Interested Article - Трёхкоординатная РЛС

Трехкоординатная РЛС (3D-РЛС, 3D-радар) — радиотехническая система, обеспечивающая радиолокационное определение трёх координат цели — дальности, азимута и угла места, в отличие от двухкоординатных РЛС (2D-радаров), которые определяют только первые две величины. Применяются для обнаружения и сопровождения целей в системах противовоздушной обороны , обзора воздушного пространства, мониторинга погоды .

До появления одноблочных 3D-радаров определение трёх координат достигалось применением двух отдельных радаров, один из которых определял дальность и азимут, другой — высоту. У таких радаров были ограничены возможности поиска, так как высота определялась только для одной из целей, обнаруженных основным поисковым радаром.

Техника

Схема типичной диаграммы направленности 2D-радара с вращающейся антенной

Диаграмма направленности типичного трехкоординатного радара, который обеспечивает разумное сочетание вертикального электронного управления лучом и механического горизонтального движения остронаправленного луча

РЛС с управляемым лучом направляют по шаблону сканирования для создания трехмерного изображения. Примером таких радаров служит доплеровский метеорологический радар NEXRAD (в котором используется параболическая тарелка) и радар с пассивной фазированной решеткой и электронным сканированием AN/SPY-1 , используемый ракетными крейсерами типа «Тикондерога» и другими кораблями, оснащенными боевой информационной системой «Иджис» .

Радары с комбинированным лучом излучают и/или принимают несколько лучей под двумя или более углами места. Сравнивая относительную силу отражений от каждого луча, можно определить высоту цели. Примером многолучевого радара является радар .

Радиолокационное определение угла места

Сравнивая трёхкоординатные РЛС с более простыми и широко распространёнными двухкоординатними, которые определяют одновременно дальность и азимут, можно считать, что 3D-РЛС представляют собой 2D-РЛС с дополнительными средствами для определения угла места или высоты цели.

Существует несколько основных принципов определения угла места .

РЛС с качающейся диаграммой направленности

РЛС с качающейся в вертикальной плоскости диаграммой направленности были одними из первых РЛС для определения угла места. РЛС этого типа измеряет угол места простейшим методом — путем непрерывного механического качания всей антенной системы, причём диаграмма направленности антенны должна быть достаточной узкой по углу места. В результате при пересечении цели лучём образуются отметки эхо-сигналов, которые отображаются на индикаторе дальность—высота . Угол места или высота цели соответствует примерно середине вертикальной отметки и могут быть считаны с экрана индикатора. Технически РЛС определения угла места является отдельной РЛС, однако в составе 3D-РЛС она должна работать совместно с 2D-РЛС обнаружения, которая обеспечивает определение азимута и дальности. Сопоставляя отметки о дальности от двух РЛС, можно сопоставить отметки целей от 2D-РЛС и РЛС определения угла места.