МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский университет

«Московский институт электронной техники»

Институт микроприборов и систем управления имени Л.Н. Преснухина

Отчет по выполнению лабораторной работы 3

По теме: «дальность действия РТС»

Вариант 15

Выполнил Склизков Д.В. Группа РТ-41

Москва 2023

Оглавление

Задание 1. 3

Задание 2. 4

Задание 3. 8

Задание 4. 9

Задание 5. 11

Задание 6. 13

Задание 1.

Для РЛС с параметрами, приведенными в табл.1, рассчитайте:

А) плотность потока мощности падающей (прямой) волны , создаваемую в точке расположения цели на заданном удалении

Зная ширину луча по половинной мощности найдём L – длину антенны из формулы:

Т.к. у нас есть ширины луча по половинной мощности для осей х и у, АР будет прямоугольной. Найдем Lx и Ly:

Lb=51º*1.4/0.83º = 86 см

Le=51º*1.4/0.54º = 132 см

Тогда геометрическая площадь антенны будет равна Sгеом= Lb* Le=11352 см^2

Sэфф= Sгеом* КИП=6357 см^2

Б) мощность сигнала , излучаемого целью с заданной ЭПР

В) фактическое отношение сигнал/шум на входе приемника

Г) разрешающую способность РЛС по дальности .

= = 1.47 м

Д) Оцените, как изменится результат, если размеры антенной системы увеличатся (уменьшатся) в №_ВАР раз в горизонтальной и/или вертикальной плоскости?

При увеличении (уменьшении) в 15 раз горизонтальной и/или вертикальной плоскости, будет у увеличиваться (уменьшаться) в 15 раз Sэфф, , , и .

Е) Как изменятся эти характеристики, если используется разнесённая РЛС, а расстояние от цели до приемника в два раза превышает расстояние от передатчика до цели ?

Мощность сигнала , излучаемого целью с заданной ЭПР будет в 4 раза хуже, так как зависимость квадратичная.

Задание 2.

Постройте зависимости дальности прямой видимости от высоты полета цели и требуемой мощности от дальности действия РЛС.

До какой величины целесообразно увеличивать мощность передатчика РЛС , чтобы обнаружить на максимально возможной дальности (в условиях стандартной атмосферы) самолет с известной ЭПР , летящий на высоте ? Затуханием радиоволн в атмосфере можно пренебречь.

Имея дальности прямой видимости, можно определить дальность мощность передатчика:

Постройте график зависимости требуемой мощности передатчика от высоты полета цели  = 25…500 м с шагом 25 м при различных значениях отражающей поверхности цели  = 0,3; 1,0; 5,0; 10,0 м².

Код:

%Программа вычисления зависимости требуемой мощности передатчика

%активной РЛС от высоты полета цели при различных ЭПР цели

clear

Gn=3509; %коэффициент усиления передающей антенны

Anp=2.25; %эффективный раскрыв приёмной антенны

H1=21; %высота на которой находится антенна РЛС

rotr=25.35; %требуемое отношение сигнал/шум

tc=57e-6; % длительность сигнала

Nn=2.98; %коэффициент шума

etta=0.57; %коэффициент потерь в РЛС

for m=[3 10 50 100];

Sigma(m)=0.1*m; %ЭПР цели

for k=1:1:20 %цикл для выявления зависимости требуемой

%мощности передатчика от высоты полёта цели

H2(k)=25*k; %вычисление высоты полета цели с шагом 25 м

Rnp(k)=4.1*(sqrt(H1)+sqrt(H2(k))); % расчёт дальности

%прямой видимости

Pn(k)=((Rnp(k)^4)*(1e3)^4*rotr*Nn)/((3.53^4)*(10^16)*tc*Gn*Sigma(m)*Anp*etta); %вычисляется необходимая мощность передатчика

end

hold on % %включение режима сохранения содержимого текущих

%координатных осей при выводе в них новых графиков

plot(H2,Pn) %построение зависимости требуемой мощности передатчика

%от высоты полета

grid on

title('P=P(H)') %заголовок

xlabel('H, [m]') %подпись по оси x

ylabel('Pn, [VA]')%подпись по оси y

end

Результат:

Как видим, чем выше находится цель, тем больше передатчику необходимо мощности. И чем больше эффективная площадь рассеивания у радиолокационного объекта, тем больше требуется мощности передатчику (синий график – 10 м²).

Постройте зависимости дальности прямой видимости от высоты полета цели и требуемой мощности от дальности действия РЛС.

Код:

%Программа вычисления зависимости требуемой мощности передатчика

%активной РЛС от высоты полета цели при различных ЭПР цели

clear

Gn=3509; %коэффициент усиления передающей антенны

Anp=2.25; %эффективный раскрыв приёмной антенны

H1=21; %высота на которой находится антенна РЛС

rotr=25.35; %требуемое отношение сигнал/шум

tc=57e-6; % длительность сигнала

Nn=2.98; %коэффициент шума

etta=0.57; %коэффициент потерь в РЛС

for m=[3 10 50 100];

Sigma(m)=0.1*m; %ЭПР цели

for k=1:1:20 %цикл для выявления зависимости требуемой

%мощности передатчика от высоты полёта цели

H2(k)=25*k; %вычисление высоты полета цели с шагом 25 м

Rnp(k)=4.1*(sqrt(H1)+sqrt(H2(k))); % расчёт дальности

%прямой видимости

end

hold on % %включение режима сохранения содержимого текущих

%координатных осей при выводе в них новых графиков

plot(H2, Rnp) %построение зависимости дальности прямой видимости

%от высоты полета

grid on

title('R=R(H)') %заголовок

xlabel('H, [m]') %подпись по оси x

ylabel('Rnp, [km]')%подпись по оси y

end

Результат:

Чем больше высота полета, тем больше должна быть дальность прямой видимости

Код:

%Программа вычисления зависимости требуемой мощности передатчика

%активной РЛС от высоты полета цели при различных ЭПР цели

clear

Gn=3509; %коэффициент усиления передающей антенны

Anp=2.25; %эффективный раскрыв приёмной антенны

H1=21; %высота на которой находится антенна РЛС

rotr=25.35; %требуемое отношение сигнал/шум

tc=57e-6; % длительность сигнала

Nn=2.98; %коэффициент шума

etta=0.57; %коэффициент потерь в РЛС

for m=[3 10 50 100];

Sigma(m)=0.1*m; %ЭПР цели

for k=1:1:20 %цикл для выявления зависимости требуемой

%мощности передатчика от высоты полёта цели

H2(k)=25*k; %вычисление высоты полета цели с шагом 25 м

Rnp(k)=4.1*(sqrt(H1)+sqrt(H2(k))); % расчёт дальности

%прямой видимости

Pn(k)=((Rnp(k)^4)*(1e3)^4*rotr*Nn)/((3.53^4)*(10^16)*tc*Gn*Sigma(m)*Anp*etta); %вычисляется необходимая мощность передатчика

end

hold on % %включение режима сохранения содержимого текущих

%координатных осей при выводе в них новых графиков

plot(Rnp,Pn) %построение зависимости требуемой мощности передатчика

%от дальности действия

grid on

title('P=P(H)') %заголовок

xlabel(' Rnp, [km]') %подпись по оси x

ylabel('Pn, [VA]')%подпись по оси y

end

Результат:

Чем больше дальность действия нужна, тем больше мощности требуется передатчику. И чем больше ЭПР, тем опять же больше мощности требуется.