxiliary Antenna(s))

7 PRZYKŁADY RADARÓW Z ANTENAMI REFLEKTOROWYMI

8 Range up to 100km S band Low sidelobe antenna

9 Medium range surveillance radar L band Digital MTI filter

10 Medium range Low flying object detection S band Low sidelobe antenna

11 Range up to 350km L band Peak pulse power 1,5MW Average power 1,5kW

12 System antenowy radaru lotniskowego ASR-11

13 S band Low sidelobe antenna Multibeam elevation coverage with multiple detection channels

14 3-D Radar Idea (stacked beams for receiving)

15 ANTENY W POSTACI SZYKÓW FAZOWANYCH

16 KLASYFIKACJA RADAROWYCH SYSTEMÓW ANTENOWYCH ANTENY REFLEKTOROWE HYBRYDOWE SZYKI FAZOWANE AKTYWNE PASYWNE Moduły nadawczo-odbiorcze realizowane w technologii MMIC na GaAs MMIC - Monolithic Microwave Integrated Circuit małe moce: ANTENY PASKOWE NA LAMINACIE duże moce: WIERSZE W POSTACI FALOWODÓW ZE SZCZELINAMI

17 Beam forming by phased array antenna

18 Electronic scanning by passive phased array

19 Porównanie pasywnego szyku fazowanego (a) z anteną w postaci aktywnego szyku fazowanego (b) NADAJNIK PRZEŁĄCZNIK N/O ODBIORNIK UKŁAD WZBUDZE- NIA ODBIORNIK MODUŁ N/O MODUŁ N/O MODUŁ N/O MODUŁ N/O MODUŁ N/O (a) (b)

20

21 Electronic scanning by active phased array

22 Single Tx/Rx module

23 Szerokopasmowość; Niski poziom listków bocznych; OPCJE : Cyfrowe układy formowania wiązek; Adaptacyjność przestrzenna; Zmienna polaryzacja: Liniowa; pozioma, pionowa Kołowa ; prawo- i lewo-skrętna

24

25 A) B) H H R R C) H Szeroka wiązka nadawcza Wąskie wiązki odbiorcze Ilustracja sposobów przeszukiwania przestrzeni w elewacji przez radar 3D (obrót mechaniczny systemu antenowego w azymucie): A) z zastosowaniem pojedynczej wiązki ołówkowej (szpilkowej) pencil beam B) z zastosowaniem kilku niezależnych wiązek ołówkowych C) z zastosowaniem stosu (wachlarza) wiązek do odbioru. Uwaga: na rysunku zaznaczono jedynie listki główne charakterystyki antenowej. R

26

27

28 ANTENA HYBRYDOWA

29 KLASYFIKACJA RADAROWYCH SYSTEMÓW ANTENOWYCH ANTENY REFLEKTOROWE HYBRYDOWE SZYKI FAZOWANE AKTYWNE PASYWNE Moduły nadawczo-odbiorcze realizowane w technologii MMIC na GaAs MMIC - Monolithic Microwave Integrated Circuit małe moce: ANTENY PASKOWE NA LAMINACIE duże moce: WIERSZE W POSTACI FALOWODÓW ZE SZCZELINAMI

30 Przykład rozwiązania hybrydowego; instalacja ARSR-4

31 Parametry radaru ARSR-4 1. Radar stacjonarny 3D, pasmo L (1215 do 1400 MHz) 2. Wachlarz 5-ciu wiązek odbiorczych z możliwością ustawienia w położeniu dolnym (elewacja do ok. 7 stopni) lub górnym (elewacja od ok. 7 do ok. 30 stopni) 3. Nadajnik półprzewodnikowy z kontrolowanym poziomem emisji w celu minimalizacji zakłócania innych radarów 4. Finezyjne cyfrowe przetwarzanie sygnałów z mozliwością wykorzystania 18-tu różnych kombinacji częstotliwości nośnej i okresów sondowania w czasie oświetlania obiektu 5. Zasięg instrumentalny do 254 NM, pułap do 100 kft, elewacja do 30 stopni.

32 Parametry radaru ARSR-4 (cd) 6. Możliwość pracy ze zmienną polaryzacją od impulsu do impulsu 7. Kanał pogodowy; zobrazowanie mapy pogody w trzech poziomach 8. Czas trwania impulsu sondującego 90 lub 60 µs 9. Sygnał sondujący z nieliniową modulacją częstotliwości 10.Czas trwania impulsu po kompresji 1.4 µs 11.Poziom czasowych listków bocznych mniejszy niż -30 db 12.Poziom listków bocznych charakterystyki antenowej mniejszy niż -35 db 13.Kształtowanie mapy zakłóceń 14.Zasięg w dolnym położeniu systemu wiązek antenowych przy SPO=1m2 ok. 225 NM; przy SPO=0.1m2 ok. 130NM.

33 Montaż systemu antenowego radaru ARSR-4

34 Montaż kopuły (Radome) systemu antenowego radaru ARSR-4

35 NEW SOLUTIONS CONFORMAL ANTENNA SMART ANTENNA DUAL BAND ANTENNA