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