レーダースカロッピング

スカロッピングは、特定の距離と速度の組み合わせに対して感度を低下させるレーダー現象です。

この名前は、レーダー感度を示すグラフから 切り取られた領域の外観に由来しています。

移動する物体は送信パルス内で位相シフトを引き起こし、信号キャンセルを引き起こします。この現象は、検出方式が 2 つ以上の送信パルスから受信した信号を減算する移動ターゲットインジケータシステムにも悪影響を及ぼします。

意味

レーダースカロッピングには 2 つの種類があります。

これは、ターゲットの半径方向の速度によって反射パルス内で 360 度近くの位相シフトが発生し、受信機で信号のキャンセルが発生する場合に発生します。

次の速度を超えると、パルス内レーダーのスカロッピングが懸念され始めます。

速度>\left({\frac {C}{2\times 送信周波数\times パルス幅}}\right)

1 マイクロ秒のパルスを持つ L バンドレーダーでは、150 km/s でスカロッピングが発生します。

インターパルスレーダースカロッピングには 2 種類のシステムが含まれます。

スカロッピングは、反射体の半径方向の速度が 2 つ以上の送信パルス間で 360 度の位相シフトの奇数倍を誘発するときに発生します。

MTI レーダーのレーダースカロッピングは、視線速度が次の値を超えると問題になり始めます。

速度>0.5\times \left({\frac {C}{2\times PeriodBetweenPulses\times TransmitFrequency}}\right)

これは、パルス繰り返し周波数が 1kHz の L バンドレーダーの場合、15 m/s の倍数近く(10 m/s ～ 20 m/s、25 m/s ～ 35 m/s、40 m/s ～ 50 m/s など) で発生します。

パルスドップラーレーダーのスカロッピングには、クラッター除去フィルターによって作成されるブラインド速度が関係します。2 つの PRF 検出方式には、それぞれブラインド速度を持つ離散的な範囲のパターンを持つ 検出ギャップがあります。

スカロッピングは、ターゲット速度が 1 つの PRF のブラインド速度を生成し、ターゲットが他の PRF のブラインド範囲にあるときに、2 つの PRF 検出シナリオで発生します。

特定のパルス繰り返し周波数 (PRF) のブラインド速度は次の整数倍であり、これにより信号のドップラーはゼロになります。

ブラインド\速度=\left({\frac {C\times PRF}{2\times 送信\周波数}}\right)

特定の PRF のブラインド範囲は、送信パルス間の距離の整数倍であり、送信パルスが送信機の発射と同時に反射パルスが到着するときの距離です。

ブラインド\レンジ=\left({\frac {C}{2\times PRF}}\right)

これにより、個別の速度と範囲の組み合わせで一連の検出ギャップが残ります。

これらの検出ギャップは、検出スキームで 3 つ以上の交互 PRF を使用することによって埋められます。

3 kHz と 4 kHz の PRF ペアを使用する L バンド送信機には、次の特性があります。

このシステムでは、600 km/秒または 1,200 km/秒で移動する 50 km および 100 km での反射を検出できません。

また、秒速 450 km または 900 km で移動している 37.5 km と 75 km での反射も検出できません。

パルス内スカロッピングは、送信パルスを短くするか、送信パルスを変調することで改善されます。これには、パルス圧縮に関連する周波数または位相シフトが含まれます。

移動目標指示器(MTI) レーダーは、反射体の動きによるドップラーによって生じる位相シフトを元に戻す補正逆位相シフトを導入する冗長検出器を使用することで、ブラインド速度の影響を軽減します。これは、ずらしたパルス間隔で 3 つ以上のパルスを使用することによっても改善されます。