- •1. Основные задачи, решаемые рлс
- •2. Физические основные измерения дальности, скорости и углов
- •3. Отражающие свойства объектов. Эпр. Классификация объёктов.
- •4. Эпр элементарных отражателей и сложных объектов
- •5. Поверхностно- и объёмно-распределённые объекты
- •6. Требования, предъявляемые к системам обзора, способы обзора
- •7. Скорость обзора, период обзора, число импульсов в пачке
- •8. Уравнение радиолокации для свободного пространства
- •9. Факторы, определяющие максимальную дальность действия рлс. Влияние земли
- •10. Постановка задачи обнаружения. Ошибки, возникающие при обнаружении
- •11. Отношения правдоподобия, критерии оптимальности
- •12. Обнаружение одиночных импульсов. Схемы обнаружителей
- •13. Согласованный фильтр и его характеристики
- •14. Реализация согласованных фильтров одиночных импульсов. Квазисогласованная фильтрация
- •15. Обнаружение пачки импульсов
- •16. Характеристики обнаружения и их расчет
- •17. Характеристики пассивной помехи и способы борьбы с ней
- •18. Оптимальный фильтр, максимизирующий отношение сигнал/пассивная помеха
- •19. Оценка эффективности устройств сдц
- •20. Разрешающая способность ртс. Критерии разрешения
- •21. Функция неопределенности сигнала и ее характеристики
- •22. Разрешающая способность сигналов по дальности, скорости и углам
- •23. Классификация сигналов. Узкополосные и сверхширокополосные сигналы
- •24. Функции неопределенности простого радиоимпульса и пачки импульсов
- •25. Сложные зондирующие сигналы и их применение
- •26. Постановки задачи измерения координат. Критерий оптимальности
- •27. Метод максимального правдоподобия. Структура оптимального измерителя
- •28. Потенциальная точность измерения дальности, скорости и угла
- •29. Реализация измерителей в многоканальном и следящем виде
- •30. Импульсный метод измерения дальности. Цифровой и визуальный съем дальности
- •31. Частотный метод измерения дальности. Радиовысотомер малых высот
- •32. Измерение скорости. Классификация методов измерения скорости
- •33. Многоканальные и следящие измерители скорости объектов
- •34. Анализ ошибок измерения скорости
- •35. Методы измерения угловых координат
- •36. Анализ ошибок измерения углов рлс.
- •37. Системы спутниковой радионавигации.
7. Скорость обзора, период обзора, число импульсов в пачке
Скорость цели и угловые скорости вычисляются через приращения дальности и углов
В случае измерения скоростей по эффекту Доплера и разрешения объектов по скорости длительность сигнала определяется из требуемого разрешения по скорости и требуемой мощности её измерения. Измерение скорости по доплеровскому сдвигу производят сигналом в виде когерентной пачки импульсов. При круговом (секторном) обзоре пространства плоским лучом время облучения , где- ширина Д.Н. в горизонтальной плоскости,- период обзора сектора,- цели время одного оборота антенны при круговом обзоре. Число импульсов в пачке, где ТП- период повторения зондирующих импульсов.
8. Уравнение радиолокации для свободного пространства
Уравнение дальности действия связывает максимальную дальность с параметрами РЛС и цели. При выводе уравнения дальности сначала предполагается, что РЛС находится в свободном пространстве, то есть отсутствуют поглощения радиоволн в атмосфере, отражения от Земли (моря) и других отражателей, а так же не учитывается кривизна Земли. В случае мощности передатчика РЛС Рпери направленной антенны с коэффициентом усиленияGперплотность потока мощности П1у цели, находящейся на расстоянииRравна
При ЭПР цели σ мощность обращенного сигнала равна ; а плотность потока мощности у антенны РЛС равна.
Дальность действия РЛС:
Максимальная дальность, определяемая минимальной мощностью принимаемого сигнала (порогового):
В случае импульсной РЛС (работает на одну антенну) подставляем и получаем:
- мощность передатчика4
– коэффициент направленного действия (КНД) антенны импульсной РЛС (- две антенны);
- длина волны;
- ЭПР цели;
q– отношение сигнал/шум;
k – постоянная Больцмана,
– шумовая температура антенны в градусах Кельвина;
Ш – коэффициент шума приемника;
FПР– полоса приемника;
9. Факторы, определяющие максимальную дальность действия рлс. Влияние земли
Ослабление радиоволн в атмосфере определяется двумя факторами: поглощением атмосферными газами и рассеянием частицами водяных паров и т.п. Величина поглощения существенно зависит от длины волны и высоты – с увеличением высоты поглощение убывает.
Максимальная дальность действия с учетом затухания: , гдеRi–i-ый участок трассы РЛС, имеющий затухание δi(дБ/км)
для оценочных расчетов дальности действия вводят усредненный коэффициент потерь в атмосфере La, показывающий, во сколько раз мощность принимаемого сигнала уменьшается за счёт ослабления в атмосфере, где- коэффициенты, учитывающие потери в атмосфере, при обзоре в СВЧ тракте, за счёт рассогласованной обработки, при детектировании и накоплении сигнала.
Формула максимальной дальности примет вид:
Влияние земли заключается в том, что для наземных РЛС, работающих на малых углах места, характерно наличие переотражения части излучаемой энергии от поверхности из-за "касания" земли главным и боковым лепестками Д.Н. антенны. Это приводит к тому, что от цели приходит не один, а несколько сигналов, имеющих различные амплитуды и фазы. При их сложении возникает интерференция и из-за этого Д.Н. РЛС в вертикальной плоскости имеет многолепестковый характер. Максимальная дальность действия РЛС, а так же предельную дальность обнаружения низколетящих целей может ограничиваться сферичностью Земли. Для большинства типов РЛС характерна работа в зоне «прямой видимости», ограниченной радиогоризонтом. С учетом нормальной рефракции атмосферы максимальная дальность прямой видимости оценивается по формуле:
- высота антенны в метрах
- высота цели в метрах
Однако есть и пути увеличения дальности действия РЛС - при использовании ДКМ-волн (декаметровых) в загоризонтной локации. Волны ДКМ диапазона отражаются ионосферой и могут достигать и возвращаться обратно от участков Земли (моря), расположенных за зоной прямой видимости.