Бортовой радар бокового обзора

Бортовой радар бокового обзора ( SLAR установленный на самолете или спутнике, ) — это радиолокатор, направленный перпендикулярно направлению полета (следовательно, боковой обзор ). ^[1] режим . Возможен также прищуренный (неперпендикулярный) SLAR может быть оснащена стандартной антенной (радар с реальной апертурой) или антенной с синтезированной апертурой .

Платформа радара движется в направлении оси X. Радар «смотрит» под углом обзора θ (или так называемым углом отклонения от надира ). Угол α между осью x и лучом зрения (LOS) называется углом конуса, угол φ между осью x и проекцией луча зрения на плоскость (x; y) называется азимутальным углом. Угол конуса и азимут связаны соотношением cos α = cos φ ∙ cos ε . На земную поверхность волна приходит под (номинальным эллипсоидным) углом падения β относительно вертикальной оси в этой точке. (В некоторых публикациях угол падения обозначается как θ _i .) Антенна освещает область, так называемый след. Также можно измерить направление падающей волны относительно горизонтальной плоскости. Этот угол γ = 90° − β называется углом скольжения. Угол θ = ε + 90° используется для математического описания в сферической системе координат.

Для приближения плоской Земли – что обычно для бортовых радаров малой и средней дальности – угол скольжения и угол склонения можно принять равными γ = ε , а угол падения составляет β = 180° – θ . Так называемый LOS-вектор представляет собой единичный вектор. ${\vec {u}}=(u,v,w)^{t}$ (на рисунках показана красной стрелкой), направленной от антенны к наземному рассеивателю. Переменные u, v, w представляют собой направленные косинусы относительно x; й; оси Z. Переменная u равна u = cos α , где α — это угол азимута между лучом зрения и осью x (направлением полета).

Разрешение по дальности (поперек пути)

Разрешение по дальности (способность разделять пиксели изображения перпендикулярно направлению полета) SLAR зависит от длины передаваемого импульса. На Земле разрешение по дальности имеет обратную зависимость от угла склонения:

\delta _{g}={\frac {\tau c_{0}}{2\cos \gamma }}

\tau

= длительность радиолокационного импульса (может быть сжата в согласованном приемнике)

c_{0}

= скорость света

\gamma

= угол наклона

Ширина импульса $\tau$ обычно составляет 0,4...1 мкс, т.е. $\delta _{g}$ = 8...200 м.Чем короче ширина импульса $\tau$ нижний $\delta _{g}$ и чем выше разрешение по дальности, тем ниже уровень эхо-сигнала. Это ограничение можно преодолеть с помощью внутриимпульсной модуляции . Используя сигнал ступенчатой частоты с полосой пропускания B, разрешение по дальности составляет $\delta _{r}=c_{0}/2B$ .

Азимутальное разрешение (вдоль трассы)

Азимутальное разрешение (более известное как разрешение по дальности) зависит от ширины луча антенны радара. Он рассчитывается на основе отношения физического размера антенны (реальной апертуры) к используемой длине волны. Распространение луча также зависит от наклонной дальности.

\delta _{Az}={\frac {\rho \lambda }{2L}}={\frac {H\lambda }{L\sin \gamma }}

\lambda

= длина волны

L

= длина антенны (в направлении полета)

\rho

= наклонная дальность

H

= высота платформы

Очевидно, что антенны SLAR с реальной апертурой не могут быть построены достаточно большими для достижения желаемого разрешения по азимуту. Фактически, SLAR никогда не было возможным использовать в космосе, потому что антенны были бы слишком большими, а их запуск в космос был бы слишком дорогим. Радар с синтезированной апертурой относится к методу улучшения разрешения по азимуту (а не разрешения по дальности).

См. также

Радарная визуализация

Примечания и ссылки

^ «Мозаика бортового радара бокового обзора (SLAR) | Долгосрочный архив» . lta.cr.usgs.gov . Проверено 25 февраля 2018 г.

Внешние ссылки

Радартуториал
«Взгляд сбоку», 1966 года статья о полете на SLAR.

[1] «Мозаика бортового радара бокового обзора (SLAR) | Долгосрочный архив» . lta.cr.usgs.gov . Проверено 25 февраля 2018 г.

[1]