დიაფრაგმის სინთეზი (SA) არის სიგნალის დამუშავების მეთოდი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ზუსტად გადაიტანოთ რადარის განივი ხაზოვანი მონაკვეთი მიმართულ ბოლოში და გააუმჯობესოთ რადარის გამოსახულების დეტალები. SA გამოიყენება სარადარო რუქის ამოსაღებად (რუკირების დროს), ყინულის პირობების შესამოწმებლად და სხვა სიტუაციებში. ასეთი რუქების სიცხადე და დეტალები შეიძლება შევადაროთ აერო ფოტოსურათებს, მაგრამ დანარჩენი შეიძლება მოიხსნას დედამიწის ზედაპირის ოპტიკური ხილვადობის არარსებობის გამო (როდესაც ის ღრუბლებზე ასხამს და ღამით).

14.1. სარადარო მოქმედების პრინციპი და მოწყობილობები SA-სთან

რადარის გამოსახულების დეტალები მდგომარეობს რადარის ხაზოვან მონაკვეთში. როდესაც პოლარული კოორდინატები განსხვავებულია, განცალკევება დიაპაზონის გასწვრივ (რადიალური განცალკევება) განისაზღვრება ხმოვანი სიგნალის პარამეტრებით, ხოლო განივი მიმართულებით (ტანგენციალური განცალკევება) რადარის ფსკერის სიგანე და მანძილი ცენტრამდე ან ( სურ. 14.1). ტერიტორიის რადარის გამოსახულების დეტალი უფრო დიდია, მით უფრო ნაკლებია ალბათობა იმისა, რომ ის მოთავსდეს ნებართვის ელემენტის ზომაში (არეალში).

Პატარა 14.1. რადარის გამოსახულების დეტალების დამახასიათებელი პარამეტრები

დარჩენილი ცვლილებები ხდება საცდელი სიგნალების სიახლოვეს დაბალი პულსის ხანგრძლივობით ან დასაკეცი სიგნალებზე გადასვლისას (სიხშირის მოდულაცია ან ფაზის მანიპულირება). ცვლილება განპირობებულია ვიწრო ფსკერის ზომით, ვინაიდან იგი პროპორციულია ფსკერის სიგანისა და (ანტენის სიგრძემდე; ანტენის სიგრძემდე), რადგან ის არ შეიძლება იყოს უფრო დიდი ვიდრე გვიანდელი ზომა (მტრედი). ) ლეტალური აპარატის. ტანგენციალური გამოყოფის წინსვლის მთავარი გზა რადარებში სინთეზის მეთოდია

ანტენის დიაფრაგმები რუსული თვითმფრინავებისთვის. ყველაზე ხშირად, SA-ის მქონე რადარები გამოიყენება ე.წ. გვერდითი ხედვის რადარებში (ნახ. 14.2).

რადარებში, რომლებშიც ანტენა მდებარეობს ფიუზელაჟის გასწვრივ და ეს უფრო მნიშვნელოვანია, რაც უფრო დიდია თვითმფრინავის ფიუზელაჟის ზომა. ფრაგმენტები სტრუქტურულად გამოყოფილია შიდა ანტენის ზომით და რადარებში გამოსახულების დეტალები ფიუზელაჟის ანტენებიდან გაბრტყელებულია, თუმცა მანძილი დიაპაზონიდან შენარჩუნებულია.

უფრო რადიკალური გზაა პროგრესული რუსული თვითმფრინავით დიაფრაგმის სინთეზის რადარი (SAR) მიყვანა.

Პატარა 14.2. გვერდითი ხედის რადარის სისწორის დიაგრამები

დიაფრაგმის სინთეზის პრინციპი.მოდით, ხაზოვანი ფაზური მასივის ზომა (დიაფრაგმა) (ნახ. 14.3, ა) შედგებოდეს სხვადასხვა პარამეტრისაგან. რადიატორების მიერ მიღებული სიგნალებიდან გამომდინარე, ნებისმიერ მომენტში შეგიძლიათ აირჩიოთ ფაზური მასივის დიაგრამა სიგანეზე, რათა დააკმაყოფილოთ ფაზური მასივი, ერთი ვიპრომინუვაჩის (ანტენის) თანმიმდევრულად გადაადგილებით იმავე დიაფრაგზე გარკვეული დიაფრაგმით. სიჩქარე V, ნიშნიდან სიგნალების მიღება, მათი დამახსოვრება და შემდეგ ძლიერად ოფლიანობა (სურ. 14.3, ბ). ამ შემთხვევაში სინთეზირებულია ეფექტური ზომის ხაზოვანი ანტენის დიაფრაგმა

ქვედა სიგანე გაიზრდება, რადგან საათები იხარჯება სინთეზზე და რადარის აღჭურვილობა უფრო რთული გახდება.

დაე, თვითმფრინავი ჩამოშალოს ნებისმიერ სიმაღლეზე მუდმივი სითხის პირდაპირ და დედამიწის ზედაპირის პარალელურად (ნახ. 14.4).

Პატარა (4.3. ანტენის ფაზის ფაზირება (a) და დიაფრაგმის სინთეზის სქემა გადამცემის გადაადგილებისას (b)

ანტენა, რომელსაც აქვს ქვედა სიგანე და ბრუნავს 90 ° ხაზამდე, თანმიმდევრულად გადის პოზიციების სერიას, რომელშიც ის იღებს სიგნალებს, რომლებიც მდებარეობს ზუსტად დედამიწის ზედაპირზე. როდესაც ანტენის პოზიციები განსხვავებულია (განსხვავებული), სიგნალები ერთი ან ერთი და იგივე წერტილიდან გადის სხვადასხვა კავშირში, რაც იწვევს დარღვეული სიგნალების ფაზის ცვლილებას, რაც იწვევს სიგნალის მიმდინარეობას. პირდაპირ მონიშნეთ და ეს), სასამართლო პოზიციების ანტენებში მიღებული ორი სიგნალი განსხვავდება ფაზაში

გარდა ამისა, მნიშვნელოვანია კომპენსაცია მაშინაც კი, როდესაც მიღებული სიგნალების დამუშავება ხდება ფაზური ცვლებისთვის (დაყენებულია განყოფილებებში, რომლებიც განასხვავებენ ფოკუსირებულ და არაფოკუსირებულ SAR-ებს. პირველ ეტაპზე დამუშავება ხორციელდება ანტენების გადაადგილებამდე, სიგნალების შენახვამდე და ფაზის კომპენსირებამდე. შემოსევები და სიგნალების სუბსუმაცია (დაყოფა ნახ. A მეორეში - იგივე ოპერაციების წინ, მაგრამ ფაზური წინსვლის კომპენსაციის გარეშე.

Პატარა 14.4. ფაზური შეფერხებების გამოჩენა საჰაერო ხომალდის სწორხაზოვანი ბრუნვის პროცესში დიაფრაგმის სინთეზის დროს

RSA-ს ტანგენციალური გამოყოფა.არაფოკუსირებული დამუშავება უზრუნველყოფს V სიგნალების დაკეცვას, დიაფრაგმის გარე და ცენტრალური ელემენტების სიგნალების ფაზებში განსხვავებულობით. 14.4 ამის შემდეგ, რადგან

ამრიგად, ტრაექტორიის მანძილზე სიგნალების დაშვებით, ინახება სინთეზირებული ფსკერის საწყისი სიგანე.

ამ შემთხვევაში ადგილი აქვს ტანგენციალურ განცალკევებას და ნიშანს საკმარის მანძილზე (სურ. 14.5).

Პატარა 14.5. ტანგენციალური ცალკეული ნაწილის სიღრმე დიაპაზონთან შედარებით პირველად რადარში (1), არაფოკუსირებულ რადარში SA (2) და ფოკუსირებულ რადარში SA (3)

როდესაც დამუშავება ფოკუსირებულია, ვარაუდობენ, რომ სიგნალები დაფუძნებულია თვითმფრინავზე დაყენებული ფაქტობრივი ანტენის შერევის თანაფარდობაზე, რომელიც მიდრეკილია მეტა წერტილში:

ამ შემთხვევაში, სინთეზირებული დნმ-ის სიგანე

და ტანგენციალური განცალკევება

SAR-ის სტრუქტურული დიაგრამა. SAR-ის საფუძველია თანმიმდევრული იმპულსური რადარები, რომლებიც დაფუძნებულია შიდა თანმიმდევრულობის მქონე წრედზე (ნახ. 14.6).

თანმიმდევრული ოსცილატორი (CG) სიხშირეზე გამოიყენება რადიოსიხშირული გენერატორის (RFG) შესაქმნელად ერთ გლუვ მოდულატორში. საცდელი სიგნალი მოდულირებულია იმპულსური თანმიმდევრობით დაძაბულობის გამაძლიერებელი მოდულატორიდან (PA) არის კიდეების გადაცემის კასკადი. სიგნალის დამუშავება (მეხსიერება, ფაზის კომპენსაცია, შეჯამება) დიდწილად არის დამოკიდებული დაბალ სიხშირეებზე რთულ ციფრულ ფილტრებზე, რომლებიც წრეში გადაიცემა კვადრატული არხებით, რომელთაგან თითოეული იწყება ფაზის დეტექტორით. საცნობარო ძაბვა ფაზის დეტექტორებისთვის არის თანმიმდევრული ადგილობრივი ოსცილატორი (LO). კვადრატული არხის სიგნალები (ფაზის ინფორმაციის შენახვა) მიეწოდება ჩამწერ მოწყობილობას ან ციფრული რეალურ დროში დამუშავების მოწყობილობას (RTS). სიგნალების ანალოგური დამუშავების დროს რადარში SA-ით, ინფორმაცია კვადრატული ფაზის დეტექტორების გამოსასვლელებიდან მიეწოდება სპეციალურ მოწყობილობას ჩასაწერად, მაგალითად, ოპტიკურ მოწყობილობაში კათოდური მილის ეკრანიდან გამოსახულების ჩასაწერად, მოდულირებული სიკაშკაშისთვის. თქვენ

Პატარა 14.6. რადარის ბლოკ-სქემა დიაფრაგმის სინთეზით

შუქი ანათებს. დამუშავება და გაფართოებული ინფორმაციის ხელმისაწვდომობა ხელმისაწვდომი იქნება მოგვიანებით, დაგროვილი საათების მონაცემების დამუშავების შემდეგ (არა რეალურ დროში).

ციფრული სიგნალის დამუშავებით, მიღებული ინფორმაცია დაუყოვნებლივ გამოდის დამუშავების დროს რეალურ დროში.

სიგნალის დამუშავების პრინციპები SAR-ში.ნებისმიერი ტიპის დამუშავებისას აუცილებელია ჩარჩოში არსებული სამიზნე სიგნალების შესახებ ინფორმაციის დამახსოვრება.

ჩარჩოს ზომები დგინდება აზიმუტით, ეფექტური მნიშვნელობები სინთეზირებულია დიაფრაგმით და მანძილით (ნახ. 14.7, ა).

როდესაც ანტენა კანზეა მოთავსებული, სიგნალები მიიღება ფრაგმენტებით და იგზავნება მიმღების შესასვლელში, ათვალიერებენ დისტანციებს თანმიმდევრულად საათში, ასევე თანმიმდევრულად ჩაიწერება კანში აზიმუთალური არხებიდან, რაც აშკარად ჩანს. ნაჩვენებია ისრებით ნახ. 14.7, ბ. ამ შემთხვევაში იქმნება უნიკალური გამოსახულების ჩარჩო ზომებით. ინფორმაცია სამიზნის ამჟამინდელი პოზიციის შესახებ, ისევე როგორც x-კოორდინატის შესახებ, შეგიძლიათ მიიღოთ დიაფრაგმის სინთეზისას მხოლოდ შერჩეული ხედების ანალიზის დროს. სიგნალების მნიშვნელობები. ჩაწერილია სინთეზის ინტერვალებით, ამიტომ ჩამწერი მოწყობილობიდან ინფორმაცია იკითხება თანმიმდევრულად კანის არხების დიაპაზონში (ნახ. 14.7, გ).

Პატარა 14.7. ადგილის ჩარჩო დამახსოვრებულია (a): ჩაწერის დიაგრამები (b) და წაკითხვის (c) პარამეტრები

სიგნალი, რომელიც გროვდება SAR-ში.მიეცით რადარს პულსის რეჟიმში მუშაობა. შემდეგ, გამეორების პერიოდის განმავლობაში, ანტენა გადაადგილებულია განყოფილებით

ასეთი მიკერძოებული ანტენით სამიზნის გამოტოვების გამორთვისთვის იხილეთ ნახ. 14.8. ამ შემთხვევაში, ერთდროულად იქმნება სურათის ჩარჩო i ზომებით და იქმნება ინფორმაცია სამიზნე პოზიციის შესახებ, ასე რომ x კოორდინატის შესახებ, დიაფრაგმის სინთეზის დროს, შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი მხოლოდ მონაცემების გაანალიზებისას, შესაბამისად სინთეზის ინტერვალებში ჩაწერილი სიგნალების მნიშვნელობა, ჩამწერი მოწყობილობიდან ინფორმაცია იკითხება თანმიმდევრულად კანის დიაპაზონის არხებში (დივ. სურ. 14.7, ა). ახლა მისაღებია, რომ ეს არ არის ნაგავი, არამედ მეტა

Პატარა 14.8. ურთიერთშერევისა და წერტილოვანი მონიშვნის კინემატიკა

იშლება რაც შეიძლება სწრაფად იგივე სითხით V (ნახ. 14.9, ა). იწყება დაახლოებით ერთი საათის შემდეგ, როდესაც ხელსაწყო გაივლის (წერტილი M) დიაფრაგმის შუაში და პატივისცემით

დოპლერის სიხშირის დარღვევის მიმართულების დიაგრამაზე გავლისას (ნახ. 1-ლი ფაზა (ნახ. 14.9, გ) იცვლება კანონები:

მნიშვნელოვანია, რომ კოეფიციენტები მუდმივი პირობებისთვის ველში "მდე და V" დევს სიგნალების დამუშავების შემდეგ, დიაპაზონში რამდენიმე არხით.

დიაფრაგმის სინთეზის დროს ნაცემი სიგნალების რთული ამპლიტუდა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ფორმით

Პატარა 14.9. რადიალური სითხის ვექტორის (ა) ფორმირების სქემა; სიგნალის დოპლერის სიხშირის (ბ) და ფაზის (გ) ცვლილების ბუნება თოვლის დაღვრის დროს

იმპულსური რადარში სიგნალი მოდის დისკრეტულ მომენტებში და საათებში

დისკრეტული შენახვის სიგნალები (14.4) უნდა ინახებოდეს საათობრივი ინტერვალებით, ასე რომ

SAR-ში სიგნალის დამუშავების ალგორითმები.სიგნალის ოპტიმალური დამუშავებისთვის (14.4) საჭიროა ფილტრი იმპულსური პასუხის მახასიათებლით

ცალკეული ნაწილის რადიკალური გადაადგილების პრობლემა ქვედა ღერძის პერპენდიკულარული მიმართულებით განსაკუთრებით აქტუალურია ზედაპირული ხედვის რადარებისთვის მფრინავი ან კოსმოსური ხომალდის ქვეშ, ქვედა ღერძის მიმართულებით ფრაგმენტებს აქვთ ძალიან მაღალი გარჩევადობა გაფართოებული სპექტრით. რადარის სიგნალი. ვინაიდან ანტენის გავრცელება მიმართულია რადარის სიჩქარის ვექტორის პერპენდიკულარულად, ანუ არის შორ მანძილზე ხედვა, მაშინ ანტენის გადაადგილება დაყრდნობილი ზედაპირის გასწვრივ იძლევა ოპტიმალური ნიმუშის გატეხილი სიგნალების ოპტიმალური აღების საშუალებას. ფსკერის ღერძის პერპენდიკულარული სწორი ხაზი. ასე იღებენ მაღალი გარჩევადობის რადარის სურათებს.

გარჩევადობის ზრდა, მჭიდრო შემოწმებისას, შეიძლება გამოვლინდეს ქვედა ტალღის ფორმის შეკუმშვის შედეგად ოპტიმალური დამუშავებით (იმპულსის შეკუმშვის მსგავსი პულსის შიდა მოდულაციით) ან სინთეზირებული ანტენის მასივის მიერ შაბლონების ფორმირების შედეგად. იქმნება, როდესაც რადარის ანტენა გადაადგილდება, სანამ ზედაპირზე არ მიაღწევს.

მოდით გადავხედოთ თვითმფრინავის რადარის მუშაობის პრინციპს და პოტენციურ შესაძლებლობებს გვერდიდან. სადგურის ანტენა დახატულია ფლაერის ღერძის გასწვრივ და ქმნის ფსკერს, ვიწრო ჰორიზონტალურად და ფართო ვერტიკალურ სიბრტყეში, ორიენტირებული ფლაერის ღერძზე პერპენდიკულარულად. გამოიწვიოს ორი იდენტური ფსკერის შექმნა ფრენის ღერძის ორივე მხარეს, რომელიც ამ შემთხვევაში არ არის ქსელი.

როდესაც რადარები გაფართოებულია და ანტენის ზომა იზრდება, ფსკერის სიგანე ჰორიზონტალურ სიბრტყეში იზრდება. მნიშვნელოვანია, რომ შედარების სიმარტივის მიზნით, ჰორიზონტალურ სიბრტყეში შემოსაზღვრული ვართ წრით, რადარის წინ ვპოულობთ ზედაპირის წერტილის ბრუნვის დროს D ზედაპირზე:

დე - ფლაერის სითხე, რომელსაც სტაბილურად პატივს სცემენ; - ფსკერის ხაზოვანი სიგანე რადარიდან D მონაკვეთზე. რადიალური შესანახი სითხე მდებარეობს ნაგლინი ზედაპირის წერტილში (ნახ. 18.7, ა), სადაც იგი ჰორიზონტალურ სიბრტყეში მთელ ფსკერს შორის და პირდაპირ განსახილველ წერტილამდეა. ამრიგად, ქვედა ღერძზე და კიდეებზე აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას. ასე რომ, თუ გვერდითი ხედის რადარი ვიწრო ძირში გაიჭედება, მაშინ შეგიძლიათ მისი ჩასმა. რადიალური შენახვის ლიკვიდობის მიზეზი არის ნაცემი სიგნალის სიხშირის დამატებითი განადგურება, რომელიც იცვლება ხაზოვანი კანონის მიხედვით მდე. ამგვარად, როდესაც ხაზი იშლება, სიხშირის მოდულაცია მიიღება, იმპულსი სამვალენტიანია (ნახ. 18.7, ბ) სიხშირის გადახრის გამო.

ოპტიმალური დამუშავებით, ასეთი პულსი შეიძლება შეკუმშოს ტრივალენტურ პულსზე, აქცევს სიგნალის სპექტრულ სიგანეს და ახლოს იქნება იმავე მნიშვნელობასთან. ოჟე,. ასე რომ იაკ, მაშინ. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ გამოსასვლელში ფილტრი აკუმშავს პულსს, იღებს ფორმას და მისი ტრივიალურობა (დაახლოებით 0,64 მაქსიმალური მნიშვნელობა) განსაზღვრავს შეზღუდვის საშუალებას საათში, როგორც მითითებულია სადგური, ჩვენ ვუშვებთ ვექტორის პირდაპირი მიმართულებით, ღერძზე პერპენდიკულარულად. ფსკერის.

ასევე, თანმიმდევრული დამუშავებით, ნებადართული აწევა არ დევს დიაპაზონში და გარშემორტყმულია თანაბარი მნიშვნელობებით. ეს კონცეფცია, თავიდან პარადოქსულად გამოიყურება, გონივრული ხდება რადარის ცალკეული ნაწილების ანალიზის დროს გვერდითი ხედიდან ეკრანის სინთეზის თვალსაზრისით.

ვინაიდან ყველა სიგნალი გაფართოებულია თანმიმდევრულად (ანუ ფაზის კორექტირების მიხედვით), შესაძლებელია ქვედა სიგანის ჩამოყალიბება (სინთეზირება).

უფრო მეტიც, კოეფიციენტი 2 ზრდის ფაზის წინსვლას, როდესაც სიგნალი გადის ხაზის D "წინ და უკან".

ნებადართული პირდაპირი ნაკადი (ქვედა ღერძის პერპენდიკულურად)

განყოფილება L, რომელზედაც ხორციელდება მიღებული სიგნალების თანმიმდევრული შეჯამება, ნიშნავს სინთეზირებული მრუდის ზომას, ვინაიდან ჯამი მსგავსია მიღებული სიგნალისა ფაზაში შესვლის ანტენისთვის, მრუდის ზომით ტოლი. ნათელი ხდება, რატომ მცირდება გადაწყვეტილი პასუხი, ანუ გარჩევადობა იზრდება რეალური ანტენის გავრცელების ცვლილებით და არ დევს D-ის ქვეშ. ეს ხსნის სინთეზირებული გავრცელების ზრდას რადარის ფსკერის სიგანის პირდაპირპროპორციულად და დიაპაზონი და შემოწმებული წერტილები.

თუმცა, სიგნალის დამუშავებისას თანმიმდევრულობის უზრუნველყოფის პრობლემებიც იზრდება. ამიტომ, გვერდითი ხედვის რადარის ანტენა გამოიყენება დამნაშავის მცირე მნიშვნელობების და მრუდის მნიშვნელოვანი ზომების დასადგენად, რაც იძლევა თანმიმდევრული დამუშავების საშუალებას, რაც უზრუნველყოფს სისტემის პოტენციურ ცალკეულ შენობასთან სიახლოვეს სინთეზირებული მრუდით, რაც მნიშვნელოვანი მოცემულია ფორმულით (18.27).

უწყვეტი სიგნალიდან იმპულსურზე გადასვლისას სინთეზირებულია გისოსის ანტენის მსგავსი ანტენა, რომელიც დგას თითოეული დონის ელემენტებს შორის. გვერდითი ხედვის რადარებში არის პულსის და გავრცელების პრობლემა, ამიტომ ამ რადარებს უწოდებენ სადგურებს სინთეზირებული ანტენის მასივით.

კანის იმპულსის სტიმულირებით რადარის ანტენა ხდება სინთეზირებული ბადეების ელემენტი, რომლის დიაპაზონი არის ზედაპირის მოცემული წერტილიდან უმოკლეს მანძილიდან (ნახ. 18.7, ა) მხოლოდ იმ მომენტში, როდესაც წერტილი არის დანახული ჩანს ქვედა ღერძზე. სინთეზირებული გისოსების კიდეებზე ზედაპირი დაყოფილია

ქვესადგურებს შორის ეს განსხვავება მითითებულია სიგნალის მაქსიმალური ჩარევით. თუ ნაკადის პროცესში იცვლება ფაზის შაბლონები და ფიქსირდება და ფიქსირდება დამუშავების დროს, მაშინ სინთეზირებულ ბადეებს ფოკუსირება ეწოდება. სიგნალის დამუშავების სისტემა ამ შემთხვევაში უნდა იყოს დაკეცილი, ამიტომ აუცილებელია გვესმოდეს, რომ ცალკეული კომპონენტების რაიმე ნარჩენების დაწყებამდე ხდება "ფოკუსირების" ფორმა, ანუ გადადის არაფოკუსირებულ დამუშავებაზე ფაზის დარღვევების გადაჭრის გარეშე. ამ შემთხვევაში დასაშვებია სინთეზირებული გახსნის ბოლოებში მოძრაობის განსხვავება, რაც მიუთითებს ფაზის მაქსიმალურ ცვლილებაზე. აქედან შესაძლებელია ვიცოდეთ სინთეზირებული ანტენის ეფექტური გავრცელების ზომა. 3 ნახ. 18.7, ცხადია, რომ მე, მაშინ,

ამრიგად, ფოკუსირების არარსებობის შემთხვევაში, სინთეზირებული ეკრანის ფსკერის სიგანე არის ზომა და, შესაბამისად, ხაზოვანი დასაშვებია

სიგნალის კორექტირების (ფოკუსირების) გარეშე დასამუშავებლად, პულსის განმეორების პერიოდისთვის შეფერხების ხაზს დაამატეთ საგანგებო ექსპონენციური აკუმულატორი. ნათელია, რომ სახელწოდება ფოკუსირებული და ფოკუსირებული სისტემები ეფუძნება ანალოგიას ოპტიკურ სისტემასთან, რომელშიც, როდესაც დიაფრაგმა ღიაა, აუცილებელია ლინზის ფოკუსირება (სიმახვილის რეგულირება).

ძლიერი დიაფრაგმით, უზრუნველყოფილია საკმარისი სიცხადე (სიმკვეთრე) ფოკუსირების გარეშე, როდესაც ობიექტივი მუდმივად არის დაყენებული ექსტრემზე.

მოშორება, სიგნალის სიგნალით (ღეროების თაღლითების თაღლითები), მაქსიმალური მაქსიმალური ლინინი დოსვილი სიძლიერეში, პერპენდიკულარული ფსკერის პერპენდიკულარულად, შეუსაბამოა შორ მანძილზე ფოკუსირების დროს (გამოსასვლელის არაფოკუსირება). )

ცალკეული შენობების სიმკვრივე D მანძილზე ამ მოვლენებისთვის ნაჩვენებია ნახ. 18.8.

ამრიგად, სინთეზირებული ანტენის პოტენციური შესაძლებლობების სრულად გასაცნობად, აუცილებელია სიგნალის დამუშავება ფაზური კორექტირებით მოცემული წერტილის პოზიციაზე რადარის ანტენასთან. იმპულსური რადარებში სიგნალი პერიოდულად მეორდება და კორექტივები შემოდის დისკრეტულად საათის მომენტში, იმ მომენტში მიღებული საშუალო პულსის გათვალისწინებით, საათი, როდესაც მოცემული წერტილი მდებარეობს მფრინავი თვითმფრინავის ტრავერსზე.

ამინდის ფილტრი წერტილის ნიშნის სიგნალისთვის რადარის მოცემულ დიაპაზონში და სიჩქარეზე ასევე ძალიან ჰგავს იმპულსების პაკეტის თანმიმდევრული ფილტრის სქემებს, რომლებშიც პულსების ამპლიტუდა მრავლდება იმპულსზე. ფაქტორები და ფაზაში გადანაცვლება. კორექტირების მნიშვნელობით. ასეთი დამუშავება (ფოკუსირება) საჭიროა დიაპაზონის კანის ელემენტისთვის, ანუ აუცილებელი ფილტრი კანის დიაპაზონისთვის (დისკრეტულობა მდგომარეობს დიაპაზონის ცალკეულ ნაწილში, რომელიც მითითებულია სიგნალის სპექტრის სიგანეზე) და ფილტრის პარამეტრების მიხედვით მნიშვნელობები იცვლება რადარის მოძრაობის სიჩქარის შეცვლისას.

ვიმოგი ინსტრუქციების დამატებამდე გვეძლევა სინთეზის საათამდე, თანაბარი ორიენტირებული სისტემებში. ასე რომ, თვითმფრინავის სიჩქარის გათვალისწინებით, რადარის მუშაობისას მოცემული დიაპაზონის გარჩევადობა, საჭიროა სინთეზირებული დიაფრაგმის საჭირო ზომა. Რა სირცხვილია. პულსის გამეორების სიჩქარით, სიგნალის დამუშავების დროს შეჯამებული სიგნალების რაოდენობა დიაპაზონის კანის ელემენტისთვის, რომელთა რაოდენობა ნარევში მიიღწევა დიაპაზონის დათვალიერებით. კვანტიზაციის დონეების რაოდენობა მიუთითებს დამუშავების მოწყობილობის სიმძლავრეზე. ამგვარად, საიდუმლო ავალდებულებს წაშლილ ინფორმაციას. თუ გამოვლენილია კვადრატული არხები, მნიშვნელობები იყოფა ქვედანაყოფად და არის 108 ბიტის რიგის მიხედვით. კანის პერიოდში ფაზის კორექციის უზრუნველყოფით, ასეთ სისტემებში დამუშავების საჭირო სიჩქარე მიიღწევა.

აშკარა სირთულის მიუხედავად, მუდმივი ელემენტარული ბაზის მქონე დამუშავების მოწყობილობების ციფრული განხორციელება შესაძლებელია, განსაკუთრებით ვიდეო სიხშირეზე მიმდინარე დამუშავებით. ციფრული დამუშავების უპირატესობა არის თვითმფრინავის ან თანამგზავრის ქვეშ არსებული სცენის რეალურ დროში გადაღების შესაძლებლობა.

თუ დაბინდვა მისაღებია გამოსახულების ამოღებისას (მაგალითად, რუკების დროს), მაშინ სურათის სინთეზის დროს სიგნალის დამუშავების ოპტიკური მეთოდების სრული სტაგნაცია, ოპტიკური მოწყობილობის ფრაგმენტები უზრუნველყოფს მრავალარხიანი თანმიმდევრული სიგნალის დამუშავებას დიაპაზონის ყველა ელემენტისთვის.

ჭრის პრინციპი ეფუძნება მიდგომას. მიღებული სიგნალები იწერება ფოტოფლაერზე, ვრცელდება სიჩქარით, პროპორციულია ფლაერ V-ის სიჩქარის პროპორციულად, რომლის დროსაც დიაპაზონის რიგები ნაწილდება ფლოტზე. კანის მწკრივის დასაწყისში, ნახული წერტილის D მანძილის პროპორციულად, დარტყმის სიგნალები იწერება ერთი საათის განმავლობაში; შემდგომი მიმართულებით ჩაწერა (გადაფურთხების წინააღმდეგ) მსგავსი მასშტაბით გადასცემს სიგნალების განაწილებას ოვანოვო როზეკრიტის სინთეზი.

განვითარების შემდეგ (განვითარებას ერთი საათი სჭირდება და ეს ნიშნავს ნიმუშის შეფერხებას), დნობა იჭიმება ოპტიკური მოწყობილობის ფანჯრის წინ, დაუყოვნებლივ ეჯახება ერთ თანმიმდევრულ სინათლის სხივს. დნობის მეშვეობით გამავალი მსუბუქი ხვეულის სიბრტყე მოდულირებულია ამპლიტუდაში და ფაზაში ჩაწერილი სიგნალით. ველის ზომები, გადაღებული ოპტიკურ ეკრანზე ან სხვა ფოტოსურათზე ოპტიკური ფილტრის გამოსავალზე, მიუთითებს სინთეზირებული ანტენის მიმართულების დიაგრამების სიგანეზე, რომელიც ხშირად უფრო მცირეა, ვიდრე რეალური ანტენის მიმართულების დიაგრამების სიგანე. . ოპტიკური ფილტრის ელემენტების (ლინზების) პარამეტრების შერჩევით შესაძლებელია თანმიმდევრული დამუშავების უზრუნველყოფა და სინთეზირებული რადარის გამოსახულების მაღალი სიცხადის მიღწევა. ვენერას ხელოვნურ თანამგზავრზე დაყენებული სინთეზირებული სტრუქტურის დამატებითი გვერდითი ხედვის რადარის გამოყენებით რადიანის მიმდევრებმა შეძლეს ამ პლანეტის მკაფიო რადარის სურათის მიღება, რომელიც დახურულია ოპტიკური მეთვალყურეობისთვის.

დიაფრაგმის სინთეზი, მაღალი წყვეტის გარჩევადობის მიღების მეთოდი ერთდროული დამუშავების შედეგების დამატებითი სინთეზისთვის, რომელიც განისაზღვრება რადიოინტერფერომეტრით, რომელიც შედგება ორი პატარა დიაფრაგნისაგან, რომლებიც მოძრაობენ დიდ დიაფრაგსა და კორელაციურ (გამრავლებულ) პრიმაჩას შორის. . ვიმირვანიის შედეგი დიაფრაგმის სინთეზის მეთოდის გამოყენებით მსგავსია ვიმირების დიდი დიაფრაგმის ანტენით. დიაფრაგმის სინთეზით, დიდი რაოდენობით ვიბრაცია ხდება ელემენტების სხვადასხვა პოზიციებზე და შედეგები განისაზღვრება სხვადასხვა ფაზითა და ფაზებით.

პროტონაციის დიაფრაგმის სინთეზის მეთოდი 1952 წელს მ. რაილის მიერ, რომელიც მისი დახმარებით იკვლევდა გალაქტიკების რადიოსტრუქტურას. 1974 წელს რაილს და ე. ჰიუიშს მიენიჭათ ნობელის პრემია "ასტროფიზიკის ინოვაციური კვლევისთვის". დიაფრაგმის სინთეზის ყველაზე დიდი გაფართოება მიღწეულია რადიოასტრონომიასა და რადიოლოკაციაში. რადიოასტრონომიაში, დიაფრაგმის სინთეზი გამოიყენება რადიო წყაროს ინტენსივობის კუტიკულის განაწილების კვლევასთან დაკავშირებით კუტიკულების წვრილი სტრუქტურით წამის ნაწილამდე. ასეთი თვალყურის დევნებისთვის, საჭირო ანტენა d / λ თანაფარდობით (d არის დიაფრაგმის ხაზოვანი ზომა, λ არის დიაფრაგმის სიღრმე) არის 10 3 -10 6 ბრძანებით, შემდეგ სანტიმეტრის რადიოს დიაპაზონისთვის d შეიძლება იყოს ასობით მეტრის და ბ მეტის ბრძანებით. ბუნებრივია, ასეთი დიაფრაგმით ორიგინალური ანტენების შექმნა შეუძლებელია, ამიტომ დიაფრაგმის „სინთეზირება“ შესაძლებელია სინთეზირებული დიაფრაგმის შუაში მდებარე ახლომდებარე წერტილებზე დაბნელების შესრულებით, შემდეგ კი დაბნელების მსგავსი დამუშავების გაგრძელებით. შედეგად, მიიღწევა ჭრის მაღალი გარჩევადობა.

დიაფრაგმის სინთეზის მეთოდის გამოყენებისას დიდი ანტენა იყოფა N ელემენტებად. კანის ელემენტიდან ამოვარდნილი ბუჩქები ფაზაში ქრება ანტენის ფოკუსიდან. ეს მაღალი სიხშირის ძაბვა V (t) ფოკუსში შეიძლება ჩაიწეროს შენახვის ჯამის ΔV i (t) სხვა ელემენტების სახით:

დაძაბულობა P დიდი ანტენის მიმღების გამოსავალზე პროპორციულია ძაბვის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობისა:

ფორმულიდან (2) ჩანს, რომ შედეგი განსხვავდება საწყობებს შორის, რომლებიც დევს მხოლოდ ელემენტების წყვილიდან მომდინარე სიგნალებში. საწყობის კანი შეიძლება კონტროლდებოდეს ორი პატარა ანტენით იმავე ზომის, როგორც დიაფრაგმის ელემენტი, რომლებიც განლაგებულია i და k პოზიციებზე და კორელაციური (გამრავლების) მიმღები. თუ ფრთხილად იყავით, რომ არ ჩაერიოთ ცის ცვალებად ელემენტებში, მაშინ ასეთი ინტერფერომეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სერიის (2) წევრების თანმიმდევრული ვიბრაციისთვის.

დედამიწის ზედაპირზე დაშვების ხაზის მონაკვეთი, რომელიც ჩანს შორეული ჭავლის მხრიდან, ბრუნავს 180°-ით 12 წელიწადში. თუ ქსელის ანტენის ყველა ელემენტი თითოეულ ჭრილზე მოთავსებულია ბირთვის უკან, მაშინ 12 წელიწადში შესაძლებელია წრიული დიაფრაგმის სინთეზირება დედამიწის შეფუთვის ღერძზე პერპენდიკულარულ სიბრტყეში, რომლის დიამეტრი ტოლია ჭრის დიამეტრზე. ნებისმიერი მიმართულებით სინთეზირებული დიაგრამის სიგანე შეფუთულია ამ მიმართულებით დიაფრაგმის პროპორციულ პროექციაში. განცალკევების დაკარგვა ეკვატორულ სიბრტყესთან ახლოს სწორ ხაზებში მცირდება, როდესაც ქსელის T- ფორმის ანტენა ჭრილებით არის ორიენტირებული გამავალ-შესასვლელში და არჩეულია გამავალი-გამავალი სწორი ხაზები (ნახ.).

მიმდინარე დიაფრაგმის სინთეზის სისტემები შედგება დიდი რაოდენობით მბრუნავი ანტენებისა და მუდმივად აქტიური დამოუკიდებელი კორელაციური ინტერფერომეტრებისგან, რაც მნიშვნელოვნად აჩქარებს მოვლის საათებს. დედამიწისგან ერთბაშად შეფუთვით, კანის ინტერფერომეტრი კვდება სერიის (2) დამატებების დიდი რაოდენობით. მრავალელემენტიანი ინტერფერომეტრებისთვის, დიაფრაგმის სინთეზის მეთოდი საშუალებას იძლევა სინთეზირდეს ინტერფერონი ისეთი სიგანით, რომელიც შეიძლება დაიკვლიოს დიაფრაგმის უკან, რომელსაც აქვს მასივის ანტენის ზომების ტოლი ზომები.

კალიბრაციის შედეგებიდან მეტი ინფორმაციის მისაღებად, ცის სიკაშკაშის შესახებ აპრიორული ინფორმაცია მიიღება. ასეთი აპრიორი ინფორმაცია შესაძლებელს ხდის ფართოდ განლაგებული ანტენების სისტემების შექმნას, ასევე ცის რუქების შექმნას, რომლებიც აჩვენებს მხოლოდ ამპლიტუდის ვარიაციებს, როდესაც ინფორმაცია ხელმისაწვდომია გაურკვეველი ან ყოველდღიური ფაზების შესახებ.

პირველი რობოტები vykoristanny-ით მცირე დახშული ანტენების დიაფრაგმის სინთეზისთვის დაიბადა კემბრიჯში (დიდი ბრიტანეთი) 1954 წელს. სიდნეიში (ავსტრალია) 1956 წელს, ადამიანთა ჯგუფმა პირველად სცადა დედამიწის შემოხვევა დამატებითი ხაზოვანი გისოსის უკან ორგანზომილებიანი გისოსის სინთეზისთვის. დიაფრაგმის სინთეზის ყველაზე ცნობილი სისტემა არის VLA (Very Large Array) ანტენა ნიუ მექსიკაში (აშშ), რომელიც დასრულდა 1981 წელს. იგი შედგება 27 მბრუნავი პარაბოლოიდისგან 25 მ ტყავის დიამეტრით, რომელთა გადაადგილება შესაძლებელია სამი 21 კილომეტრიანი თაროს ტრასით, დადებული სახით Y. Dovzhinі hvili 1.3 სმ ხდება 0.05".

დიაფრაგმის სინთეზის მეთოდი ასევე გამოიყენება ინტერფერომეტრებში ასობით და ათასობით კილომეტრით დაშორებული ანტენებით (რადიოინტერფერომეტრია გაფართოებული ბაზებით). ეს შესაძლებელს ხდის დედამიწის ზომებთან გათანაბრებული დიაფრაგმების სინთეზირებას და 0,001" რიგის ათვლის გარჩევადობის ამოღებას, რაც მნიშვნელოვნად აღემატება ოპტიკურ ასტრონომიაში წვდომას. მომავალში, დედამიწის დიაფრაგმების შექმნა სივრცე, ნაწილი ელემენტები, რომლებიც განთავსდება კოსმოსურ ხომალდზე (რადიოასტრონის პროექტი, რუსეთი).

ლიტ.: Kraus J.D. რადიო ასტრონომია. მე-2 გამოცემა. პაუელი, 1986; კრისტიანსენ უ., ჰოგბომ ი. რადიო ტელესკოპები. მ., 1988 წ.

განცალკევება არის ტელესკოპური სისტემის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი. ოპტიკა მყარია, რაც აშკარად უკავშირდება ტელესკოპის შესასვლელი დიაფრაგმის დიამეტრს დიდ სიფრთხილესთან. დიდი დიამეტრით, როგორც ჩანს, დიდი პრობლემაა. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მასზე დიდი ტელესკოპი ოდესმე დაჭირდეს.
რადიოასტრონომიასა და რადარში ცალკეული მონაცემებისა და სტაგნაციის საგრძნობლად გაზრდის ერთ-ერთი გზა არის დიდი და სუპერ დიდი დიაფრაგმების სინთეზის მეთოდი. მილიმეტრულ ტალღას აქვს ყველაზე დიდი დიაფრაგმა - 14 კმ - ჩილეში ALMA პროექტისთვის 66 ანტენის მიერ ჩამოყალიბებული.

დიაფრაგმის სინთეზის მეთოდების ოპტიკურ ველზე გადატანა, რადარების სიდიდის რამდენიმე რიგით ნაკლები ეფექტურობის ზრდით, დაკავშირებულია ლაზერული ჰეტეროდინის ტექნოლოგიის განვითარებასთან.

1. ნაჩვენებია ჩამოსხმის ფიზიკური საფუძველი.

კარგი იქნება იმის თქმა, რომ გამოსახულება ნებისმიერ ოპტიკურ მოწყობილობაში წარმოიქმნება სინათლის დიფრაქციის შედეგად შეყვანის დიაფრაგზე და სხვა არაფერი. გაოცდით ობიექტის გამოსახულებით დიაფრაგმის ცენტრში. სინათლის უსასრულოდ შორეული ნახვრეტის გამოსახულების სიკაშკაშის ზუსტი განაწილება (ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა) იგივე დიამეტრის ობიექტივისა და კამერის ობსკურასთვის იქნება. ლინზის, როგორც პინჰოლური ლინზის მრავალფეროვნება მდგომარეობს მხოლოდ იმაში, რომ ობიექტივი გადასცემს გამოსახულების დიაფრაგმით წარმოქმნილ სურათს უსასრულობიდან მის ფოკუსურ სიბრტყეში. წინააღმდეგ შემთხვევაში, როგორც ჩანს, შეყვანის ბრტყელი ქედის ფრონტის ფაზური ტრანსფორმაცია ვიბრირებს სფერულ კონვერგენციაში. dzherel-ის შორეული წერტილისთვის და გამოსახულების მრგვალი დიაფრაგმისთვის, აირის სურათი რგოლებით ნათელია.


Airy-ის დისკის ჭრის ზომა პრინციპში შეიძლება შეიცვალოს და გარჩევადობა გაიზარდოს (რეილის კრიტერიუმით), თუ დიაფრაგმა სპეციალური ხერხით არის გაფორმებული. არსებობს გადაცემის ისეთი განაწილება რადიუსზე, რომლითაც ცენტრალური დისკი თეორიულად შეიძლება საკმაოდ პატარა იყოს. თუმცა, ამ შემთხვევაში სინათლის ენერგია ზედმეტად ნაწილდება რგოლების გასწვრივ და დაკეცილი გამოსახულების კონტრასტი ნულამდე ეცემა.

მათემატიკური თვალსაზრისით, დიფრაქციული გამოსახულების ფორმირების პროცედურა მცირდება შეყვანის სინათლის ველის ორგანზომილებიან ფურიეს ტრანსფორმაციამდე (მახლობლად მდებარე სკალარული ველში ეს აღწერილია კოორდინატების და საათის რთული ფუნქციით). გამოსახულება ჩაწერილია თვალით, ეკრანით, მატრიცით თუ სხვა რამით, ინტენსივობა არის კვადრატული, სხვა არაფერია თუ არა სინათლის ველის ორგანზომილებიანი ამპლიტუდის სპექტრი, რომელიც გარშემორტყმულია ობიექტის მიერ გამოსხივებული დიაფრაგმით. აირის ერთი და იგივე სურათის მოძიება მარტივია კვადრატული მატრიცის აღებით ერთი და იგივე რთული რიცხვებიდან (მათ აქვთ ბრტყელი ფრონტი შორეულ წერტილში), მისგან მრგვალი „დიფრაგმის“ „მონახულებით“, კიდის ნულიდან და შექმნით. ყველა მატრიცის ფურიეს ტრანსფორმაცია ი.

მოკლედ, როგორც ჩანს, თუ თქვენ შეგიძლიათ ჩაწეროთ ველი (დიფრაგმის სინთეზი) დიდ ფართობზე, ამპლიტუდისა და ფაზის ინფორმაციის დაკარგვის გარეშე, მაშინ გამოსახულების გადაღება შეგიძლიათ გააკეთოთ თანამედროვე ტელესკოპების გიგანტური სარკეების და მეგაპიქსელების xelnyh მატრიცის გარეშე, უბრალოდ გამოთვალოთ. ამოღებული მონაცემთა მასივის Four'e-გამოსახულება.

2. სატელიტური მდებარეობა და სუპერ გარჩევადობა.

ჩვენ ფრთხილად ვიქნებით კოლაფსით სტაბილიზაციის ობიექტის ცვალებადი ხედვით, რომელიც განათებულია უწყვეტი თანმიმდევრული ლაზერის სხივით. წარმოქმნილი ახალი ვიბრაციის რეგისტრაცია ხორციელდება ჰეტეროდინის ფოტოდეტექტორით მცირე დიაფრაგმით. t საათის განმავლობაში სიგნალის ჩაწერა უდრის ერთგანზომილებიანი დიაფრაგმის განხორციელებას vt-ის ზრდით, სადაც v არის ობიექტის ტანგენციალური სითხე. ასეთი მეთოდის პოტენციური სარგებლობის შეფასება ადვილია. შეხედეთ დედამიწის მახლობლად მდებარე თანამგზავრს ზედა დრეკადთან, რომელიც დაფრინავს 500 კმ სიმაღლეზე 8 კმ/წმ სიჩქარით. სიგნალის ჩაწერიდან 0,1 წამში აღმოჩენილია „ერთგანზომილებიანი ტელესკოპი“, რომლის ზომაა 800 მეტრი, თეორიულად შეუძლია ხილული დიაპაზონის სატელიტის დეტალების ნახვა მილიმეტრის ფრაქციის ზომით. ეს არ არის კარგი ასეთი ადგილისთვის.

ცხადია, გატეხილი სიგნალი ასეთ სადგურებზე უფრო სუსტია მრავალი ბრძანებით. თუმცა, ჰეტეროდინის მიღება (თანმიმდევრული შერევა საცნობარო ვიბრაციებთან) დიდწილად ანაზღაურებს შესუსტებას. და, როგორც მოგეხსენებათ, გამომავალი ფოტოდენი მიიღება საცნობარო ვიბრაციის ამპლიტუდის პროპორციული ფორმით და მიდის სიგნალზე. ჩვენ გავზრდით საცნობარო სიგნალის ნაწილს და ამით გავაძლიერებთ მთელ სიგნალს.

შეგიძლიათ გაოცდეთ მეორე მხრიდან. ფოტომიმღების ჩაწერილი სიგნალის სპექტრი წარმოადგენს დოპლერის კომპონენტების ერთობლიობას, რაც წარმოადგენს ობიექტის ყველა წერტილის წვლილის ჯამს, რომლებიც, თუმცა, ექვემდებარება გაცვლადი სითხეს. ობიექტზე წერტილის ერთგანზომილებიანი განაწილება მიუთითებს სპექტრული ხაზების განაწილებაზე სიხშირეში. სპექტრის ამოღება ობიექტის არსებითად ერთგანზომილებიანი „გამოსახულებიდან“ „დოპლერის განადგურების“ კოორდინაციით. ჩვენი თანამგზავრის ორი წერტილი, დაშორებული 1 მმ მანძილზე, მეორის ერთი მხარე ზედაპირის პერპენდიკულარულ სიბრტყეში, აჩვენებს განსხვავებას გაცვლის სიჩქარეში 0,01-0,02 მმ/წმ. (ფასის სხვაობის თანაფარდობა თანამგზავრის ლიკვიდურობასთან არის ფარდობითი თანაფარდობა წერტილებს შორის სატელიტის აწევასთან). განსხვავება დოპლერის სიხშირეებში ამ წერტილებში ხილული მინიმუმისთვის 0,5 μm (f = 2V / λ) არის 100 ჰც-თან ახლოს. ნებისმიერი მიკროსატელიტის სპექტრი (დოპლერის გამოსახულება), ვთქვათ 10 სმ ზომით, ხვდება 10 kHz დიაპაზონში. სრულიად გაზომვადი რაოდენობა.

ასევე შეგიძლიათ უყუროთ მესამე მხარისგან. ეს ტექნოლოგია სხვა არაფერია, თუ არა ჩაწერა ჰოლოგრამებით, ჩარევის ნიმუში, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც საცნობარო და სიგნალის ველები შერეულია. ის შეიცავს ამპლიტუდისა და ფაზის ინფორმაციას, რომელიც საკმარისია ობიექტის სრული გამოსახულების განახლებისთვის.

ამრიგად, როდესაც თანამგზავრი ლაზერით განათებულია, წარმოიქმნება სარეგისტრაციო სიგნალი და ის მოძრაობს იმავე ლაზერის საცნობარო გაცვლიდან, ფოტოდეტექტორზე აღმოჩენილია ფოტოდენი, რომლის დეპოზიტი ყოველ საათში ასახავს სინათლის სტრუქტურას. "ერთგანზომილებიანი დიაფრაგმის" ტურების ველი", რომელიც, როგორც უკვე ითქვა, დიდის დასრულება შეიძლება.

ორმაგი დიაფრაგმა, რა თქმა უნდა, ბევრად უფრო ლამაზი და ინფორმატიულია. მოათავსეთ რამდენიმე ფოტო მიმღები თანაბრად კომპანიონის მკლავზე და დაწერეთ ამ გზით, რათა შექმნათ ველი vt * L ფართობზე, სადაც L დგას გარე ფოტო მიმღებებს შორის, რომელიც პრინციპში არაფრით არ არის გარშემორტყმული. მაგალითად, იგივე 800 მეტრია. ტიმი თავად ასინთეზებს "ორი სამყაროს ტელესკოპის" დიაფრაგს, რომლის ზომებია 800 * 800 მეტრი. განივი კოორდინატის გასწვრივ (L) ნებადართული იქნება ფოტო მიმღების რაოდენობა და მათ შორის მანძილი, მეორეს უკან, "დრო-საათი" კოორდინატი (vt) - ლაზერის შუქის სიგანე და დიგიტალიზაციის სიხშირე. სიგნალი ფოტო მიმღებიდან.

ისე, ჩვენ გვაქვს ჩაწერილი მსუბუქი ველი ძალიან დიდ ფართობზე და შეგვიძლია ვიმუშაოთ მასთან, როგორც შეგვიძლია. მაგალითად, თქვენ შეგიძლიათ გადაიღოთ თუნდაც მცირე ობიექტების ორგანზომილებიანი სურათები დიდი მასშტაბით, ყოველგვარი ტელესკოპის გარეშე. ან შეგიძლიათ განაახლოთ ობიექტის სამგანზომილებიანი სტრუქტურა დიაპაზონში ციფრული ფოკუსირებით.

ცხადია, ობიექტზე წერტილის გამოსახულების რეალური ტრივიალური კონფიგურაცია ყოველთვის არ არის გადახრილი მათი "დოპლერის" განაწილებიდან გაცვლის სიჩქარისთვის. იქნება განსხვავება, თუ ეს წერტილები განლაგებულია იმავე სიბრტყეში. ალე და ჩვეულებრივი გზით "დოპლერის სურათიდან" შეგიძლიათ მიიღოთ ბევრი სასარგებლო ინფორმაცია.

3. რა მოხდა ადრე?

ამერიკულმა DARPA-მ სულ რაღაც ერთი საათის წინ დააფინანსა პროგრამა, რომლის არსი სწორედ ასეთი ტექნოლოგიის დანერგვა იყო. ის ფრენიდან გადაიტანეს მიწაზე ობიექტების (მაგალითად, ტანკები) მაღალი გარჩევადობის მოსაძებნად, გარკვეული იმედისმომცემი მონაცემების ამოღების მიზნით. თუმცა ეს პროგრამა 2007 წელს ან დაიხურა ან კლასიფიცირებული იყო და მას შემდეგ არაფერი ყოფილა ამის შესახებ. რუსეთიც იბრძოდა. ღერძი ჩანს სურათზე;

4. ტექნიკური განხორციელების სირთულეები მაქსიმუმ 1,5 მიკრონი.

ჩემი მოწიფული აზრით, გადავწყვიტე აქ არაფერი დამეწერა. ძალიან ბევრი პრობლემაა.

5. პირველადი შედეგების აქტები.

აქამდე შესაძლებელი იყო 300 მეტრის მანძილიდან „შეხედვა“ ბრტყელი დიფუზური ლითონის ობიექტის ზომით 6 მმ-ზე. ეს არის ხის პატარა ნაჭერი, ღერძის ფოტო:


ობიექტი მენიუს პერპენდიკულარული ღერძის ირგვლივ შემოტრიალდა და ჩაწერილი სიგნალი ჩაიწერა დაახლოებით მაქსიმალური ჩვენების მომენტში (მოციმციმე). ლაზერის სხივი, რომელიც ანათებს ობიექტს, არის მცირე ზომის, დაახლოებით 2 სმ. სულ გამოსცადეს 4 ფოტო მიმღები, ერთმანეთისგან 0,5 მეტრით. სინთეზირებული დიაფრაგმის ზომა შეფასებულია 0,5 მ 10 მ.
გთხოვთ, ყველა ტიპის ჩაწერილი სიგნალების შესახებ თავად (მარცხნივ) და მათი სპექტრები (მარჯვნივ) საცნობარო ერთეულებში:


Photoshop-ის ობიექტის წინა ფოტოდან შეგიძლიათ იხილოთ მხოლოდ გასაუმჯობესებელი ნაკვეთების განათება და ჩვენება:


სურათი განახლებულია 4 სიგნალის ოთხგანზომილებიანი გარდაქმნებით და მასშტაბირებულია გასათანაბრებლად:


ეს სურათი შედგება მხოლოდ 4 მწკრივისაგან (და დაახლოებით 300 სვეტისაგან), სურათის ვერტიკალური გარჩევადობა, როგორც ჩანს, დაახლოებით 0,5 მმ-ია, მაგრამ მუქი პატარა შეკვრა და შეურაცხმყოფელი მრგვალი ხვრელები საერთოდ არ ჩანს. ჰორიზონტალური განცალკევება არის 0,2 მმ, ეს არის მავთულის ბილიკების სიგანე დაფაზე, ხუთივე ჩანს. (თავდაპირველ ტელესკოპს აქვს ორი მეტრი დიამეტრი, რათა გაზარდოს მისი ახლო ინფრაწითელი დიაპაზონი).

სინამდვილეში, როგორც ჩანს, შემცირებამ მიაღწია თეორიულ საზღვრებს შორს, ამიტომ რთული იქნება ამ ტექნოლოგიის დასაბუთება. ეშმაკი, როგორც ჩანს, დეტალებშია და აქ ბევრი დეტალია.

გმადლობთ პატივისცემისთვის.

17.რადიოლოკაციის სადგურები სინთეტიკური დიაფრაგმის ანტენით (SAR)

რადარები გრძელი სიგრძის ანტენით შესაძლებელს ხდის ადამიანების დეტალური სარადარო სურათების გადაღებას შედარებით მცირე დისტანციებზე. როდესაც სადაზვერვო მისია ახორციელებს საჰაერო ხომალდიდან ათეულ კილომეტრში, აუცილებელია ათეულობით და ასეულობით მეტრიანი ანტენების დაყენება, მათი განთავსება თვითმფრინავის ჩარჩოზე შეუძლებელია.

ამის შემდგომი გართულებისთვის გამოიყენება ანტენის დიაფრაგმის სინთეზის მეთოდი, რომელიც დევს შენახულ მონაცემებში ფრენის ბილიკის მანძილზე სიგნალების მიზნებისათვის, რომლის წვლილიც აუცილებელი დანამატია.ჩრდილები. რეგისტრირებული სიგნალების შემდგომი დამუშავება ბორტზე ან სახმელეთო მოწყობილობებში საშუალებას გაძლევთ გადაიღოთ რადარის სურათები მაღალი დეტალებით.

IN ყველაზე დიდი გაფართოება მოხდა ოპტიკური დამუშავების სისტემებში. ისინი ეფუძნება ჰოლოგრაფიულ მეთოდს, რომლის დროსაც რადარის სიგნალები (რადიოჰოლოგრამები) იწერება ფირზე და შემდეგ ყალიბდება რადარის გამოსახულებად.

IN ჰოლოგრაფიის SAR პრინციპი გამოიყენება როგორც გატეხილი რადიოტალღების რეგისტრაციაში, ასევე OOS ოპტიკურ მოწყობილობებში.

საყრდენი ლილვი, რომელიც გადის ჰოლოგრამაში, ქმნის ობიექტის გამოსახულებას ზუსტად იმ ადგილას, სადაც ის იყო ჰოლოგრამის მიერ ჩაწერის დროს. გამოსახულება

(წერტილები) არ არის წერტილოვანი, არამედ დაშლილი. δ x ფართობის ზომა, რომელიც მიუთითებს შექმნილი სურათის დეტალებზე, შეგიძლიათ იხილოთ გამონათქვამიდან, რომ ის ასე გამოიყურება:

δ x = λ R / X;

de λ - გატეხილი ხის დოვეჟნა; R - დადექით ობიექტთან ჰოლოგრამების წინ; X - ჰოლოგრამების წრფივი ზომა.

მოდით ჩამოვაყალიბოთ ჰოლოგრაფიული პროცესის ძირითადი მახასიათებლები:

- აუცილებელია თანმიმდევრული საცნობარო და სასიგნალო ხაზების არსებობა;

- ჰოლოგრაფიის პროცესში სიგნალის ველის ამპლიტუდა-ფაზური განაწილება ხელახლა იშიფრება სიგნალის ამპლიტუდის განაწილებაში და ამ სიგნალის რეგისტრაცია ჰოლოგრამების სახით (ინტერფერენციული ნიმუში);

- გამოსახულების განახლებისთვის აუცილებელია ჰოლოგრამის დახრილობა საყრდენი ჩარჩოთი.

გლოგრამები შედგენილია რამდენიმე სამთავრობო ორგანოს მიერ. ერთ-ერთი მათგანია გამოსახულების მასშტაბის შეცვლის შესაძლებლობა.თუ თქვენ ერთდროულად შეცვლით ჰოლოგრამების წრფივ ზომას იმდენივეჯერ და შემდეგ განაახლებთ სინათლის სხივის გამოსახულებას, მაშინ დღის რაოდენობა.

შეცვალეთ შემცირებული სურათის მასშტაბი. თუ ჰოლოგრამების ფორმას და მასშტაბს არაპროპორციულად შეცვლით, მაშინ გამოსახულებებიც წარმოიქმნება, რაც მასშტაბურ პრობლემებს გამოიწვევს. ბევრ პრაქტიკულ სიტუაციაში კონფლიქტები არ თამაშობენ არსებით როლს.

ეს სიმძლავრე საშუალებას გაძლევთ ჩაწეროთ ჰოლოგრამებით ერთ ტალღის სიგრძეზე, მაგალითად, რადიოს დიაპაზონში და განაახლოთ ტალღის ფრონტი და გადაიღოთ სურათები სხვა ტალღის სიგრძეზე, ოპტიკურ დიაპაზონში.

ვნახოთ თვითმფრინავის ბორტზე დაყენებული რადარის სისტემა, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახ.17.1-ზე. დასაშვებია, რომ იმპულსური რადარის სიგნალების თანმიმდევრობა მიმართული იყოს ლოკაციამდე სარადარო სისტემიდან თვითმფრინავამდე და სიგნალები გაიგზავნოს ლოკაციაში და ისინი აფრინდებიან მაიდანიდან დაწოლილი ფრენის ბილიკზე. რადარის გამოსახულების კოორდინატს, ფრენის განივი მიმართულებას დავარქვათ „დიაპაზონი“, ხოლო მარშრუტის გასწვრივ გავლილ მანძილს – „აზიმუტი“. ასევე ადვილია კოორდინატის დასახელება, რომელიც განსაზღვრავს რადარის ტრაექტორიას ფლაერზე, მიუხედავად იმისა, შეხედავს თუ არა „შორი დისტანციას“. ვინაიდან რადარის სისტემა არის პირველადი ტიპის, მაშინ აზიმუტი ითვლება λ r1/D რიგის მნიშვნელობად, სადაც λ არის რადარის სიგნალების მაქსიმალური რაოდენობა, r1 არის მაქსიმალური დიაპაზონი, D არის ზომა ანტენის დიაფრაგმა.მიყევით წყალს. თუმცა, რადარის სიგნალის სიძლიერე რამდენიმე რიგით აღემატება ოპტიკურ მნიშვნელობას და, შესაბამისად, იმისათვის, რომ მივიღოთ მაქსიმალური გარჩევადობა ფოტოდაზვერვის სისტემის გარჩევადობის ტოლფასი, ანტენის ძალიან დიდი დიაფრაგმაა საჭირო. შემოვლითი ძაბვა ანტენა შეიძლება იყოს ათობით ან ასობით მეტრი. ცხადია, ეს მნიშვნელოვანია ფრენის დროს.

თუმცა, ეს დასაკეცი სტრუქტურა შეიძლება გაუმჯობესდეს სინთეზური დიაფრაგმის მეთოდის გამოყენებით. დიაფრაგმის სინთეზის ძირითადი პრინციპი მდგომარეობს იმაში, რომ ბადეების სხვადასხვა ელემენტები სულაც არ უნდა იყოს ერთდროულად გამოფენილი სივრცეში. დასაშვებია, რომ თვითმფრინავზე დამონტაჟებულია პატარა სარადარო ანტენა და შედარებით ფართო რადარის სხივი სკანირებს თვითმფრინავის საჭის უკან მდებარე ადგილს. ფლაერის პოზიციები, რომლებშიც რადარის იმპულსები გადაიცემა, შეიძლება ჩაითვალოს ხაზოვანი მასივის ანტენის ელემენტებად. მას შემდეგ, რაც სიგნალი მიიღება კანის ადგილზე, ის ჩაიწერება თანმიმდევრულად, როგორც დროის ფუნქცია, და საცნობარო სიგნალი ეგზავნება რადარის მიმღებს, რაც საშუალებას იძლევა ერთდროულად ჩაიწეროს როგორც ამპლიტუდის, ასევე ფაზის ინფორმაცია. შემდეგ, რთული მონაცემების სხვადასხვა ჩანაწერი სისტემატურად მუშავდება ეფექტური დიაფრაგმის სინთეზისთვის.

იმისათვის, რომ უფრო დეტალურად გავიგოთ, თუ როგორ ხორციელდება ანტენის სინთეზის ეს მეთოდი, მოდით შევხედოთ დასაწყისში წერტილის ნიშნით და შემდეგ ფართოდ გამოვყოთ შედეგები სუპერპოზიციის მეთოდის გამოყენებით უფრო დიდ ნაკეცზე. მისაღებია, რომ წერტილი მეტა მდებარეობს x1 წერტილში.

რადარის პულსი წარმოიქმნება სინუსოიდური სიგნალის პერიოდული წინსვლის მოდულაციით ω-ს ტოლი ათვლის სიხშირით.

აზიმუტის ხედვის არე

de A1 - უნიკალური რთული პოსტი. A1-ის კომპლექსური მნიშვნელობა მოიცავს ისეთ ფაქტორებს, როგორიცაა დაძაბულობის განვითარება, ნიშნის ელასტიურობა, ფაზის დაძაბულობა და გაფართოების კანონი (შეფუთული დაძაბულობის მეოთხე ეტაპის პროპორციულად). პარაქსიალურ სიახლოვეს აჩქარების შემდეგ, r დიაპაზონი შეიძლება ჩაიწეროს შემდეგნაირად:

de k = 2π / λ. ვირაზი (17.3) დევს t-სა და x-ს შორის, ხოლო სივრცეები და დროული ცვლილებები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული.

de v არის გაშვების ლიკვიდობა. ვინაიდან ახლა მისაღებია, რომ r1 დისპლეის ლოკაცია შედგება n წერტილიანი სამიზნეებისგან, მაშინ სუპერპოზიციის მეთოდის გამოყენებით ჩვენ ჩავწერთ ხედზე წარმოქმნილ ახალ სიგნალს.

S (t) = Σ An (xn, r1) exp (i [ω t-2kr1 -k (vt-xn) 2 / r1]). (17.5) n = 1

თუ ნაცემი რადარის სიგნალი, აღწერილია (17.5) მიერ, დემოდულირებულია სინქრონული დეტექტორის გამოყენებით, მაშინ დემოდულირებული სიგნალი შეიძლება ჩაიწეროს შემდეგნაირად:

S (t) = Σ An (xn, r1) cos [ω c t-2kr1 -k (vt-xn) 2 / r1 + φ n], (17.6) n = 1

სადაც ω c არის საკმარისი წარუმატებელი სიხშირე და φ n არის საკმარისი ფაზის გაჭრა. გატეხილი რადარის სიგნალის დასამახსოვრებლად, გაჩერდით

ელექტრონული მილი. მას მიეწოდება დემოდულირებული სიგნალი, რომელიც ახდენს ელექტრონული გაცვლის ინტენსივობის მოდულაციას, რომელიც აალდება ვერტიკალური მიმართულებით გაძლიერებულ რადარის იმპულსებთან სინქრონულად. თუ მილის ეკრანიდან სიგნალის გამოსახულება დაპროექტებულია ფოტოცელზე, რომელიც ჰორიზონტალურად მოძრაობს მუდმივი სითხით, მაშინ ჩაიწერება მანძილის ბილიკების თანმიმდევრობა, რომელიც წარმოქმნის ორგანზომილებიან გამოსახულებას (სურ. 17.2). ვერტიკალური ხაზები აღწერს დიაპაზონს დიაპაზონის მიხედვით, ხოლო ჰორიზონტალური ხაზები მიუთითებს აზიმუტის პოზიციებზე. ამრიგად, რეგისტრირებული სურათი არის ნიმუშების კოლექცია სიგნალისთვის S (t). ეს შერჩევა ხორციელდება ისე, რომ სანამ მოცურავეზე სიგნალების ჩაწერა არ დასრულდება, ქობის სიგნალისგან განცალკევება სრული არ არის. ასეთი რეგისტრაციით, აშკარაა, რომ საათების ცვლილებები გარდაიქმნება სივრცის ცვლილებებში ჩაწერის ხაზის მნიშვნელობებში. სწორი ექსპოზიციით, float რეგისტრის ხილვადობა წარმოადგენს გადაცემული რადარის სიგნალის ცვლილებას აზიმუთში. ამ გზით, თუ გადავხედავთ მხოლოდ პირდაპირ ჩაწერილ მონაცემებს y = y1, გადაცემის ამპლიტუდის ვიზუალიზაცია შეიძლება

დიაპაზონი (y)

მოდულირებული აზიმუტის (x) კვალი ელექტრონების გაცვლის სიკაშკაშის მიღმა

სადაც K1 და K2 - გადაადგილების და პროპორციულობის კოეფიციენტი, x = vf t - ჩამოსხმის კოორდინატი; vf - დნობის მოძრაობის სითხე; ω x = ω c / vf. ვინაიდან კოსინუსი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ორი რთული მაჩვენებლის ჯამის მიხედვით, მაშინ ჯამი (7.75) შეიძლება დაიწეროს ორი ჯამის სახით T1 და T2:

სიმარტივისთვის, ჩვენ შევზღუდავთ დავალებებს ერთი ნიშნით. შემდეგ n = j-სთვის განტოლება (17.8) ფორმას იღებს

de C - vidpovidna კომპლექსი posіyna. პირველი მაჩვენებელი აღწერს ხაზოვანი ფაზის ფუნქციას, რომელიც უბრალოდ გამოსხივებული მასალის გაანგარიშებაა. კუტ ნაჰილუ დაფურთხულ ზედაპირს მიუთითებს ვირაზზე

ამრიგად, ხაზოვანი ფაზის ფუნქციის გარდა, (7.76) არის N დადებითი ცილინდრული ლინზების სუპერპოზიცია, რომელიც ორიენტირებულია გამოსახულებით მითითებულ წერტილებზე.

(17.9-ის) მსგავსად, ხაზოვანი ფაზის მულტიპლიკატორი დაყენებულია 0-ზე და აღწერს N უარყოფითი ცილინდრული ლინზების სუპერპოზიციას ცენტრებით, როგორც მითითებულია (17.14) და ფოკუსური მანძილით, როგორც აღწერილია (17.13).

გამოსახულების განახლებისთვის ბანერი (17.7) მონიშნულია მონოქრომატული ბრტყელი პანელით, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 17.3-ზე. შემდეგ შეიძლება აჩვენოს, როგორც ფრენელ-კირჩჰოფის თეორიით, ასევე ჰაიგენსის პრინციპით, რომ T1 (x, y1) მიერ შექმნილი აქტიური სურათები და T2 (x, y1) გამოკვეთილი გამოსახულებები ჩანს წინა და უკანა მხარეს. შპრიცის ფოკუსური სიბრტყეები. წერტილოვანი დიფუზორების გამოსახულების ხილული პოზიციები ნაწილდება ფოკუსის ხაზების გასწვრივ, ვინაიდან დნობის ლინზების მსგავსი სტრუქტურის რიცხვითი ცენტრები ენიჭება წერტილოვანი დიფუზორების პოზიციებს. თუმცა, შედეგად მიღებული სურათი მაშინვე ბუნდოვანი იქნება; მაშასადამე, ეს დნობა არსებითად არის ერთგანზომილებიანი ფუნქციის განხორციელება y = y1 და, თუმცა, რომელშიც არ არის პირდაპირი ფოკუსირების მოქმედება.

ვინაიდან ჩვენი მეთოდია გამოსახულების განახლება არა მხოლოდ აზიმუტის მიმართულებით, არამედ დიაპაზონის მიმართულებით, აუცილებელია y-კოორდინატის ჩვენება პირდაპირ აზიმუთალური გამოსახულების ფოკალურ სიბრტყეზე. დასასრულს, აუცილებელია გამოიცნოთ რა არის r1 დიაპაზონის პირდაპირპროპორციული. თავისებურად, ფოკუსური წერტილი პირდაპირპროპორციულია ნანახი კოორდინატის y. ამგვარად, ლოკალურობის რუკის შესაქმნელად უნდა გამოვხატოთ სიბრტყეზე გადაცემული სიგნალის y-კოორდინატი, რომლის პოზიცია მითითებულია ასიმუტალური პირდაპირი ხაზის ფოკუსური მანძილით. ამის გაკეთება მარტივია დადებითი ბოლო ლინზის დაყენებით პირდაპირ რეგისტრის უკან, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 17.4. აშკარაა, რომ საბოლოო ლინზის გადაცემის კოეფიციენტი იგივეა

f არის r1-ის წრფივი ფუნქცია, როგორც ნაჩვენებია (17.13), მაშინ შესაძლებელია მთელი დასახელებული ფართობის ამოღება ყველა აშკარა დიფრაქციის უწყვეტობაში, ამ შემთხვევაში პირდაპირი გადაცემის კოეფიციენტი შეიძლება ამოღებულ იქნეს ზედაპირიდან nnim. ამგვარად, ცილინდრული ლინზა მოთავსებულია ფოკუსურ სიგრძეზე მცურავი ბანერის წინ, ისე, რომ გამოსახულება ჩნდება პირდაპირ კამერის წინ. მოდით, თავიდან იქნას აცილებული აზიმუთალური სურათები და სურათები პირდაპირ დიაპაზონში (როგორც x და y მიმართულებით), მაგრამ უსასრულოდ შორეულ წერტილებში. მათი გადატანა შესაძლებელია ბოლო ზედაპირზე დამატებითი სფერული ლინზების დახმარებით. ამ ოპერაციის დროს ლოკალური კოორდინატების ჩვენება აზიმუთსა და დიაპაზონში ფოკუსირებული იქნება სისტემის გამომავალ სიბრტყეზე. თუმცა, პრაქტიკაში გამოსახულება ჩაიწერება გასასვლელ სიბრტყეში არსებული უფსკრულით.

გამოვლენილი მეორადი ნაკადი ჩანს და გაშიფრულია.