レーダースカロッピング

レーダー現象

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。

この名称は、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の位相シフトを引き起こし、信号を打ち消し合う現象を引き起こします。この現象は、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目標指示システムにも悪影響を及ぼします。

意味

レーダースカロップには 2 つの種類があります。

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 度の奇数倍の位相シフト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、視線速度が次の値よりも大きい場合に問題になり始めます。

速度>0.5\times \left({\frac {C}{2\times パルス間周期\times 送信周波数}}\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 のほぼ倍数(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によって生成されるブラインド速度が関与します。2つのPRF検出方式では、それぞれにブラインド速度を持つ離散的な距離パターンを持つ 検出ギャップが生じます。

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 のブラインドレンジは、送信パルス間の距離の整数倍であり、送信機が発射される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、個別の速度と距離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、検出方式で 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、秒速 600 km または秒速 1,200 km 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 または秒速 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シフトや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効果による位相シフトを補償する逆位相シフトを導入する冗長検出器を用いることで、ブラインド速度の影響を軽減します。これは、パルス間隔をずらした3つ以上のパルスを使用することでさらに改善されます。