Файл: Курсовая работа по курсу Радиотехнические системы.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 26

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Достоинства данной схемы: простота построения, низкая стоимость.

Недостатки: меньшие помехозащищенность и дальность действия, по сравнению с РЛС построенными по когерентной схеме.

Область применения : РЛС обнаружения и сопровождения целей, противовоздушная и противоракетная оборона, радиоразведка и получение метеорологической информации.

Заключение

В данном курсовом проекте была рассмотрена РЛС кругового обзора, построена по некогерентной схеме. Достоинством таких РЛС является относительная простота их построения и малая стоимость. Недостатком является меньшая дальность действия (чем РЛС построенные по когерентной схеме) и помехозащищенность. Для устранения этих недостатков в последние годы в некогерентных РЛС применяется принцип искусственной когерентности – суть которого заключается в запоминании частоты и начальной фазы зондирующего импульса, при последующей обработке отраженных импульсов в цифровом сигнальном процессоре, в результате чего импульсы становятся когерентными.

Область применения РЛС кругового обзора очень обширна. Обзорные РЛС применяют для обнаружения и измерения координат всех целей в данной области пространства или земной поверхности, а также для управления воздушным движением (УВД), противовоздушной и противоракетной обороны (ПВО и ПРО), разведки и получения метеорологической информации.

В результате расчета были получены следующие данные :

Максимальная дальность действия РЛС составляет D max осл = 353.43 км, причем максимально возможное отличие реальной действительности от расчетной не более σ (D) = 1,5 км , отклонение от азимутального угла не превышает σ (ϕ аз) =0,47 град. Разрешающая способность РЛС составляет δ (D) = 4 км, а по дальности и δ (ϕ аз ) =10.57 град по углу азимута.

Список литературы

  1. Радиотехнические системы : учебник для студентов высших учебных заведений под ред. Ю.М. Казарикова. М. : Академия, 2008. 592с.

  2. Радиолокационные устройства (теория и принципы построения). Под ред. В.В. Григорина-Рябова . М.: Советское радио, 1970. 680с.

  3. Радиолокационные системы. Учебник для вузов. Бакулев П.А. М.: Радиотехника, 2004. 320с.


1.3 Формулы для расчета максимальной дальности действия РЛС с учётом поглощений

Максимальная дальность действия РЛС рассчитывается по формуле:

[км],где (1.1)


= –энергия, излучаемая в одном импульсе [Дж]; (1.2)

- импульсная мощность [кВт];

- длительность импульсов [мкс];

- эффективная площадь антенны [ ]; (1.3)

- - соответственно горизонтальный к вертикальный размеры антенны[м];

- эффективная отражающая площадь цели [ ];

λ-длина волны, излучаемая антенной РЛС [см];

- коэффициент различимости; (1.4)

Коэффициент различимости показывает отношение энергий сигнал/шум на выходе приёмника, при котором обеспечивается приём сигналов с заданными вероятностями правильного обнаружения и ложной тревоги, где

-теоретический коэффициент различимости; (1.5)

Произведение полагаем равным 10;

–параметр обнаружения; (1.6)

-вероятности ложной тревоги и правильного обнаружения;

-колличество импульсов, принимаемых от цели; (1.7)

- частота посылок импульсов [Гц];

- время облучения [с]; (1.8)

-ширина диаграммы направленности антенны на уровне 0,5 по мощности (град) (1. 9)


- угловая скорость вращения антенны [град/с]; (1.10)

-период обзора [с];

-энергия шума при приеме, где (1.11)

k= 1.38* -постоянная Больцмана [ Дж/град];

- коэффициент шума приёмника;

Т - температура окружающей среды [К].

Максимальная дальность действия РЛС с учетом поглощения энергии радиоволн;

D) , где (1.12)

D - ширина осла6яющего слоя [км];

- коэффициент ослабления [дБ/км].

Коэффициент ослабления определяется по графику [2, стр.159] при

|λ=5 [см].

1.4 Формулы для расчёта реальной разрешающей способности по дальности и азимуту

Реальная разрешающая способность про дальности при использовании в качестве выходного устройства индикатора кругового обзора(ИКО) описывается выражением:

,где (2.1)

-потенциальная разрешающая способность дальности [км] (2.2)

-скорость света в вакууме [м/с];

- длительность импульсов [мкс];

- потенциальная разрешающая способность индикатора

по дальности [км]; (2.3)

- предельные значения шкалы дальности [км];

-коэффициент использования экрана;

- качество фокусировки трубки. (2.4)

Реальная разрешающая способность по азимуту:

,где (2.5)

- потенциальная разрешающая способность по азимуту при аппроксимации ДН Гауссовской кривой [град]
(2.6)
- потенциальная разрешающая способность индикатора

по азимуту [град]; (2.7)

-диаметр пятна на экране ЭЛТ [мм]; (2.8)

-масштаб шкалы [ ]; (2.9)

-удаление отметки от центра экрана [мм]; (2.10)

1.5 Формулы для расчета точности измерении дальности и азимута

Точность характеризуется ошибкой измерения;

, где (3.1)

- потенциальная ошибка измерений дальности [км]; (3.2)

- удвоенное соотношение сигнал/шум; (3.3)

Ошибкой из-за нелинейности распространения пренебрегаем. Аппаратурные ошибки сводятся к ошибкам отсчета по шкале индикатора , где

-ошибка отсчёта по шкале индикатора [м]; (3.4)

Результирующую квадратурную ошибку измерения азимута определяем по формуле:

, где (3..5)

- потенциальная ошибка измерения азимута [град]; (3.6)

- потенциальная ошибка измерения отсчёта азимута по шкале индикатора [град]; (3.7)

2.Расчёт показателей РЛС кругового обзора.
Для расчёта максимальной дальности действия РЛС воспользуемся формулой (1.1). Входящие в её состав величины рассчитаем по формулам (1.1-1.2).

Энергия, излучаемая в одном импульсе:
=
Эффективная площадь антенны:




Угловая частота вращения антенны:



Ширина ДНА на уровне 0.5 по мощности:

[град].

Время облучения:



Количество импульсов, принимаемых от цели:



Т.к. число импульсов должно быть целым, выбираем N (путём округления в большую сторону) равным 4

Параметр обнаружения:



Теоретический коэффициент различимости:



Коэффициент различимости: 2246,06 12,67 1020 177,27


Энергия шума при приёме:

.

Максимальная дальность действия РЛС:

]=243.28 [км].

Максимальная дальность действия РЛС с учетом поглощения энергии радиоволн в атмосфере:





определяется по графику, [2, стр.162] при и

.

Вывод: максимальная дальность действия РЛС кругового обзора с заданными параметрами

составляет , с учётом поглощения энергии радиоволн при распространении в

атмосфере - .

Для расчёта реальной разрешающей способности по дальности и азимуту воспользуемся

формулами (2.1-2.10)

Потенциальная разрешающая способность по дальности:



Потенциальная разрешающая способность индикатора по дальности (минимальное значение шкалы):



Потенциальная разрешающая способность индикатора по дальности (максимальное