Analysis of possibilities of providing of necessary exactness of measuring of spatial coordinates of air objects in the radio-location station of accompaniment with phase aerial by a grate

Abstract

Modern Phased-Array Antenna (PAA) radars are an effective mean of aerial reconnaissance and provide radar information on aerial objects in a complex environment. The subject of the article is the influence of the inhomogeneities of the troposphere and the earth’s surface on the decrease in the accuracy of measurement of angular coordinates and altitude of air objects in radars with PAA. The purpose of the article is to numerically estimate the possible values of the root mean square error of measuring the angular coordinates and the height of air objects due to the influence of fluctuations of the phase edge of the radar wave. Task: analysis of possible mechanisms of origin and statistical characteristics of correlated phase fluctuations of a radio signal for a model of a signal with random amplitude and initial phase. Methods used: methods of probability theory and mathematical statistics. The following results were obtained. The estimation technique is developed and possible values of the mean-square errors of measurement of angular coordinates and altitude of air objects are obtained, which are caused by the influence of radar signal phase wave front fluctuations for the three-coordinate PAA radar of centimeter range. The above calculation method allows to carry out the numerical estimation of errors of measurement of angular coordinates and object height. Conclusions. This technique can be practically used in assessing the effect of real conditions of propagation and reflection of radar signal on the reduction of the capabilities of modern radars with PAA to perform tasks on purpose.Сучасні радіолокатори з фазованою антенною решіткою (ФАР) є ефективним засобом повітряної розвідки та забезпечують отримання радіолокаційної інформації про повітряні об'єкти у складній обстановці. Предметом вивчення в статті є вплив неоднорідностей тропосфери та земної поверхні на зниження точності вимірювання кутових координат та висоти повітряних об'єктів в радіолокаційних станціях (РЛС) з ФАР. Метою є чисельне оцінювання можливих значень середньоквадратичних похибок вимірювання кутових координат та висоти повітряних об'єктів, які обумовлені впливом флуктуацій фазового фронту хвилі радіолокаційного сигналу. Завдання: аналіз можливих механізмів виникнення та статистичних характеристики корельованих фазових флуктуацій радіосигналу для моделі сигналу з випадковою амплітудою та початковою фазою. Використані методи: теорії ймовірності та математичної статистики. Отримані наступні результати. Розроблено методику оцінювання та отримано можливі значення середньоквадратичних похибок вимірювання кутових координат та висоти повітряних об'єктів, які обумовлені впливом флуктуацій фазового фронту хвилі радіолокаційного сигналу для трьохкоординатної РЛС сантиметрового діапазону з ФАР. Висновки. Наведена методика може бути практично використана при оцінюванні впливу реальних умов поширення і відбиття радіолокаційного сигналу на зниження можливостей сучасних РЛС з ФАР щодо виконання завдань за призначенням.