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
-
Радиотехнические системы : учебник для студентов высших учебных заведений под ред. Ю.М. Казарикова. М. : Академия, 2008. 592с. -
Радиолокационные устройства (теория и принципы построения). Под ред. В.В. Григорина-Рябова . М.: Советское радио, 1970. 680с. -
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