Haditechnika 40. (2006)

2006 / 4. szám - Dr. Csorba János: A Gripen radar földre irányuló működése

egymással. A besugárzott terület „szélességét” az an­tenna iránykarakterisztika oldalszög szerinti irányéles­­ségi szöge, „hosszúságát” pedig az antenna iránykarakterisztika helyszög szerinti irányélességi szögén kívül a nyaláb földfelszínhez viszonyított állás­szöge határozza meg. (Gondoljunk a kolbászszelete­lés esetére, amikor megfelelően kis szög alatt tartott késsel a kolbászból rendkívül hosszú szeletet lehet vágni.) A 2. ábra rámutat arra is, hogy egy adott időben a be­sugárzás csak egy kis, az adóimpulzus időtartamától függő részletre korlátozódik (lásd a sötéten satírozott, „Adóimpulzus” feliratú részt az ábra felső részén és az adóimpulzus által elfoglalt terület vetületét az ábra alsó részén. (Ezt az egyidejűleg besugárzott szakaszt az 1. ábrán is észrevehetjük egy, a hosszú vékony csíkon el­helyezkedő kisméretű világos folt formájában.) Egy adott adóimpulzus kisugárzása után az történik, hogy amikor a terjedés következtében a radartól egyre távo­lodó adóimpulzus a radartól Amin távolságra ér, a terep­csík alsó szélének besugárzása kezdetét veszi, az adóimpulzus terjedésével egyre távolabbi terepsza­kasz lesz besugározva, majd az Amax távolságnál a be­sugárzás megszűnik. Ez a folyamat minden adás ese­tén megismétlődik. A besugárzott terepcsík hosszúsága nagyobb, mint a térképezett terepszakaszé. (Ezt a körülményt már emlí­tettük az 1. ábra leírásakor is). A 2. ábrán a „Lefedett tá­volság” felirat jelöli a térképezett szakasz hosszát. A tér­képezett terepszakasz természetesen hosszabb nem le­het, mint a terepcsík hosszúsága, hiszen a terepcsíkon kívüli részeket a radar egyszerűen nem sugározza be, s azokról visszaverődött jeleket sem kapunk. Rövidebb azonban lehet, mert a feldolgozandó jelek késleltetési időintervallumának beállításával a térképezett terepsza­kasz hosszúsága és a besugárzott terepcsíkon elfoglalt helyzete beállítható. A felbontóképesség ebben az üzemmódban szerény mértékű, a kapott radarképen kisméretű részletek nem ismerhetőek fel, navigációs célra azonban megfelel. A felbontóképességről az [6] irodalomban részletesebb is­mertetés található. Tengeri felderítés esetén természetesen elsősorban a vízfelszíni célok felderítésén és mérésén van a hang­súly, kevésbé a terepről történő képalkotáson. A képal­kotáson kívül a radar a földfelszín térképezésével egy­bekötve is képes földi álló és mozgó célok felderítésére és követésére, és azoknak a terepképpel egyidejű meg­jelenítésére. Nagy felbontású térképezés A nagy felbontású térképezésnek a Gripen radar eseté­ben kétféle változata van. Az egyik változat az úgyneve­zett Doppler-nyalábszűkítés, a másik a pontszerű besu­gárzás (3. ábra). A felbontóképesség növelésére mindkét változatban a szintetikus apertúrájú radar (SAR) eljárást alkalmazzák. A SAR-eljárás lényege, hogy az antennaapertúrát megnövelik azáltal, hogy a repülési sebesség miatt min­dig arrébb és arrébb helyeződő (újabb és újabb helyzetet felvevő) radar által egymás után kisugárzott adójelekből származó, terepről visszaverődött jeleket eltárolják, mely­nek eredményeként a radarban egy olyan jelkészlethez jutnak, amely akkor jönne létre, ha egyidejűleg egy hosz­­szú, sokelemű lineáris antennarácsot használnának [6]. A terepről való képalkotáshoz ezt a jelkészletet együtt fel­dolgozva jutnak a szintetizált apertúrájú radar megnövelt felbontóképességű terepképéhez. Ha például a radar adójelének impulzusismétlődési frekvenciája 1 kHz, és az apertúra szintetizálásához fel­használt visszaverődött jeleket egy másodpercen ke­resztül gyűjtik, akkor egy 1000 elemből álló antennará­csot szintetizálnak. A szintetikus antennarács hosszúsá­ga a repülési sebességtől függ. 720 km/h (200 m/s) re­pülési sebesség esetén például egy 200 méter hosszú­ságú szintetizált antennarács adódik. Az antennarács szintetizálása az összegyűjtött digitalizált jeleken végre­hajtott matematikai műveletek útján megy végbe. A szükséges számítások mennyisége igen tetemes, hi­szen a térképezett terület igen sok felbontási cellából te­vődik össze. A szintetizált antennarács elemeinek száma és ennek megfelelően az antennarács hosszúsága a térképezett tereppontok távolságától függően lehet állandó, vagy a távolság függvényében növekvő. Előbbi esetben a fel­bontóképesség annál rosszabb, minél nagyobb az egyes terepszakaszok radartól mért távolsága, míg a második esetben a felbontóképesség akár független is lehet a tá­volságtól. Az első esetben beszélünk Doppler-nyalábszűkítésről (Doppler Beam Sharpening), mert az így kapott terepkép hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a reális an­tenna normál sugárnyalábja segítéségével előállított te­repkép, de itt egy nagyobb méretű szintetizált antennát használnak, melynek a „sugárnyalábja” keskenyebb, s így a felbontóképesség jobb. Innen származik az eljárás elnevezésében a nyalábszűkítés kifejezés. Ebben az üzemmódban az antenna pásztázó mozgást végez, de nem az 1. ábra szerinti teljes oldalszög tartományban, hanem az előremutató iránytól számított mintegy ±10°-os tartomány kihagyásával vagy a repülőgép jobb oldali, vagy pedig a bal oldali térfelén (lásd a 3. ábrán szagga­tott vonallal jelölt szektorokat). A Doppler-nyalábszűkítéssel készített terepkép felbon­tóképessége több tízszer meghaladhatja a normál sugár­nyalábbal készített radarképét. A térképezésen kívül a mozgó célok felderítése, követése és kijelzése itt is lehet­séges. A távolságtól nem függő felbontóképesség a pontszerű besugárzás (Spot Light) esetén áll fenn (3. ábra). Az an­tenna ekkor nem pásztáz, hanem sugárnyalábja a kijelölt „pontszerű” területre irányul. A célterületet a 3. ábra bal oldalán látható kisméretű sötét tónusú folt jelöli. Voltaképpen persze nem a besugárzás a pontszerű, hanem csak annak a területnek a nagysága a kicsi. 14 HADITECHNIKA 2006/4

Next