Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Новосибирский Государственный Технический Университет

К афедра тор

Самолётная РЛС для обнаружения ВОЗДУШНЫХ целей

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по курсу:

Радиотехнические системы.

Разработал студент гр. РТз-319 Борисенко И. А.

Проверил преподаватель: Филатова С. Г.

Новосибирск 2017

СОДЕРЖАНИЕ

1.Техническое задание

2. Анализ технического задания

2. Выбор оптимальной длины волны в РТС

2. Выбор и обоснование методов измерения координат с требуемой точностью.

5. Выбор типа АФУ и расчет основных параметров.

6. Выбор метода генерации зондирующего сигнала и методов обработки отраженных сигналов.

7. Энергетический расчет РЛС.

8. Расчет динамического диапазона и выбор структуры приемника.

9. Принцип работы РЛС.

10. Анализ результатов.

Список литературы

1. Техническое задание Вариант 232.

Самолётная РЛС для обнаружения воздушных целей

Максимальная дальность действия R_max = 200 км

Зона обзора РЛС по азимуту Ф_ = 360⁰

Максимальная высота полета цели Н_max = 200 м

Высота подъема антенны РЛС h_а = 10 км

Средняя ЭПР цели _ц = 5 м²

Разрешающая способность РЛС по дальности _R = 150 м

Разрешающая способность РЛС по азимуту _ = 1.5⁰

Среднеквадратичная ошибка измерения дальности _R = 15 м

Среднеквадратичная ошибка измерения азимута _ = 0.15⁰

Вероятность правильного обнаружения D = 0.9

Вероятность ложной тревоги F = 10^-7

2. Анализ технического задания.

Радиолокационная станция (РЛС) должна эффективно и быстро обозревать пространство. В связи с тем, что ЭПР цели мало, а максимальная дальность действия велика, потребуется очень большие мощности усилительного элемента, что трудно реализовать на самолетной РЛС, поэтому в качестве сигнала возьмем сигнал с внутриимпульсной модуляцией (ЛЧМ).

Наиболее удобна, в нашем случае, антенна с косеконсной формой диаграммы направленности (ДН). Эта диаграмма позволяет обозреть пространство лучом, с ширенной равной ширине ДН по уровню 0.5 и длиной определяемой ДН антенны по углу места по уровню 0.5.Нами выбрано зеркало двойной кривизны, облучаемое рупором. Для такой антенны ширина диаграммы направленности по углу места составляет 60⁰.

Задача обнаружения целей с помощью РЛС решается с учетом действия на РЛС набора активных и пассивных помех. Причем если активные помехи генерируются не во все промежутки времени, отводимые на обнаружение и перехват целей, то пассивные помехи в виде отражения от поверхности земли, поверхности моря, гидрометеоры (облака, дождь, град, снег) действуют всегда.

Самолетная РЛС для обнаружения воздушных целей, т.е. для обнаружения движущихся целей. Будем использовать свойства движущихся целей - доплеровское смещение частоты. Имеет место селекция движущихся целей (СДЦ).

Традиционные устройства СДЦ имеют ряд существенных недостатков: подавляются сигналы от некоторых представляющих интерес целей, и, наоборот, через устройство СДЦ проходят сигналы от нежелательных движущихся объектов, например автомашин.

Устранение перечисленных недостатков обычных устройств СДЦ достигается с помощью обнаружителей движущихся целей ОДЦ, которые имеют следующие особенности:

• вместо возможного режекторного фильтра используется гребенка узкополосных доплеровских фильтров, реализованных с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ).

• пороговый сигнал регулируется таким образом, чтобы обеспечить постоянный уровень ложных тревог в каждом элементе ‘‘ дальность ’’.

• выходные сигналы режекторного фильтра позволяют сформировать карту помех, которая запоминает среднее значение отраженного сигнала в каждом элементе ‘‘ дальность ’’.

• выходной сигнал, получаемый при каждом обзоре, сравнивается с завязанными трассами и в дальнейшем используется для выделения тех целей, которые представляют интерес по своим скоростным характеристикам.

3. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ ДЛИНЫ ВОЛНЫ РТС.

Длина волны и геометрические размеры антенны определяют ширину диаграммы направленности РЛС. Так как рассчитываемая РЛС будет находиться на борту самолета, появляются ограничения на геометрические размеры антенны. Ограничим размер антенны пределами от 0,8 до 1,5 метров. Тогда получим пределы, в которых должна находиться длина волны:

	(3.1)
	(3.2)
	(3.3)

Исходя из условия уменьшения излучаемой энергии, длина волны для дальности до 200 км должна находиться в пределах от 2,0 до 8…10 см.

Необходимо выбрать длину волны так, чтобы при различных атмосферных условиях был наименьший коэффициент поглощения. Исходя из графика _п() лучше всего выбирать длину волны в пределах от 1,8 до 3 см и тогда самое сильное затухание при сильном дожде (16 мм/час) будет составлять 1 дБ/км. Максимальное поглощение в парах воды на этих длинах волн будет 0,05 дБ/км, а в кислороде  0,08 дБ/км.

Так как размеры цели много больше длины волны, то эффективная отражающая поверхность цели не будет зависеть от длины волны.

Выберем длину волны 3 см исходя и того, что:

- необходима наименьшая излучаемая мощность;

- наименьшее поглощение излучаемой энергии в дожде, тумане, кислороде и водяных парах;

- размеры антенны получатся в заданных выше пределах.