МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Факультет Радіоелектроніки, комп’ютерних систем та інфокомунікацій Кафедра Аерокосмічних радіоелектронних систем Освітньо-кваліфікаційний рівень Бакалавр Спеціальність (напрям підготовки) 172 «Телекомунікації та радіотехніка»

(шифр і назва)

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідувач кафедрою Сергій ОЛІЙНИК

“______” ______________ 20 25 року

З А В Д А Н Н Я

НА КУРСОВИЙ ПРОЕКТ СТУДЕНТА

Биковських Михайло Віталійович

(прізвище, ім’я, по батькові)

1. Тема роботи: Розрахунок результуючої ефективної площі підстильної поверхні з використанням РЛС бічного огляду

керівник проекту:

(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)

2.Строк подання студентом роботи: 24.12.2025

3.Вихідні дані до проекту: геометрія задачі, розмір вздовж фюзеляжної антени, довжина хвилі, моделі ефективної площі розсіювання

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки: Дати визначення

радіотехнічним системам, радіолокаційним цілям, ЕПР цілі. Розглянути ЕПР для плоскої пластини, металевої кулі, кутових відбивачів, складних цілей, об’ємна розподілених цілей, поверхнево розподілених цілей. Моделювання у

Студент _________________ Михайло Биковських

(підпис) (ім’я та прізвище)

Керівник проекту _________________ Олександр МАЗУРЕНКО

(підпис) (ім’я та прізвище)

4

РЕФЕРАТ

Курсовий проект: 35 с, рис.13, 1 табл.,5 джерел, 1 додаток.

Об'єкт дослідження – Розрахунок результуючої ефективної площі підстильної поверхні з використанням РЛС бічного огляду

Предмет дослідження – Зображення поверхні за допомогою технологій Мета роботи – навчитися розраховувати (в першому наближенні) очікувану

результуючу ЕПР підстильної поверхні .

Методи дослідження – комп’ютерне моделювання за допомогою середовища Matlab.

В роботі розглянуто основи роботи радіолокаційних систем бічного огляду та їхнє застосування для визначення ефективної площі розсіювання (ЕПР) різних типів цілей. Проведено аналіз теоретичних підходів, моделювання характеристик поверхонь та оцінка практичних аспектів використання РЛС для моніторингу об’єктів і довкілля.

РТС, РАДІОЛОКАЦІЙНІ ЦІЛІ, ПОВЕРХНІ, ЕПР, ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ, РЛС

5

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

ЕПР – ефективна площа розсіювання; КП – коефіцієнт підсилення; РЛС – радіолокаційна станція;

ЕМВ – електромагнітне випромінювання; РЛЦ – радіолокаційна ціль.

7

ВСТУП

Радіолокація є популярною галуззю радіотехніки, що займається визначенням координат і характеристик об’єктів за допомогою радіохвиль. Сучасні радіолокаційні системи мають гарні перспективи застосування: від керування об’єктами до створення точних карт місцевості. Велике значення для оглядових систем мають бокові системи огляду, що надають можливість детально просканувати області з великої роздільною здатністю. Сьогодні в серці алгоритмів обробки сигналів по всьому світу ставлять здатність реагувати на будь-які зміни в умовах області. Наразі ведуться розробки моделей, за допомогою яких можна більш точно визначити інформацію про коефіцієнт відбиття радіохвиль за умов, погодних умов та іншої інформації Окрім цього вид просторова площина з великою точки зору є типовідним методом ефективної площини підстильного спису.

Актуальність цієї роботи полягає у необхідності вдосконалення методик оцінки радіолокаційних параметрів, що є основою для створення високоефективних систем спостереження. Метою дослідження є розрахунок результуючої ефективної площі підстильної поверхні з використанням РЛС бічного огляду, що дозволяє підвищити точність та ефективність радіолокаційного зондування. Отримані результати можуть бути використані у сферах аерокосмічної розвідки, морської навігації, моніторингу екологічного стану та інших напрямках.

8

1 ТЕОРИТИЧНИЙ РОЗДІЛ

1.1 Радіотехнічні системи

Радіотехнічні системи являють собою сукупність технічних засобів, призначених для випромінювання, приймання та обробки інформації за допомогою радіохвиль. Їхній розвиток бере початок з відкриття радіохвиль і з часом набув широкого застосування у різних сферах діяльності людини, зокрема у зв’язку, радіомовленні, телебаченні, а також у військовій та науково-дослідній галузях. До основних складових радіотехнічних систем належать передавальні та приймальні пристрої, антени, а також засоби обробки сигналів. Завдяки постійному технічному вдосконаленню цих елементів сучасні радіотехнічні системи здатні забезпечувати високу точність і надійність передавання інформації навіть за наявності складних умов експлуатації.

Залежно від функціонального призначення радіотехнічні системи поділяються на декілька основних типів. Так, системи зв’язку забезпечують передавання мовної та цифрової інформації на значні відстані, навігаційні системи використовуються для визначення координат і місцеположення об’єктів, а радіолокаційні системи дозволяють отримувати інформацію про просторові параметри та характеристики цілей. Кожен із зазначених типів має власні особливості та сфери застосування. Наприклад, навігаційні системи, зокрема GPS, стали невід’ємною складовою сучасної інфраструктури, забезпечуючи точне позиціонування транспортних засобів різного типу. Радіомовлення та телебачення, у свою чергу, створюють основу масового поширення інформації. Окрему групу становлять радіоастрономічні системи, які застосовуються для дослідження космічного простору шляхом аналізу радіовипромінювання від віддалених об’єктів. Крім того, радіотехнічні системи широко використовуються в медицині для діагностики та лікування, а також у промисловості з метою контролю якості та автоматизації виробничих процесів. Отже, радіотехнічні системи відіграють

9

важливу роль у розвитку сучасного суспільства та мають значний вплив на прогрес науки і техніки.

1.2 Радіолокаційні цілі

Радіолокаційні цілі — це об’єкти, характеристики яких визначаються за допомогою радіолокаційних систем. Вони можуть бути природного або штучного походження і включають літаки, кораблі, автомобілі, наземні споруди, а також природні об’єкти, такі як гори чи водні поверхні. Основною метою роботи з радіолокаційними цілями є їх виявлення, розпізнавання та визначення параметрів, таких як відстань, швидкість і траєкторія руху. Характеристики радіолокаційних цілей багато в чому залежать від їхніх фізичних властивостей, таких як форма, розміри, матеріал і поверхня. Наприклад, об’єкти з гладкою поверхнею мають високий коефіцієнт відбиття, що робить їх більш помітними для радіолокаційної системи. Крім того, важливу роль відіграють умови навколишнього середовища, які можуть впливати на точність визначення параметрів цілі. Наприклад, погані погодні умови, такі як дощ чи густий туман, можуть значно знижувати ефективність роботи радіолокаційної системи. Іншим важливим аспектом є здатність радіолокаційних систем виявляти малi аб малопомiтнi цілі. З розвитком технологій з’являються нові виклики, такі як створення об’єктів зі спеціальними покриттями, що зменшують їхню помітність для радіолокації. Для боротьби з цими викликами науковці розробляють нові алгоритми обробки сигналів та вдосконалюють параметри радарів. Наприклад, використання фозованих антенних решіток дозволяє значно підвищити чутливість систем і точність виявлення цілей. У сучасному світі радіолокаційні цілі також включають космічні об’єкти, такі як супутники та космічні уламки. Їх моніторинг є важливим для забезпечення безпеки космічних місій та захисту орбітальних апаратів. Крім того, радіолокаційні системи знаходять застосування у сільському господарстві,

11

Під ЕПР розуміють площу еквівалентного ізотропного розсіювача, який, будучи поміщеним у точку знаходження цілі, створює на розкриві приймальної антени таку саму щільність потоку потужності, що й реальна ціль. Таким чином, ЕПР є абстракцією, моделлю, що дає, однак, можливість оцінити відбивну здатність РЛЦ. Очевидно, що ЕПР може використовуватися і для оцінки радіолокаційної помітності цілі.

На величину ЕПР впливає безліч чинників, до основних з яких належать

такі:

розміри і геометрична форма цілі;

ракурс спостереження цілі, який визначає, яка саме частина поверхні цілі опромінюється зондувальною електромагнітною хвилею (ЕМХ);

робоча частота радіолокатора, а точніше, співвідношення між довжиною хвилі локатора і характерними розмірами цілі;

електричні властивості матеріалу, з якого виконано конструкцію цілі. Вплив перелічених чинників є комплексним і тому враховувати їх потрібно теж спільно. Гарним прикладом є самолет F-117 який став першим у світі серійним літаком, створеним з використанням технології стелс.

12

Рисунок1.2 – Літак F-117, побудований із застосуванням технології зниження радіолокаційної помітності «Stealth»

Конструктивні особливості літака F-117 базуються на принципах зменшення радіолокаційної помітності. Геометрія його планера характеризується наявністю плоских поверхонь і гострих кутів, які забезпечують розсіювання падаючих радіолокаційних хвиль у різних напрямках, тим самим зменшуючи рівень сигналу, що повертається до радіолокатора. Додатково для зниження радіолокаційної помітності застосовуються спеціальні радіопоглинальні матеріали, що покривають поверхню літака та зменшують відбиття електромагнітного випромінювання.

Технологія «stealth» також передбачає обмеження теплового випромінювання літального апарата, яке досягається завдяки конструктивній ізоляції двигунів та оптимізації режимів їхньої роботи. Це значно знижує ймовірність виявлення літака інфрачервоними засобами спостереження. Окрім цього, у конструкції F-117 реалізовано заходи зі зменшення акустичної помітності та зниження відбиття у видимому діапазоні, що підвищує його ефективність під час виконання бойових завдань у складних умовах.