Техника - молодёжи 1986-04, страница 27
\ \ \ \ i \ V \ \ V——*—1—»———. V \ \ X \ \ \ w \ V I 1 * Схема обработки сигналов РЛС с синтезированной апертурой. В РЛС БО используют длинные неподвижные антенны, расположенные, например, вдоль фюзеляжа самолета под радиопрозрачным обтекателем. Разрешающая способность при этом увеличивается. Более того, оказалось, что можно даже создать такие антенны, которые намного превосходят по своим размерам длину самолета. Для этого применяют так называемое синтезирование апертуры. Принцип работы РЛС с синтезированной апертурой состоит в том, что РЛС во время полета по трассе посылает на землю радиоимпульсы перпендикулярно движению самолета. Отраженные сигналы поступают в так называемую линию задержки, она как бы придерживает импульсы, принятые раньше. Таким образом, несколько импульсов, посланных в разное время из разных точек пространства, воспринимаются одновременно! Это эквивалентно тому, что мы имеем очень длинную антенну с несколькими излучателями. Такое устройство обладает высокой разрешающей способно1 стью и позволяет получать детальное «изображение» просматриваемой поверхности. Но радиопортрет невидим. Поэтому следующая задача — превратить полученный радиообраз в реальную зримую картинку. Здесь нам на помощь приходит... ЭЛЕКТРОННЫЙ «ПРОЯВИТЕЛЬ» Это хорошо всем знакомая электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), преобразующая радиосигналы в видимое изображение. Рассмотрим в общих чертах этот довольно сложный процесс. Включим простейший школьный осциллограф — на экране появится светящееся пятно. Вращая ручку «яркость», можно сделать его светлее или темнее. При этом мы просто изменяем напряжение на электронно-лучевой трубке осциллографа. Но ведь то же самое можно осуществить и подав переменное напряжение на трубку. В этом и состоит основная идея электронного «проявления». Так как величина отраженного сигнала различна для разных участков поверхности, то, приложив его к ЭЛТ, мы заставим пятно на экране менять яркость. Но при этом и близкие и удаленные элементы обозреваемой поверхности сольются в одну точку, свечение которой то усиливается, то ослабляется. Понять в такой «картине», конечно, ничего нельзя. Если же, как и в осциллографе, включить развертку, то есть заставить луч прочерчивать на экране строку, тогда пришедшие раньше сигналы от близлежащих объектов определяют яркость начала строки, а сигналы от удаленных — конца. В результате мы получим строку — изображение полоски подстилающей поверхности. Такова идея. На практике это выглядит так. Сигналы, принятые антенной радиолокатора бокового обзора, суммируются, и результат нескольких последовательных просмотров формирует одну строку, изображающую узкую, перпендикулярную оси носителя полоску земли, воды, льдов и т. д. «Взор» локатора наталкивается на все новые и новые участки подстилающей поверхности, отраженный сигнал, превращенный в строку на экране ЭЛТ, будет непрерывно изменяться. Человеческому глазу не под силу уследить за мельканием изображения. На помощь приходит фотография, но не совсем обычная. Объектив проецирует светящуюся строку на фотопленку, которую протягивают перпендикулярно ходу луча в ЭЛТ. Причем скорость движения пленки пропорциональна скорости движения носителя. В результате сменяющие друг друга на экране строки разворачиваются в изображение на пленке Остается проявить пленку и получить радиофотографию интересующего нас участка земли. К сожалению, такая система имеет низкую оперативность — ведь анализировать полученную информацию можно только после обработки фотоматериалов, а на это требуется время. Хорошо бы сразу получать видимое изображение, но как это сделать? Наверное, у многих читателей уже возник недоуменный вопрос: а почему нельзя использовать телевизор, где электрические сигналы тоже преобразуются в картинку? Но соединить телевизор с радиолокатором «напрямую» нельзя. И тем не менее на телеэкране увидеть радиоизображение можно. Для этого используют опять-таки электроннолучевые трубки, но не обычные, а запоминающие (ЗЭЛТ). В ЗЭЛТ электронный луч записывает электрические сигналы на слоеной мишени, которая представляет собой кремниевую пластину с нанесенными на нее полосками или мозаикой из двуокиси кремния. Луч перемешается по полю мишени синхронно с поступлением входных сигналов. При этом в зависимости от уровня сигналов изменяется потенциал точек мишени, на ней формируется так называемый потенциальный рельеф. Его строка, как и в обычной ЭЛТ, получается из сигналов нескольких смежных обзоров РЛС (принцип синтезирования апертуры). Но в обычной трубке строки сменяли друг друга на экране, и информацию приходилось переписывать на фотопленку В ЗЭЛТ записанная строка может храниться сколь угодно долго, поэтому эти трубки и называют запоминающими. Одновременно решается и задача развертки строчного изображения в кадр — электронный луч «рисует» на мишени потенциальный рельеф последовательно, строка за строкой. После заполнения всего поля мишени — на это уходит несколько минут — получается скрытое электрическое изображение подстилающей поверхности. Проблема «проявления» теперь решается очень просто — ЗЭЛТ переводится в режим считывания. Теперь она играет роль передающей телевизионной трубки — пробегая по мишени, электронный луч преобразует потенциальный рельеф в сигнал, который можно подать на вход телевизора. Одновременно поступающая информация записывается в другую ЗЭЛТ. Так и работают они в паре — в одной трубке идет запись, в другой — считывание. В результате на экране телевизора мы постоянно видим изображение. Так «портрет-неви-димка» превращается в зримую картину. 25 |
