§6.9. принцип формирования радиолокационных изображений. системы координат
На рис. 6.19 показан принцип радиолокационной съемки. Короткий импульс от передатчика, расположенного на носителе (самолете или спутнике), излучается в вертикальной плоскости с помощью направлен- ной антенны. При достижении поверхности Земли волна отражается. Часть отраженной энергии возвращается к приемнику, установленному на том же месте, что и передат-
чик. Принятая энергия кванту- ется. в результате получаются сигналы, пропорциональные принятой в данный момент энер- гии, зависящей от отражающей способности определенного участка местности. Одновремен- но измеряются наклонные даль- ности от передатчика до каждого из элементарных участков мест-
S
Направление
H полета
Do
Dк
рис. 6.19
а б
рис. 6.20
ности. Эти элементарные участки местности определяют разрешение съемочной системы. Таким образом, яркость пикселя радиолокацион- ного изображения зависит от интенсивности отраженного радиосигнала от соответствующей точки объекта, а положение пикселя вдоль строки пропорционально наклонной дальности до данной точки. Строки изо- бражения формируются за счет движения носителя.
На рис. 6.20 показан пример изображения одного и того же участка местности в видимом диапазоне (см. рис. 6.20, а) и в радиодиапазоне (см. рис. 6.20, б). Если расстояния до точек объекта равны между собой (D1 и D2 на рис. 6.21), то эти разные точки объекта изобразятся в одной точке на снимке. Диапазон измеряемых расстояний и соответственно полоса обзора определяются параметрами съемочной системы и лежат в пределах начальной D0 и конечной D k измеряемых дальностей. Чтобы увеличить захват местности (полосу обзора), нужно увеличить время от начала посыла импульсов до их приема.
Система координат радиолокационного изображения задается следующим образом (рис. 6.22). Ось yc совпадает с одной из строк изображения. Начало системы координат О совпадает с точкой, соот- ветствующей начальной дальности D0, которая фиксируется в момент
S yc
рис. 6.21
О xc
D0
рис. 6.22
съемки. Ось xc дополняет систе- z
му до правой. Таким образом,
измерив координату yc
любой
точки изображения, можно уз- нать наклонную дальность до этой точки:
D = D0 + k yc, (6.9.1) где k — масштабный коэффи- циент, который определяется в результате калибровки системы. Система координат самой радиолокационной системы за- дается следующим образом
S x
рис. 6.23
(рис. 6.23): начало системы координат совпадает с точкой излучения радиоимпульса, oси y, z лежат в плоскости излучения импульсов, ось x дополняет систему до правой. Плоскость излучения радиоимпульсов может быть произвольно ориентирована в пространстве.