5. Метеорологическая радиолокационная станция мрл-5

Метеорологическая радиолокационная станция МРЛ-5 представляет собой специализированный радиолокатор штормового оповещения и градозащиты, предназначенный для решения следующих задач:

- обнаружения и определения местоположения очагов гроз, града и ливневых осадков в радиусе 300 км;

- определения горизонтальной и вертикальной протяженности метеообразований, направления и скорости их перемещения;

- определение верхней и нижней границы облаков;

- измерения мощности радиоэха метеорологических целей.

МРЛ-5 позволяет решать не только задачи штормового оповещения, но и служит для обеспечения градозащиты:

- обнаруживает и локализует градовые очаги в облаках;

- измеряет их координаты и определяет физические характеристики.

МРЛ-5 двухволновый высокопотенциальный метеорологический радиолокатор. Выпускается в передвижном и стационарном вариантах. В передвижном варианте МРЛ-5 размещается в унифицированном прицепе ПАУ – 1, разделенном на два отсека: индикаторный и приемопередающий. На крыше прицепа под ветрозащитной оболочкой установлена антенна системы.

В стационарном варианте МРЛ-5 размещается на втором этаже типового здания для МРЛ-5 либо на верхнем этаже в двух изолированных комнатах.

МРЛ-5 имеет ряд особенностей:

два раздельных канала – 3 см (I канал) и 10 см (II канал); режим штормоповещения может осуществляться на каждом из каналов, а режим обслуживания градозащиты реализуется главном образом при совместной работе обоих каналов;

антенная система с параболическим отражателем и двухдиапазонным облучателем, формирующая узкие диаграммы направленности; применение такой антенны обеспечивает получение высокой разрешающей способности по угловым координатам и совмещение диаграмм направленности обоих диапазонов с высокой точностью.

высокая чувствительность приемных устройств позволяет увеличить дальность обнаружения метеообъектов, а широкий динамический диапазон обеспечивает высокую точность количественных измерений.

универсальная система индикации, обеспечивающая возможность наблюдения и регистрации радиоэха от метеорологических объектов:

- совмещенные индикаторы ИКО/ИДВ с широким набором масштабов разверток, обеспечивающие измерения, наблюдения и фоторегистрацию радиоэха в горизонтальной и вертикальной плоскости;

- двухлучевой индикатор типа А на базе осциллографа CI-55 для наблюдения радиоэха метеообъектов в координатах амплитуда – дальность;

аппаратура преобразования угловой информации, обеспечивающая: выдачу азимута метеоцелей в географических и артиллерийских координатах с высокой точностью (0,1°).

устройство автоматического выделения градовых очагов;

световое табло, обеспечивающее оперативный съем и фоторегистрацию даты, времени, номера наблюдаемого канала, знак нормы энергетического потенциала РЛС, уровень изоэха через 6 дБ, масштаб, азимут, угол наклона антенны, горизонтальную и наклонную дальность, высоту выбранной на индикаторе цели;

устройство контроля чувствительности приемных устройств, мощности передающих устройств и энергетического потенциала станции в целом;

управляемые СВЧ – аттенюаторы на p – i – n – диодах, обеспечивающие измерение мощностей радиоэха и их коррекцию на квадрат расстояния;

специальная фоторегистрирующая аппаратура для документирования картин радиоэха;

система электроснабжения, которая предусматривает питание аппаратуры либо от промышленной трехфазной сети 50 Гц 380 В, либо от автономной трехфазной сети 50 Гц 220 В.

Параметр	Единица измерения	I канал	II канал
Несущая частота	МГц	9595±15	2950±15
Длина волны	см	3,14	10,15
Импульсная мощность на выходе магнетрона	кВт	250	800
Длительность импульса	мкс	1; 2	1; 2
Частота следования импульсов	Гц	500; 250	500; 250
Диаметр зеркала В режиме градозащиты В режиме штормоповещения	м м	1,4 4,5	4,5 4,5
Ширина диаграммы направленности излучения В режиме градозащиты В режиме штормоповещения	Град. Град.	1,5 0,5	1,5 1,5
Коэффициент усиления антенны В режиме градозащиты В режиме штормоповещения	дБ дБ	40 49	39 40
Уровень боковых лепестков В режиме градозащиты В режиме штормоповещения	дБ дБ, %	23 23	25 25
Скорость вращения антенны По азимуту По углу места	об/мин скан/мин	0 – 6 0 – 2	0 – 6 0 – 2
Чувствительность приемного устройства не менее	дБ/Вт	- 134	- 136
Масштабы дальности ИКО ИДВ	км км	25; 50; 100; 300 6,25/12,5; 12,5/25; 25/50; 50/100	25; 50; 100; 300 6,25/12,5; 12,5/25; 25/50; 50/100
Общая потребляемая мощность	кВт	14	14
В том числе для кондиционеров	кВт	8	8
Точность позиционного режима по углу места	Град.	± 0,25	± 0,25
Суммарное затухание, вносимое волноводно-фидерным трактом в режиме приема и передачи	дБ	6	5
Апертурная площадь	м2	16	16

Технические характеристики.

Рефлектор I канала;

Рефлектор II канала;

Двухдиапазонный волноводный облучатель;

4´. Передатчики I и II каналов;

5´. Антенные переключатели;

6´. Диодные СВЧ аттенюаторы;

7´. СВЧ усилители;

8´.логарифмические усилители промежуточной частоты;

Устройство вычитания;

Шкаф угловой информации;

Блок управления маркером;

Аппаратура фоторегистрации;

15. Индикаторы ИКО/ИДВ;

Индикатор типа А;

16. 17. Световое информационное табло;

18. Блок управления антенной;

19. Привод антенны;

20. Кондиционер.

5.1 Антенно-волноводная система.

Антенно-волноводная система обеспечивает работу МРЛ-5 в двух диапазонах радиоволн и предназначается для передачи высокочастотных импульсов электромагнитной энергии от передатчиков к антенне, излучения в пространство, приема отраженных сигналов и передачи их к приемникам.

В состав антенно-волноводной системы входят:

- двухдиапазонная антенна;

- волноводный тракт I канала;

- волноводный тракт II канала.

Особенность антенны радиолокатора является совмещение двух рабочих каналов в одном антенном блоке. Антенна состоит из большого и малого параболических отражателей и сдвоенного, двухдиапазонного облучателя. Большой отражатель имеет диаметр раскрыва отражателя 4500 мм. Фокусное расстояние отражателя 1900 мм. Апертура отражателя выполнена из сплошного металлического листа.

Малый параболический отражатель представляет собой также параболоид вращения с круговым раскрывом. Диаметр раскрыва отражателя 1400 мм. Фокусное расстояние отражателя 590 мм. Рабочая поверхность малого отражателя выполнена из двух слоев поляризованной ткани. Малый отражатель является прозрачным для волн II канала. Поляризация поля антенны в I канале – вертикальная, во II канале – горизонтальная.

Антенно-волноводная система в режиме градозащиты имеет следующие основные параметры:

- ширина диаграммы направленности на уровне 0,707 в рабочем диапазоне I и II канала в плоскостях Е и Н 1,5°;

- уровень боковых лепестков в рабочем диапазоне I канала не более – 23 дБ и в рабочем диапазоне II канала не долее – 25 дБ;

- коэффициент усиления антенны в рабочем диапазоне I канала 40 дБ и в рабочем диапазоне II канала 39 дБ;

- поляризация поля антенны – линейная (в I канале – вертикальная, во II канале – горизонтальная);

- коэффициент стоячей волны в волноводном тракте I канала не более 1,5, а во втором канале не более 1,3;

- потери в тракте I канала в режиме передачи составляют 2,3 дБ, а в режиме приема – 3,5 дБ;

- потери в тракте II канала в режиме передачи составляют 1,9 дБ, а в режиме приема – 3,2 дБ;

Антенна в режиме штормоповещения имеет следующие основные параметры:

- ширина диаграммы направленности на уровне 0,707 в рабочем диапазоне I и II канала в плоскостях Е и Н 0,5° и в рабочем диапазоне II канала в плоскостях Е и Н 1,5°;

- уровень боковых лепестков в рабочем диапазоне I канала не более – 23 дБ и в рабочем диапазоне II канала не долее – 25 дБ;

- коэффициент усиления антенны в рабочем диапазоне I канала 49 дБ и в рабочем диапазоне II канала 40 дБ.

Электропривод антенны имеет следующие тактико-технические данные и позволяет решить следующий круг задач:

- вращение по азимуту с регулируемой скоростью от 0 до 6 об/мин;

- сканирование по углу места в пределах от – 1 до + 95° и обратно с регулируемым периодом сканирования от 24 до 72 с;

- сканирование в секторе, как по азимуту, так и по углу места, в любом углу с величиной сектора 45° и регулируемым периодом от 12 до 36 с;

- автоматический круговой обзор пространства двух видов:

а) автоматический круговой обзор со ступенчатым изменением угла наклона с шагом 0,5; 1,5; 3°;

б) автоматическое вертикальное сканирование по углу места с дискретным изменением азимута в верхнем и нижнем положениях с шагом 0,5; 1,5; 3°;

- режим ручного доворота с регулируемыми скоростями от 0 до 36° в секунду по азимуту и от 0 до 15° в секунду по углу места;

- средняя квадратичная ошибка в отработке заданных углов в позиционном режиме не превышает ± 0,1°.