Boczny radar pokładowy

Definicja kątów w płaszczyźnie pionowej SLAR

Geometria SLAR

Boczny radar pokładowy ( SLAR ) to montowany na pokładzie samolotu lub satelity radar obrazujący skierowany prostopadle do kierunku lotu (stąd widok z boku ). Możliwy jest również tryb zezowany (nieprostopadły). SLAR może być wyposażony w standardową antenę (radar z rzeczywistą aperturą) lub antenę wykorzystującą syntetyczną aperturę .

Platforma radaru porusza się w kierunku osi x. Radar „patrzy” kątem patrzenia θ (lub tzw. kątem off- nadiru ). Kąt α między osią x a linią wzroku (LOS) nazywany jest kątem stożka, kąt φ między osią x a rzutem linii wzroku na płaszczyznę (x; y) nazywany jest kątem azymutu. Kąt stożka i azymutu są powiązane przez cos α = cos φ ∙ cos ε . Na powierzchnię ziemi fala dociera pod (nominalnym elipsoidalnym) kątem padania β względem osi pionowej w tym punkcie. (W niektórych publikacjach kąt padania określa się jako θ _i .) Antena oświetla obszar, tzw. ślad. Można również zmierzyć kierunek fali przychodzącej względem płaszczyzny poziomej. Ten kąt γ = 90° − β nazywa się kątem wypasu. Kąt θ = ε + 90° służy do opisu matematycznego w sferycznym układzie współrzędnych.

Dla aproksymacji płaskiej ziemi – co jest typowe dla radarów pokładowych o krótkim lub średnim zasięgu – można założyć, że kąt opasania i kąt depresji są równe γ = ε , a kąt padania wynosi β = 180° – θ . U ${\ Displaystyle {\ vec {u}} = (u, v, w) ^ {t}}$ na pokazanych rysunkach jako czerwona strzałka) wskazując od anteny do rozpraszacza naziemnego. Zmienne u, v, w są cosinusami kierunkowymi względem x; y; osie Z. Zmienna u to u = cos α , gdzie α to kąt azymutu między linią wzroku a osią x (kierunek lotu).

Rozdzielczość zakresu (w poprzek toru)

Rozdzielczość zasięgu (zdolność do rozdzielania pikseli obrazu prostopadle do kierunku lotu) SLAR-a zależy od długości transmitowanego impulsu. Na ziemi rozdzielczość zasięgu ma odwrotną zależność od kąta depresji:

{\ Displaystyle \ delta _ {g} = {\ Frac {\ tau c_ {0}} {2 \ sałata \ gamma}}} τ {\ Displaystyle \

}

radarowy

= czas trwania (może być skompresowany w dopasowanym odbiorniku)

Displaystyle

= prędkość światła

\ gamma}

= kąt depresji

Szerokość impulsu $=$ $zazwyczaj$ 0,4 ... 1 μs, tj. 8 ... 200 $Im$ krótsza szerokość impulsu $tym$ i najwyższa rozdzielczość zakresu, ale niższy sygnał echa To ograniczenie można przezwyciężyć stosując modulację wewnątrzimpulsową . Wykorzystując przebieg częstotliwości krokowej o szerokości pasma B , rozdzielczość zakresu wynosi ${\ Displaystyle \ delta _ {r} = c_ {0}/2B}$ .

Rozdzielczość azymutalna (wzdłuż toru)

Rozdzielczość azymutalna (lepiej znana jako rozdzielczość krzyżowa) zależy od szerokości wiązki anteny radaru. Wywodzi się ze stosunku fizycznego rozmiaru anteny (rzeczywistej apertury) do użytej długości fali. Przez rozłożenie wiązki jest to również zależne od zakresu nachylenia.

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

{\ Displaystyle \ lambda}

= długość fali

{\ Displaystyle L}

= długość anteny (w kierunku lotu)

{\ Displaystyle \ rho}

= zakres nachylenia

{\ Displaystyle H}

= wysokość platforma

Oczywiste jest, że anteny SLAR jako rzeczywista apertura nie mogły być zbudowane na tyle duże, aby osiągnąć pożądaną rozdzielczość azymutalną. W rzeczywistości SLAR nigdy nie nadawał się do wykorzystania w kosmosie, ponieważ anteny byłyby zbyt duże, a ich wystrzelenie w kosmos zbyt drogie. Radar z syntetyczną aperturą odnosi się do metody poprawy rozdzielczości azymutu (nie rozdzielczości zasięgu).

Zobacz też

Obrazowanie radarowe

Uwagi i odniesienia

Linki zewnętrzne

Samouczek radarowy
„Spojrzenie z boku” artykuł z lotu z 1966 r. Na temat SLAR