Курсовая работа - Первичка

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

КИРОВОГРАДСКАЯ ЛЁТНАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Оборудование и технические средства для

организации воздушного движения»

на тему : «Первичная радиолокационная станция обзора воздушного пространства»

Выполнила:

курсант 771 группы

Ивахно А.А.

Научный руководитель:

Кушнир С.О.

Кировоград 2018

СОДЕРЖАНИЕ

1. Вступление… 1 стр.

2. Упрощённая структурная схема РЛС… 2 стр .

3. Диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости… 3 стр

4. Диаграмма направленности антенны в вертикальной плоскости для свободного пространства (с учётом влияния земли)… 4 стр

5. Расчёт дальности действия станции на высотах 1-10 км… 5 стр

6. Зона обзора станции в вертикальной плоскости в прямоугольной системе координат высота-дальность… 6 стр

7. Недостатки и преимущества расчётной станции… 7 стр

8. Контрольный вопрос… 8 стр

9. Вывод… 9 стр

ВСТУПЛЕНИЕ

В данной курсовой работе рассчитаны и описаны следующие характеристики первичной радиолокационной станции: диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, максимальная дальность действия на различных высотах. Зона обзора станции в вертикальной плоскости в прямоугольной системе координат высота-дальность. В работе ещё приведены недостатки и преимущества расчётной станции.

1. Упрощённая блок-схема РЛС:

Смысл работы: Запускающий импульс, вырабатываемый генератором ЗИ, осуществляет запуск (синхронизацию) всех блоков РЛС.

Магнетрон генерирует зондирующий импульс мощностью 70—80 квт длиной волны 1=3, 2 см, частотой /с = 9400 Мгц. Импульс магнетрона через антенный переключатель (АП) по специальному волноводу подводится к антенне и излучается в пространство узким направленным лучом. Ширина луча в горизонтальной плоскости 1—2°, а вертикальной около 20°. Антенна, вращаясь вокруг вертикальной оси со скоростью 12—30 об/мин, облучает все окружающее судно пространство.

Отраженные сигналы принимаются той же антенной, поэтому АП производит поочередное подключение антенны то к передатчику, то к приемнику. Отраженный импульс через антенный переключатель поступает на смеситель, к которому подключен клистронный генератор (КГ) . Последний генерирует маломощные колебания с частотой f Г=946 0 Мгц.

В смесителе в результате сложения колебаний выделяется промежуточная частота fПР=fГ—fС=60 Мгц, которая затем поступает на усилитель промежуточной частоты (УПЧ), он усиливает отраженные импульсы. С помощью детектора, стоящего на выходе УПЧ, усиленные импульсы преобразуются в видеоимпульсы, которые через видеосмеситель (ВС) поступают на видеоусилитель. Здесь они усиливаются и поступают на катод электроннолучевой трубки (ИКО).

Электроннолучевая трубка представляет собой вакуумную электронную лампу особой конструкции. Она состоит из трех основных частей: электронной пушки с фокусирующим устройством, отклоняющей магнитной системы и стеклянной колбы с экраном, обладающим свойством послесвечения.Электронная пушка 1—2 и фокусирующее устройство 4 формируют плотный, хорошо сфокусированный луч электронов, а отклоняющая система 5 служит для управления этим электронным лучом. После прохождения отклоняющей системы электронный луч ударяет в экран 8, который покрыт специальным веществом, обладающим способностью светиться при бомбардировке его электронами. Внутренняя сторона широкой части трубки покрывается специальным проводящим слоем (графитом). Этот слой является основным анодом трубки 7 и имеет контакт, на который подается высокое положительное напряжение. Анод 3 — ускоряющий электрод. Яркость светящейся точки на экране ЭЛТ регулируется изменением отрицательного напряжения на управляющем электроде 2 с помощью потенциометра «Яркость». В нормальном состоянии трубка заперта отрицательным напряжением на управляющем электроде 2. Изображение окружающей обстановки на экране индикатора кругового обзора получается следующим образом.

Одновременно с началом излучения передатчиком зондирующего импульса запускается генератор развертки, состоящий из мультивибратора (MB) и генератора пилообразного тока (ГПТ), который генерирует пилообразные импульсы. Эти импульсы подаются на отклоняющую систему 5, имеющую механизм вращения, который связан с принимающим сельсином 6.

Для измерения расстояния до какой-либо цели на экране ЭЛТ необходимо, вращая ручку дальномера, совместить ПКД с меткой цели и взять отсчет в милях и десятых долях по счетчику, механически связанному с рукояткой дальномера. Кроме эхо-сигналов и дистанционных колец, на экране ЭЛТ засвечивается отметка курса 10. Это достигается путем подачи на управляющую сетку ЭЛТ положительного импульса в тот момент, когда максимум излучения антенны проходит направление, совпадающее с диаметральной плоскостью судна. Изображение на экране ЭЛТ может быть ориентировано относительно ДП судна (стабилизация по курсу) или относительно истинного меридиана (стабилизация по норду). В последнем случае отклоняющая система трубки имеет также синхронную связь с гирокомпасом.

Контрольный вопрос № 2

Под СДЦ понимают выделение сигналов движущихся целей из них смеси с помехами и шумами, принимаемой приемником РЛС. Типичными задачами СДЦ являются: обнаружение самолетов на фоне отражений от местных предметов, облаков естественного и искусственного происхождения (для наземной РЛС); обнаружение низколетящих целей с самолета или спутника на фоне отражений от поверхности Земли (для бортовой РЛС); обнаружение наземных транспортных средств на фоне отражений от неподвижных предметов и дороги (для автомобильной РЛС).

Поскольку мощность отражений от неподвижных в малоподвижных объектов (мощность пассивных помех), как правило, на 20÷80 дБ и более превышает мощность сигналов движущихся целей, то при условии их одновременного приема решить задачу СДЦ удается лишь при существенных различиях спектров сигналов и помех. Основой для различения сигналов движущихся и неподвижных объектов является доплеровское смещение частоты  f несущего колебания при отражении радиосигнала от приближающейся или удаляющейся по отношению к РЛС цели: 0 2 2 V V r r f f c     , (1) где Vr - радиальная скорость цели относительно РЛС; 0 f - несущая частота; λ - длина волны РЛС; с - скорость распространения радиоволны.

Как известно, оптимальный обнаружитель когерентной пачки радиоимпульсов на фоне белого шума представляет собой последовательно соединенные: согласованный с пачкой фильтр, детектор и пороговое устройство. Комплексная частотная характеристика (КЧХ) согласованного фильтра         j T n j T c k j S j e S j S j e            0  (4) является комплексно-сопряженной функцией спектров пачки . Здесь Т -jS время задержки сигнала в фильтре; 0jS - спектр одиночного импульса; njS - спектр пачки δ-импульсов. Второе равенство в (4) дает возможность разделить внутрипериодную и межпериодную обработку периодического сигнала. Задачу обнаружения сигнала на фоне коррелированной помехи с энергетическим спектром Gп можно привести к задаче обнаружения сигнала на фоне белого шума, если предварительно осуществить "обеление" помехи, поскольку помеха поступает на вход обнаружителя в смеси с белым шумом спектральной плотности N0, обеляющий фильтр должен иметь КЧХ        j п об e G N K K j 0 0  , (5) где K0 - константа; φ(ω) - произвольная фазочастотная характеристика, которую полагаем кулевой. Тогда спектральная плотность мощности смеси помехи с шумом на выходе фильтра         2 0 2 K ,  N0 Kоб j  Gп  Gвых