Панорамный радиолокатор

Много разных приборов дала радиолокация летчикам. Самые совершенные радиолокационные приборы в первую очередь ставились на самолеты.

Но авиация предъявляла все новые и новые требования. Летчики хотели летать без помощи наземных станций. А для этого необходимо было иметь прибор, позволяющий видеть землю в любое время.

Эта мечта летчиков была осуществлена. Они получили на вооружение так называемый панорамный радиолокатор - прибор, при помощи которого можно видеть местность под самолетом в определенном радиусе в любую погоду и в любое время суток.

Панорамный радиолокатор работает иначе, чем обычная радиолокационная станция, измеряющая дальность. Под самолетом находится маленькая антенна, напоминающая фару автомобиля. Она располагается так, что радиоволны излучаются вниз, наклонно к земле.

Так как. работа ведется на самых коротких волнах, удается получить очень узкий радиолуч. А это чрезвычайно важно. Чем острее пучок радиоволн, тем больше подробностей может отметить радиолокатор.

Во время работы станции антенна ни секунды не находится в покое. Она беспрерывно вращается вокруг вертикальной оси, делая несколько десятков оборотов в минуту.

С той же скоростью вращается и пучок радиоволн. Он быстро обегает земную поверхность в. большом радиусе под самолетом. Направляясь вниз, радиоволны рассеиваются предметами, которые встречаются на пути, и возвращаются обратно.

Эти волны принимаются антенной и приводят в действие панорамный радиолокатор. Чтобы понять принцип его работы, нужно вспомнить о том, что лежит в основе работы органов зрения.

Мы видим все окружающее потому, что в глаза попадают рассеянные световые лучи. Каждый предмет рассеивает падающий на него свет по-своему, поэтому все они по-разному воздействуют на глаз. А это помогает нам отличить один предмет от другого.

Если в глаз попадает больше света, предмет кажется светлым. Если в глаз попадает света мало, предмет кажется темным. То же самое происходит и в панорамном радиолокаторе.

Рассеяние радиоволн от различных предметов происходит по-разному: от одних сильнее, от других слабее. Благодаря этому радиолокатор и может отличать их один от другого.

Все, что радиолокатору удается нащупать под самолетом внизу, он, как хороший художник-картограф, тут же заносит на экран. Он рисует не кистью, а все тем же пучком электронов, который возникает в электронной трубке.

Как только радиолокатор пошлет порцию радиоволн, пучок начинает двигаться. Его след на экране бежит по радиусу к краю трубки. В распоряжении электронного пучка очень мало времени: всего только короткая пауза между двумя радиоимпульсами.

Но он успевает добежать до края и затем мгновенно возвращается обратно в центр. В этот момент радиолокатор посылает новую порцию радиоволн, и пучок электронов снова устремляется к краю экрана.

Кроме того, он еще и вращается. Поэтому его тропинка теперь уже не та. Она повернута относительно центра на очень маленький угол. Это уже другая дорожка электронов - другой радиус.

Так электронный пучок прочерчивает радиусы на экране. Это происходит очень быстро. Можно подумать, что в трубке вращается тонкая спица, на самом же деле это электронный луч чертит радиусы один за другим.

Направление любого радиуса на экране строго соответствует направлению антенны, а значит, и определенному участку местности, который облучается в этот момент пучком радиоволн. На какой бы угол ни повернулась антенна, на такой же угол сместится радиус. За каждый оборот антенны он обегает весь экран.

Теперь нетрудно понять, как радиолокатор создает изображение местности, которая расстилается под самолетом.

В то время как след электронов бежит по экрану, с земли возвращаются сигналы радиоэха, которые воздействуют на электронный пучок. Слабый радиосигнал действует на пучок электронов слабо, сильный радиосигнал действует сильнее. Поэтому пятнышко, бегущее по радиусу экрана, светится то слабее, то сильнее.

Каждый радиус - это узкая полоска местности, перенесенная на экран. Электронный пучок воспроизводит все, что «видит» радиолокатор. На экране возникает система светлых пятнышек, которые располагаются в строгом соответствии с обозреваемой местностью.

Панорамный радиолокатор

Рис. 1. Панорамный радиолокатор.

Так выглядит залив на экране панорамного радиолокатора, установленного на борту летящего самолета. Черные учаски -  вода, белые участки - берег с расположенными на нем населенными пунктами.

Белые полоски - мосты, перекинутые через реку. Белые пятнышки - корабли быстрее они вернутся обратно и, значит, тем ближе к центру ляжет изображение.

За каждый оборот антенны электронный луч успевает нанести изображение местности, находящейся под самолетом в радиусе действия радиолокатора.

Светлые точки не успевают погаснуть, как новое изображение появляется на экране. Они накладываются друг на друга, и глаз видит немигающую светлую панораму. Так электронный луч ведет зарисовку местности.

На экране возникает своеобразная карта, напоминающая рентгеновский снимок. Она не похожа на то, что можно увидеть глазами. Но на ней отчетливо видны очертания заливов и островов, озер и гор, рек и городов.

Можно различить белые пятнышки кораблей на море, черные змейки рек, перечеркнутые светлыми линиями мостов, контуры населенных пунктов и даже отдельных больших зданий.

Все это летчик видит в любое время дня и ночи при любой погоде. Ему не нужно делать никаких вычислений, не нужно прощупывать пучком радиоволн то одно, то другое направление.

Это делается автоматически. Перед ним подвижная карта земной поверхности, которая проплывает внизу. Летчик видит во всех направлениях на много километров вокруг.

Чтобы он мог легче ориентироваться, на экране наносится ряд концентрических окружностей. Это масштабная сетка. Пользуясь ею, летчик сразу видит расстояние до любого объекта, отмеченного светлым пятнышком.

Такой радиолокатор облегчает вождение не только самолетов,  но и кораблей. Корабельный панорамный радиолокатор часто называют радиолокатором кругового обзора. Это одно из самых замечательных достижений радиолокации.

Продолжение: Радиолокация и противодействие ей при помощи помех.

Источник: Ф. Честнов - "В мире радио", 1954г.

0
950
Добавить комментарий