Вектор - база
Cтраница 3
Это полезная формула для проверки того, что та не является слишком большой. Во-первых, если источник расположен вблизи оси пг и имеет низкое склонение, эффект усреднения очень мал. Это объясняется тем, что в этом случае гребни синусоидальных волн функции видности идут примерно параллельно оси и, и в результате преобразования и и cosec SQ период колебаний вдоль оси v увеличивается во много раз. В сравнении с этим дуга, которую вектор базы проходит за время та, мала и, следовательно, усреднение будет мало влиять на амплитуду функции видности. Во-вторых, для источника на оси / значение Ra не зависит от SQ. В этом случае гребни волн идут параллельно оси г, и увеличение масштаба в направлении этой оси не влияет на период синусоиды. [31]
 |
Относительная амплитуда максимального отклика на точечный источник как функция расстояния от центра поля, а также относительной полосы или времени усреднения. [32] |
В большинстве синтезирующих антенных решеток выход каждого из каналов усредняется за последовательные интервалы времени та и, таким образом, состоит из действительных и комплексных значений, распределенных во времени с промежутками та. Целесообразно делать та достаточно большим, чтобы снизить темп считывания данных коррелятора. Однако для та существует ограничение, которое обусловлено соображениями, вытекающими из обсуждавшейся в разд. При дискретном фурье-преобразовании функции видности яркости исходные данные распределены с интервалами Aw и А г, как показано на рис. 5.3. Если размер картографируемой области в направлениях / и га равен 9f, то Aw Аг I / Of. Перемещение вектора базы на ( м, - и) - плоскости за время та не должно превышать Аи; в противном случае данные функции видности не будут являться независимыми измерениями, что означает потерю информации. Рассмотрим случай, когда самая длинная база ориентирована в направлении восток-запад, а наблюдаемый источник имеет высокое склонение, что даст наивысшую скорость перемещения вектора базы. Если длина базы составляет D длин волн, вектор описывает на ми-плоскости приблизительно круговую траекторию, двигаясь со скоростью ( jJ D длин волн за единицу времени, где ие - угловая скорость вращения. Отметим, что D 9f приблизительно равно числу синтезированных диаграмм, укладывающихся в поле зрения, и, таким образом, та должно быть несколько меньше времени, за которое Земля поворачивается на один радиан, поделенного на это число. Хотя для более коротких баз усреднение могло бы производиться за более длинные интервалы времени, в большинстве синтезирующих решеток все выходы корреляторов опрашиваются одновременно, с периодом, допустимым для наиболее длинных баз. Другое соображение относительно времени усреднения состоит в том, что спорадические помехи и неисправности аппаратуры можно исключить из данных с минимальными потерями информации, если та невелико. Для больших решеток та, как правило, лежит в диапазоне от десятков миллисекунд до десятков секунд. [33]
Помимо ухудшения чувствительности, связанные с задержкой фазовые ошибки вносят вклад в фазу измеренной функции видности. В этом плане критическими являются значения ошибок после усреднения, а не мгновенные значения. В простом методе усреднения по ячейкам, описанном в разд. В синтезирующей решетке компенсирующая задержка для каждой антенны регулируется таким образом, чтобы при перемещении источника по небу задержка сигнала оставалась постоянной относительно некоторой опорной точки. Если расстояния между антеннами велики, задержка при пересечении большинства ячеек будет изменяться несколько раз, и в результате усреднения данных фазовые ошибки будут уменьшаться. Однако для любой пары антенн скорость изменения геометрической задержки, пропорциональная и, проходит через нуль, когда вектор базы пересекает ось v ( см. разд. Скорость изменения аппаратных задержек в этот момент зависит от положения антенн по отношению к выбранной опорной точке задержки, но для некоторых антенн решетки может оказаться малой. В зависимости от деталей конфигурации решетки можно ожидать, что для некоторой ( возможно, небольшой) части данных функции видности фазовые ошибки будут сглажены усреднением лишь незначительно. [34]
Как показывает выражение (13.102), do пропорционально А6 / 5, и, следовательно, угловое разрешение или предел видности ( - А / с. Это соотношение может выполняться в широком диапазоне длин волн, пока С остается константой. В оптическом диапазоне параметр ( 72 связан с температурными флуктуациями, а в радиодиапазоне С определяется турбулентностью водяного пара. Интересным совпадением является тот факт, что предел видности примерно равен 1 и в оптике, и в радиодиапазоне для идеальных антенн. Основное различие состоит во временных масштабах флуктуации, тс. Если принять критический уровень флуктуации равным 1 радиан, то тс - do / vs: где vs - скорость экрана, параллельная вектору базы. Все схемы компенсации в адаптивной оптике должны работать на временных масштабах меньше тс. [35]
 |
Относительная амплитуда максимального отклика на точечный источник как функция расстояния от центра поля, а также относительной полосы или времени усреднения. [36] |
В большинстве синтезирующих антенных решеток выход каждого из каналов усредняется за последовательные интервалы времени та и, таким образом, состоит из действительных и комплексных значений, распределенных во времени с промежутками та. Целесообразно делать та достаточно большим, чтобы снизить темп считывания данных коррелятора. Однако для та существует ограничение, которое обусловлено соображениями, вытекающими из обсуждавшейся в разд. При дискретном фурье-преобразовании функции видности яркости исходные данные распределены с интервалами Aw и А г, как показано на рис. 5.3. Если размер картографируемой области в направлениях / и га равен 9f, то Aw Аг I / Of. Перемещение вектора базы на ( м, - и) - плоскости за время та не должно превышать Аи; в противном случае данные функции видности не будут являться независимыми измерениями, что означает потерю информации. Рассмотрим случай, когда самая длинная база ориентирована в направлении восток-запад, а наблюдаемый источник имеет высокое склонение, что даст наивысшую скорость перемещения вектора базы. Если длина базы составляет D длин волн, вектор описывает на ми-плоскости приблизительно круговую траекторию, двигаясь со скоростью ( jJ D длин волн за единицу времени, где ие - угловая скорость вращения. Отметим, что D 9f приблизительно равно числу синтезированных диаграмм, укладывающихся в поле зрения, и, таким образом, та должно быть несколько меньше времени, за которое Земля поворачивается на один радиан, поделенного на это число. Хотя для более коротких баз усреднение могло бы производиться за более длинные интервалы времени, в большинстве синтезирующих решеток все выходы корреляторов опрашиваются одновременно, с периодом, допустимым для наиболее длинных баз. Другое соображение относительно времени усреднения состоит в том, что спорадические помехи и неисправности аппаратуры можно исключить из данных с минимальными потерями информации, если та невелико. Для больших решеток та, как правило, лежит в диапазоне от десятков миллисекунд до десятков секунд. [37]
Страницы: 1 2 3