Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân biệt tọa độ góc mục tiêu như: Tỷ số tín/tạp, kích thước mẫu sử dụng để tính toán, số phần tử của ăng-ten thu, mức tương quan của không gian tín hiệu và nhiễu tạp các kênh thu, sự sai lệch pha giữa các kênh thu và độ lớn góc hướng của nguồn tín hiệu phản xạ, làm cơ sở để hình thành các giải pháp kỹ thuật trong thiết kế, chế tạo hệ thống ra-đa xác định tọa độ góc mục tiêu dựa trên phép đánh giá tương quan không gian tín hiệu phản xạ và nhiễu.
Trong những năm gần đây, có nhiều công bố khoa học về các giải pháp nâng cao khả năng phân biệt tọa độ góc của mục tiêu ra-đa. Các giải pháp được đề xuất chủ yếu dựa vào việc ứng dụng các hệ thống ăng-ten mảng pha kết hợp với các phương pháp xử lý tín hiệu hiện đại. Theo lý thuyết về ăng-ten ra-đa, khả năng phân biệt tọa độ góc của mục tiêu ra-đa tỷ lệ nghịch với kích thước của hệ thống ăng-ten.
 |
| Ảnh minh họa / qdnd.vn |
Như vậy để tăng khả năng phân biệt tọa độ góc của mục tiêu cần tăng kích thước của ăng-ten, nhưng khi tăng kích thước của ăng-ten sẽ làm cho ra-đa trở nên cồng kềnh phức tạp, gây mất nhiều thời gian trong quá trình triển khai, thu hồi và dễ bị đối phương trinh sát và tiêu diệt.
Bài toán cấp thiết đặt ra là cần nâng cao khả năng phân biệt tọa độ góc của mục tiêu mà vẫn đảm bảo kích thước nhỏ của ăng-ten. Để giải quyết bài toán này cần sử dụng các phương pháp MUSIC, ESPRIT. Tuy nhiên, việc sử dụng các phương pháp này đòi hỏi phải đáp ứng một số yêu cầu cao đối với thiết bị xử lý, thiết bị tạo tín hiệu thăm dò cũng như các thông số của kênh thu bởi vì độ nhạy của phép đo tọa độ góc phụ thuộc vào tỷ số tín/tạp, kích thước mẫu sử dụng để tính toán, số phần tử của ăng-ten thu, giá trị tương quan của không gian tín hiệu và nhiễu tạp các kênh thu, sự sai lệch pha giữa các kênh thu và độ lớn góc hướng θ của mục tiêu… Do đó, việc nghiên cứu, khảo sát và đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố này đến khả năng phân biệt tọa độ góc mục tiêu trên cơ sở sử dụng tín hiệu thăm dò điều tần tuyến tính đã được nhóm nghiên cứu đặt ra.
Tín hiệu thăm dò có tần số biến đổi tuyến tính theo thời gian, tín hiệu phản xạ về từ mục tiêu được thu bởi các phần tử ăng-ten và được đưa đến các bộ trộn tần số. Tín hiệu phản xạ từ mục tiêu ở đầu ra các bộ trộn có tần số phụ thuộc vào cự ly và tốc độ hướng tâm của mục tiêu. Do vậy, cấu trúc hệ thống ra-đa kênh thu phải được tính toán kỹ giữa các ma trận toán học và “ma trận” thực tế có thể triển khai. Đồng thời, phải tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân biệt tọa độ góc mục tiêu của hệ thống ra-đa kích thước ăng-ten nhỏ theo các bước.
Nghiên cứu, khảo sát, đánh giá ảnh hưởng của tỷ số tín/tạp, kích thước mẫu sử dụng để tính toán, số phần tử của ăng-ten thu, giá trị tương quan của không gian tín hiệu và nhiễu tạp các kênh thu, sự sai lệch pha giữa các kênh thu … đến khả năng phân biệt tọa độ góc mục tiêu của hệ thống ra-đa đa kênh thu. Khả năng phân biệt tọa độ góc mục tiêu nhạy cảm với sự không đồng nhất của các phần tử ăng-ten, biên độ, pha và nhiễu tạp trong các kênh thu,… Góc hướng của mục tiêu so với pháp tuyến của ăng-ten càng lớn thì khả năng phân biệt tọa độ góc mục tiêu càng giảm.
Những đánh giá được đưa ra dựa trên kết quả khảo sát là cơ sở quan trọng để thiết kế, tối ưu hệ thống ra-đa với yêu cầu cao về khả năng phân biệt tọa độ góc mục tiêu.
Trung tá, ThS LÊ DUY ĐỨC (Khoa Kỹ thuật cơ sở, Học viện Phòng không-Không quân)
