ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА

В.Н. Гряник, С.Н. Павликов,

Теория и техника радиолокации и радионавигации

Рекомендовано Дальневосточным учебно-методическим

объединением в качестве учебного пособия для студентов

высших учебных заведений

Владивосток 2009

УДК 65.0

ББК 32.884

Г 20

Рецензенты: кафедра вычислительной техники ТОВМИ, заместитель начальника кафедры к.т.н., доцент Карелин А.Н. и кафедра акустических приборов и технических средств судовождения Дальрыбвтуза (Технического университета), заведующий кафедрой к.т.н., профессор Карасев В.В.

Гряник В.Н., Павликов С.Н.

Г. 20. Теория и техника радиолокации и радионавигации. - Владивосток: ВГУЭС. 2009. – 132 с.

Учебно-методический комплекс подготовлен для дисциплины "Теория и техника радиолокации и радионавигации " и предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 210305 -“Средства радиоэлектронной борьбы ”. Может быть использовано для студентов по смежным специализациям и специальностям направления 210300. Обобщены достижения в теории и технике радиолокации и радионавигации. Рассматриваются методы измерения координат и определения местоположения объектов. Излагаются основы статистической теории радиолокации и радионавигации; рассматриваются вопросы обнаружения сигналов и оценивания их параметры на фоне шумов и помех различного вида, обнаружение и оценивания сигналов, разрешения и распознавания сигналов, преодоления априорной неопределенности в задачах обработки сигналов, обнаружения и оценивания параметров траекторий. В работе использованы результаты научных исследований авторов. Работа может быть полезна специалистам в области радиолокации и радионавигации.

Гряник Владимир Николаевич, Павликов Сергей Николаевич, Убанкин Евгений Иванович

Редактор Л. Д. Стрикаускас

Технический редактор И. Д. Стукалов

Подписано в печать Формат 60 x 84/ 16

Печать офсетная. Усл. Печ. Л. 9.5 Уч.-изд. л.

Тираж 100 экз. Заказ Цена «С»

Отпечатано в типографии издательства ВГУЭС.

Владивосток, ул. Гоголя, 41

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. Основы радиоэлектронных технологий 6

1.1. Общая модель радиотехнической системы 6

1.2. Поля, сигналы, помехи, предмет статистической теории РТС 7

1.3. Представление сигналов и помех 9

1.4. Нормальный случайный процесс, белый шум 11

Глава 2. Основы теории обнаружения и различения сигналов 15

2.1. Содержание и классификация задач обнаружения и различения сигналов 15

2.2. Различение детерминированных сигналов 17

2.2.1. Статистические критерии различения детерминированных 17

сигналов. 17

2.2.2. Правила оптимального различения и обнаружения. 19

2.3. Различение сигналов со случайными параметрами 23

2.4. Функция и отношение правдоподобия при различении сигналов на фоне аддитивного нормального шума 25

ГЛАВА 3. АЛГОРИТМЫ И УСТРОЙСТВА ОПТИМАЛЬНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И РАЗЛИЧЕНИЯ СИГНАЛОВ 29

3.1. Обнаружение детерминированного сигнала 29

3.2. Обнаружение сигнала со случайной начальной фазой 32

3.3. Обнаружение сигнала со случайными амплитудой и начальной фазой 36

3.4. Обнаружение пакетов импульсов 37

3.5. Обнаружение случайных сигналов 40

Глава 4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 44

4.1. Содержание и классификация задач измерения параметров сигналов 44

4.2. Байесовские оценки случайных параметров сигналов 45

4.3. Критерии оценки неслучайных параметров сигналов и граница Крамера-Рао 49

4.4. Оценки по максимуму правдоподобия 51

4.5. Вычисление дисперсий оценок и функции неопределенности 52

4.6. Элементы теории фильтрации параметров сигналов 53

Глава 5. РАЗРЕШЕНИЕ СИГНАЛОВ 59

5.1. Понятия разрешающей спососбности 59

5.2. Функция неопределенности в теории разрешения 62

5.3. Разрешение по времени запаздывания. простые и сложные сигналы 64

5.4. Виды сложных сигналов 67

5.5. Разрешение по времени запаздывания и частоте. 70

ГЛАВА 6. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ рАДИОЛОКАЦИОННЫХ И РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ 74

6.1. Основные понятия и определения 74

6.2. Радиотехнические методы измерения координат и их производных 76

6.3. Классификация радиолокационных и радионавигационных систем, их тактические и технические характеристики 82

6.3.1.Радиолокационные станции классифицируют по следующим признакам: 82

6.3.2. Радионавигационные системы классифицируются по 84

следующим признакам 84

6.3.3. Основные тактические характеристики 84

РЛС и РНС 84

6.3.4. Основные технические характеристики 87

6.4. Построение и основные характеристики РЛС кругового обзора 87

ГЛАВА 7. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ 93

7.1. Радиолокационные цели и формирование отраженных сигналов 93

7.2. Эффективная площадь рассеяния простейших объектов 95

7.3. Эффективная площадь рассеяния объектов 98

ГЛАВА 8. ДАЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ РАДИОСИСТЕМ 102

8.1. Дальность действия радиолиний 102

8.2. Обобщенное уравнение дальности радиолокационного 103

наблюдения в свободном пространстве 103

8.3. Погрешности измерения радионавигационного параметра 105

8.4. Поиск сигналов по угловым координатам, дальности и скорости 107

ГЛАВА 9. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ 111

9.1. Методы измерения рассстояния 111

9.2. Методы измерения скорости 115

9.3. Методы измерения угловых координат 119

9.4. Точность и разрешающая способность радиосистем при пространственно-временной обработке 122

Глава 10 . методы защиты от радиопомех 126

10.1. Методы защиты от пассивных помех 126

10.2. Методы защиты от активных радиопомех 127

ГЛАВА 11. НАВИГАЦИОННЫЕ КОМПЛЕКСЫ САМОЛЕТОВ И СУДОВ 130

ГЛАВА 12. Основные типы современных и перспективных радиолокационных средств 134

12.1. Комплекс разведки и управления "зоопарк-1" 134

12.2. Разработка рлс перспективного истребителя 139

12.3. Разработка рлс со сверхширокополосными сигналами 140

Глава 13 . основные типы современных и перспективных радионавигационных средств 145

13.1. Применение радионавигационных систем 145

13.2. Требования к радионавигационному обеспечению 145

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 154

Перечень вопросов для итогового контроля 155

Перечень тем контрольных работ 156

Основные определения 157

Список литературы 165