Введение
Многостатическая радиолокационная система содержит множество пространственно разнесенных моностатических или бистатических радиолокационных компонентов с общей зоной покрытия. Важным отличием систем, основанных на этих отдельных радиолокационных геометриях, является дополнительное требование к некоторому уровню объединения данных между компонентами. Пространственная разнесенность, обеспечиваемая многостатическими системами, позволяет одновременно наблюдать различные аспекты цели. Потенциал прироста информации может дать ряд преимуществ по сравнению с традиционными системами. Многостатический радар часто называют "многопозиционным" или "сетевым" радаром и сопоставляют с концепцией макроразнообразия в системах связи. Дальнейшим подмножеством многостатических радаров, имеющим корни в системах связи, является MIMO-радар.
Характеристики
Поскольку мультистатические радары могут включать как моностатические, так и бистатические компоненты, преимущества и недостатки каждой из этих конфигураций также применимы к мультистатическим системам. Система с передатчиками и приемниками будет содержать пар таких компонент, каждая из которых может иметь различный бистатический угол и радиолокационное сечение цели. Следующие характеристики присущи исключительно мультистатической конфигурации, где присутствует несколько пар передатчик-приемник:
Обнаружение
Увеличение зоны покрытия в многостатических радарах может быть достигнуто за счет распределения геометрии радиолокационного расположения по всей наблюдаемой территории, что позволяет целям с большей вероятностью оказаться физически ближе к парам передатчик-приемник и, следовательно, обеспечить более высокое отношение сигнал/шум. Пространственное разнообразие также может быть полезно при объединении информации от нескольких пар передатчик-приемник, имеющих общую зону покрытия. Оптимизация обнаружения может быть достигнута путем взвешивания и интегрирования отдельных отражений (например, с использованием детекторов на основе отношения правдоподобия), чтобы при принятии решения о наличии цели уделять больше внимания более сильным сигналам, полученным от определенных значений радиолокационного поперечного сечения в моностатической или бистатической конфигурациях, или от благоприятных трасс распространения. Это аналогично применению антенного разнообразия для повышения качества связи в беспроводных системах. Это особенно полезно в условиях многолучевого распространения или затенения, которые в противном случае могут привести к снижению эффективности обнаружения при использовании только одного радара. Особый интерес представляет морское зашумление и то, как разнообразие в характеристиках отражения и сдвиге Доплера может улучшить обнаружение в морской среде. Многие малозаметные объекты спроектированы таким образом, чтобы отражать радиолокационную энергию от ожидаемых источников, минимизируя отраженный сигнал для моностатической системы. Это приводит к увеличению излучения энергии в направлениях, доступных только многостатическим приемникам.
Резолюция
Разрешение может выиграть от пространственного разнообразия благодаря наличию нескольких пространственно разнесенных профилей дальности. Традиционные радиолокационные системы обычно обладают значительно худшим разрешением по углу места, чем по дальности, поэтому существует возможность улучшения характеристик за счет пересечения постоянных бистатических эллипсов дальности. Это предполагает процесс сопоставления отдельных обнаружений целей для формирования единого обнаружения. Ввиду несодействующего характера целей, при наличии нескольких целей существует вероятность возникновения неоднозначностей или ложных целей ("призраков"). Эти неоднозначности можно уменьшить за счет увеличения объема информации (например, использования доплеровской информации, повышения разрешения по дальности или добавления дополнительных пространственно разнесенных радаров в многопозиционную систему).
Классификация
Целевые характеристики, такие как изменение эффективной площади рассеяния (ЭПР) или модуляция струи реактивного двигателя, могут быть зафиксированы парами передатчик-приемник в многопозиционной системе. Увеличение объема информации за счет наблюдения различных углов обзора цели может повысить точность ее идентификации. Большинство существующих систем противовоздушной обороны используют сеть моностатических радаров, не применяя бистатические пары в своей структуре.
Прочность
Увеличение живучести и "плавное ухудшение характеристик" могут быть следствием пространственно распределенной структуры многопозиционного радара. Выход из строя передатчика или приемника в моностатической или бистатической системе приведет к полной потере работоспособности радара. С тактической точки зрения, один крупный передатчик будет легче обнаружить и уничтожить, чем несколько распределенных передатчиков. Кроме того, может оказаться все сложнее эффективно нацеливать помехи на множество приемников, чем на один пункт.
Пространственно-временная синхронизация
Для определения дальности или скорости цели относительно многопозиционной системы необходимо знание пространственного расположения передатчиков и приемников. Также требуется поддерживать единый стандарт времени и частоты, если у приемника нет прямой видимости передатчика. Как и в бистатическом радаре, без этих данных информация, предоставляемая радаром, будет неточной. Для систем, использующих объединение данных до обнаружения, необходима точная синхронизация по времени и/или фазе между различными приемниками. Для объединения данных на уровне отметок достаточно использования стандартных GPS-часов (или аналогов).
Пропускная способность связи
Для реализации преимуществ необходимо объединить данные, полученные от множества моно- или бистатических пар в многопозиционной системе. Этот процесс объединения может варьироваться от простого выбора отметок от приемника, наиболее близкого к цели (с игнорированием остальных), до более сложных методов, таких как эффективное формирование диаграммы направленности путем слияния радиосигналов. В зависимости от выбранного метода, для передачи соответствующих данных в точку их объединения может потребоваться большая пропускная способность канала связи.
Требования к обработке
Слияние данных всегда потребует больше вычислительных ресурсов по сравнению с использованием одного радара. Однако оно может быть особенно затратным с точки зрения вычислений, если процесс слияния данных включает в себя значительные вычислительные операции, например, попытки повышения разрешения.