Как определяется азимут

Далеко не всегда радиолокатор должен определять все три координаты цели. Но дальность и азимут определяются почти всегда. Ведется ли поиск самолетов противника, просматривается ли морская поверхность вокруг корабля — определение азимута

При определении направления по наибольшему отраженному сигналу точность невелика.

остается необходимым условием обнаружения. В зависимости от назначения станции требуется различная точность в нахождении азимута. Если радиолокатор просматривает окружающую местность, то бывает достаточно лишь приблизительное знание азимута обнаруженной цели. Вылетевшие на перехват противника самолеты сами «увидят» его и уничтожат. Иначе должен действовать радиолокатор, если он используется для точной артиллерийской наводки. Уже не приближенно, а совершенно точно нужно знать азимут, иначе артиллеристы будут тратить снаряды впустую. Вот почему в радиолокации используются различные степени точности определения угловых координат—«адреса» цели.

Когда первые станции работали на сравнительно «длинных» метровых волнах, размеры антенн не позволяли получить узкую диаграмму направленности. Понятно, что при широком луче трудно определить азимут, «нацеливая» антенну на обнаруженный предмет. Перемещение цели в середине пространственной «сигары» не приводит к существенному изменению величины отраженных сигналов. Для того чтобы убедиться в совпадении геометрической оси {42} антенны с целью, нужно поворачивать антенну на сравнительно большой угол сначала вправо, затем влево. По тому, как меняется от этого величина отраженного сигнала, и можно приближенно определить азимут цели.

Правда, даже при широком луче можно значительно повысить точность. Обратите еще раз внимание на форму диаграммы направленности. В районе максимума диаграммы ее очертания очень тупые, но на краях диаграммы величина излучения очень быстро уменьшается. Если было бы возможно «работать»

Диаграмма направленности антенной системы, использующей нулевой метод

на этом участке, т. е. располагать луч радиолокатора в пространстве так, чтобы цель оказывалась на его краю, то даже малейший поворот антенны уже резко сказывался бы в величине сигнала.

Для использования этого свойства диаграммы строятся специальные антенны. Такая антенна излучает энергию в двух расположенных рядом направлениях. Она создает два расходящихся под углом лепестка. Между ними образуется резкий «провал» видимости. Попадание цели в этот провал и сигнализирует о необходимости засечь ее азимут. Даже очень небольшое смещение антенны по азимуту в обе стороны сразу же приводит к появлению цели на экране.

Использование этого метода (называемого «нулевым») дает уже более точные результаты. Правда, к числу его недостатков нужно отнести сам факт пропадания цели в момент измерения.

Значительно большие возможности принесло использование «коротких», сантиметровых волн. Стало возможным строить антенны, обладающие исключительно острой направленностью. Появились лучи «карандашного», «ножевого» типа. Использование луча, сжатого до 1—2 угловых градусов, позволяет с достаточной точностью определять азимут по максимуму излучения. Как правило, вращающаяся с небольшой скоростью антенна (4—6 об/мин) последовательно облучает все находящиеся кругом цели. На экране радиолокатора в соответствующих направлениях видны маленькие дужки. Это и есть изображения целей. Чем уже луч радиолокатора, тем короче дужка. Направление от центра экрана на середину дужки — это азимут цели. Получающаяся при этом точность еще не очень велика, но вполне отвечает требованиям поиска. Оператору, дежурящему на станции, нужно лишь знать обстановку в окружающем его пространстве. Сколько целей? В каких направлениях? Как далеко? Куда они движутся?

Но артиллеристам такая точность опять покажется недостаточной. Не в градусах, а в угловых минутах измеряют они координаты цели для стрельбы по ней.

На помощь приходит все тот же боковой участок диаграммы направленности. {43}

Представьте себе луч радиолокатора, с большой скоростью отклоняющийся на небольшие углы в обе стороны от геометрической оси антенны. Для определения азимута будем «качать» луч в горизонтальной плоскости. Добиться такого качания нетрудно. Оно достигается путем очень быстрых периодических изменений питания антенны.

Направим теперь антенну на цель так, чтобы в каждом из крайних положений луча цель оказывалась на боковой части

Способ рашюсигнальной зоны. Если величина отраженных сигналов не меняется при смещении диаграммы, то направление антенны с наибольшей точностью указывает азимут.

диаграммы (см. рисунок). Когда луч в одном крайнем положении — цель изображается на экране одним импульсом. Когда луч перемещается в другое крайнее положение,— новый отраженный сигнал появляется рядом с первым. Каждое переключение в антенне (изменяется питание, перемещается луч) сопровождается смещением импульса на экране. Эти переключения происходят очень быстро, и поэтому оператор видит на экране два импульса одновременно. Если цель находится в точности на геометрической оси антенны, то сила отраженного сигнала в каждом из положений луча остается постоянной. Импульсы на экране получаются одинаковой величины. Можно смело отсчитывать азимут. Но достаточно очень малого смещения, и быстро изменившееся соотношение величин импульсов уже сигнализирует о необходимости уравнять их, т. е. направить антенну ее геометрической осью точно на цель. {44}

Описанный способ определения азимута называется методом равносигнальной зоны. Пока цель находится на геометрической оси антенны, сигналы из обеих зон облучения приходят одинаковыми. Но как только цель начала отклоняться, немедленно сказывается «освещение» ее боковой частью диаграммы. Она быстро выпадает из одной зоны облучения, начинает значительно сильнее облучаться в другой. Наблюдающий за экраном оператор может давать сведения об азимуте с большой точностью.