Лабораторная работа №1 «Исследование импульсной радиолокационной станции»

Цель работы: ознакомление с основным уравнением радиолокации. Исследование влияния кривизны Земли на дальность действия радиолокатора.

Исходные данные.

Длина волны РЛС 10 cм.

Разрешающая способность РЛС по дальности 10 м.

Мощность собств. шумов приемника 7e-018 Вт.

Коэф. усил. антенны 2000.

Вероятность ложной тревоги 1e-009.

Вероятность правильного обнаружения 0.75.

ЭПР цели 10 м2.

Минимальная высота цели 2 м.

Макс. дальность до цели 10 км.

1. Расчёт требуемой импульсной мощности.

Импульсная мощность излучаемого сигнала равна:

где – средняя мощность излучаемого сигнала, - разрешение по дальности, – максимальная дальность до цели; при этом

где - мощность сигнала, - коэффициент усиления, – длина волны РЛС, - ЭПР цели. Мощность сигнала определяется следующим образом:

где - мощность собственных шумов приёмника, - отношение сигнал/шум по мощности, - вероятность ложной тревоги, - вероятность правильного обнаружения.

2. Определение требуемой высоты установки антенны рлс.

Высота установки антенны определяется следующим образом

где - радиус прямой видимости, - высота цели.

Рис.1. График зависимости вероятности обнаружения от расстояния до цели.

Выводы

Проделав данную лабораторную работу, мы познакомились с основным уравнением радиолокации. Мы воспользовались уравнением дальности РЛС. В нём не учитываются потери при распространении сигнала, потери в антенно-фидерном и других устройствах РЛС.

Также в работе мы исследовали влияния кривизны Земли на дальность действия радиолокатора. В реальных условиях работы РЛС приходится учитывать также влияние рельефа местности и наличие сильно отражающих объектов вокруг РЛС на зоны её обнаружения.

Лабораторная работа №2 «Изучение рлс с непрерывным излучением лчм – сигнала»

Цель работы: ознакомление с принципом и особенностями измерения дальности частотным методом на примере РЛС с непрерывным излучением частотно-модулированного сигнала.

Рис. 1. Структурная схема частотного дальномера

Вариант 1

исходные данные:

Период 0.001 cек

Девиация 200000 Гц

1. Границы применимости по максимальной измеряемой высоте.

Теоретическое значение

Таким образом, .

С помощью программы получаем следующее

>> lab2a(1,9300)

Дальность 9300 м

Число импульсов 26

>> lab2a(1,10000)

Дальность 10000 м

Число импульсов 27

>> lab2a(1,10500)

Дальность 10500 м

Число импульсов 29

>> lab2a(1,11000)

Дальность 11000 м

Число импульсов 28

Следовательно, можно заключить, что

2. Разрешающая способность.

>> lab2a(1,1120)

Дальность 1120 м

Число импульсов 3

>> lab2a(1,1130)

Дальность 1130 м

Число импульсов 4

>> lab2a(1,1510)

Дальность 1510 м

Число импульсов 5

Следовательно,

Теоретическое значение

3. Зависимость измеренной высоты от истинной.

Рис.1. График зависимости измеренной высоты от истинной.

4. Временные диаграммы работы устройства.

Построим временные диаграммы работы устройства при высоте цели в 6000 м.

Рис.2а. Временные диаграммы работы устройства при h=6000 м.

Рис.2б. Временные диаграммы работы устройства при h=6000 м.

Выводы

Проделав данную лабораторную работу, мы ознакомились с принципом и особенностями измерения дальности частотным методом на примере РЛС с непрерывным излучением частотно-модулированного сигнала.

Увидели, что полученные нами результаты при моделировании достаточно неплохо согласуются с теоретическими расчётами, что говорит о правильности проведённых нами вычислений.

В процессе выполнения поняли, что одним из основных недостатков таких дальномеров является ошибка дискретности, так как обычно в частотных системах измерения дальности одного объекта в качестве частотомера используют счётчик импульсов, который фиксирует число биений за период модуляции. Одним из способов уменьшения погрешности является увеличении девиации частоты, но это не может происходить до бесконечности.