Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет тактических показателей РЛС кругового обзора
|
|
Исходные данные (вариант 0)
1. Длина волны l, [см] …............................................................................ 6
2. Импульсная мощность Р и, [кВт]............................................................600
3. Длительность импульсов t и, [мкс].........................................................2, 2
4. Частота посылок импульсов F и, [Гц].................................................... 700
5. Горизонтальный размер зеркала антенны d аг [м]................................ 7
6. Вертикальный размер зеркала антенны d ав, [м]................................... 2, 5
7. Период обзора Т обз, [с]............................................................................ 25
8. Коэффициент шума приёмника k ш........................................................ 5
9. Вероятность правильного обнаружения W по....................................... 0, 8
10. Вероятность ложной тревоги W лт......................................................... 10-5
11. Диаметр экрана индикатора кругового обзора d э, [мм].................... 400
12. Эффективная отражающая площадь цели S эфо, [м2] …...................... 30
13. Качество фокусировки Q ф..................................................................... 400
14. Предельное значение шкалы дальности Dшк1, [км]........................... 50
15. Dшк2, [км].......................... 400
16. Измерительные метки дальности DD, [км]......................................... 15
17. Измерительные метки азимута Dj, [град]........................................... 4
2.1. Расчет максимальной дальности действия с учётом поглощения
Сначала рассчитывается максимальная дальность действия РЛС без учёта ослабления энергии радиоволн при распространении. Расчет проводится по формуле:
(1)
Подсчитаем и установим величины, входящие в это выражение:
Еизл = Риtи =600× 103× 2, 2× 10-6=1, 32 [Дж]
Sа = 
dагdав = × 7× 2, 5=8, 75 [м2]
kр = kр.т. 
kр.т. = 
101, 2
0, 51 [град]
= 14, 4 [град/с]
Подставляя полученные значения, будем иметь:
tобл= 0, 036 [с], N = 25 импульсов и kр.т.= 2, 02.
Пусть = 10, тогда kP =20.
Еш - энергия шумов, действующих при приёме:
E ш =kkшT =1, 38× 10-23× 5× 300=2, 07× 10-20 [Дж]
Подставляя все полученные значения в (1), находим
634, 38 [км]
Теперь определим максимальную дальность действия РЛС с учетом поглощения энергии радиоволн:
(2)
Значение dосл находим по графикам. Для l =6 см dосл принимаем равным 0, 01 дБ/км. Предположим, что ослабление происходит на всей дальности действия. При таком условии формула (2) принимает вид трансцендентного уравнения
(3)
Уравнение (3) решим графоаналитическим способом.
Для dосл = 0, 01 дБ/км и D макс= 634, 38 км рассчитываем D макс.осл = 305, 9 км.
Вывод по пункту 2.1: Из полученных расчетов видно, что максимальная дальность действия РЛС с учетом ослабления энергии радиоволн при распространении равна D макс.ос л = 305, 9 [км].
2.2. Расчет реальной разрешающей способности
по дальности и по азимуту
Реальную разрешающую способность по дальности при использовании в качестве выходного устройства индикатора кругового обзора определим по формуле:
d(D) = d(D)пот + d(D)инд
Для сигнала в виде некогерентной пачки прямоугольных импульсов
0, 33 [км]
для D шк1=50 [км], d(D) инд1=0, 31 [км]
для D шк2=400 [км], d(D) инд2=2, 50 [км]
Реальная разрешающая способность по дальности:
для D шк1=50 км d(D)1 = d(D) пот+ d(D) инд1 =0, 33+0, 31=0, 64 [км]
для D шк2=400 км d(D)2 = d(D) пот+ d(D) инд2 =0, 33+2, 50=2, 83 [км]
Реальную разрешающую способность по азимуту рассчитаем по формуле:
d (jаз) = d (jаз) пот + d (jаз)инд
d (jаз)пот =1, 3× Qa0, 5=0, 663 [град]
d (jаз)инд= dnMf
Принимая r=kэdэ / 2 (отметка на краю экрана), получим
0, 717 [град]
Реальная разрешающая способность по азимуту:
d (jаз)=0, 663+0, 717=1, 38 [град]
Вывод по пункту 2.2: Реальная разрешающая способность по дальности равна:
для D шк1= 0, 64 [км],
для D шк2= 2, 83 [км].
Реальная разрешающая способность по азимуту:
d (jаз)=1, 38 [град].
2.3. Расчет реальной точности измерения дальности и азимута
Точность характеризуется ошибкой измерения. Результирующую среднеквадратическую ошибку измерения дальности рассчитаем по формуле:
40, 86
s(D)пот = 
[км]
Ошибкой из-за непрямолинейности распространения s(D) распр пренебрегаем. Аппаратурные ошибки s(D) апп сводятся к ошибкам отсчета по шкале индикатора s(D) инд. Принимаем метод отсчета по электронным меткам (масштабным кольцам) на экране индикатора кругового обзора.
s(D)инд = 0, 1 DD =1, 5 [км],
где DD - цена деления шкалы.
s(D) = 
= 5 [км]
Результирующую среднеквадратическую ошибку измерения азимута определим аналогично:
0, 065
s(jаз)инд =0, 1 Dj = 0, 4
Вывод по пункту 2.3: Рассчитав результирующую среднеквадратическую ошибку измерения дальности, получаем s(D) =1, 5 [км]. Среднеквадратическая ошибка измерения азимута s(jаз) =0, 4 [град].
Заключение
В данной курсовой работе произведен расчет параметров импульсной активной РЛС (максимальная дальность с учетом поглощения, реальная разрешающая способность по дальности и азимуту, точность измерения дальности и азимута) обнаружения воздушных целей для управления воздушным движением. В ходе расчетов были получены следующие данные:
1. Максимальная дальность действия РЛС с учетом ослабления энергии радиоволн при распространении равна D макс.осл= 305, 9 [км];
2. Реальная разрешающая способность по дальности равна:
для D шк1= 0, 64 [км];
для D шк2= 2, 83 [км].
Реальная разрешающая способность по азимуту: d (jаз)=1, 38 [град].
3. Результирующая среднеквадратическая ошибка измерения дальности получаем s(D) =1, 5 [км]. Среднеквадратическая ошибка измерения азимута s(jаз) =0, 4 [град].
К достоинствам импульсных РЛС следует отнести простоту измерения расстояний до целей и их разрешения по дальности, особенно при наличии многих целей в зоне обзора, а также практически полную временную развязку между принимаемыми и излучаемыми колебаниями. Последнее обстоятельство позволяет применять одну и ту же антенну, как для передачи, так и для приема.
Недостатком импульсных РЛС является необходимость использования большой пиковой мощности излучаемых колебаний, а так же невозможность измерения малых дальностей – большая мертвая зона.
РЛС применяются для решения широкого круга задач: от обеспечения мягкой посадки космических аппаратов на поверхность планет до измерения скорости движения человека, от управления средствами поражения в системах противоракетной и противосамолетной обороны до индивидуальной защиты.
Список литературы
1. Васин В.В. Дальность действия радиотехнических измерительных систем. Методическая разработка. – М.: МИЭМ 1977г.
2. Васин В.В. Разрешающая способность и точность измерений в радиотехнических измерительных системах. Методическая разработка. – М.: МИЭМ 1977г.
3. Васин В.В. Методы измерения координат и радиальной скорости объектов в радиотехнических измерительных системах. Конспект лекций. - М.: МИЭМ 1975г.
4. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. Учебник для ВУЗов. – М.: «Радиотехника» 2004г.
5. Радиотехнические системы: Учебник для вузов / Ю. М. Казаринов [и др.]; Под ред. Ю. М. Казаринова. — М.: Академия, 2008.– 590 с.: