![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Вариант №201.
- •1. Анализ технического задания, особенности построения, эксплуатация ртс, технических требований и ограничений, накладываемых на разрабатываемую систему.
- •2. Выбор оптимальной рабочей длины волны ртс.
- •3. Выбор и обоснование методов измерения координат с требуемой точностью и разрешающей способностью для данных условий эксплуатации.
- •4. Выбор типа антенно-фидерного устройства (афу) и расчет основных параметров.
- •5. Выбор и обоснование методов измерения координат.
- •6. Выбор метода генерации зондирующего сигнала и метода обработки отраженных сигналов.
- •7. Энергетический расчет ртс; структура приемника, его чувствительность, излучаемая мощность.
- •8. Расчет динамического диапазона входных сигналов и выбор структуры приемника
- •9. Импульсный метод измерения дальности.
- •10. Ошибки измерения дальности.
- •11. Анализ соответствия спроектированной ртс требованиям технического задания.
- •Используемая литература.
3. Выбор и обоснование методов измерения координат с требуемой точностью и разрешающей способностью для данных условий эксплуатации.
Дальность до цели будем определять путем измерения времени запаздывания отраженного от цели сигнала, т.к. данный метод является одним из самых простых и способен реализовать заданную точность. Структурная схема импульсной РЛС кругового обзора изображена на рис.3.1. В РЛС используется одна антенна, как для передачи, так и для приема.
Рис. 3.1. Структурная схема импульсной РЛС кругового обзора.
4. Выбор типа антенно-фидерного устройства (афу) и расчет основных параметров.
РЛС типа пространственно-временного фильтра или коррелятора с фазированными антенными решетками (ФАР) обладают целым рядом преимуществ перед РЛС с антеннами, имеющими сплошной раскрыв. Эти преимущества объясняются как достоинствами самих ФАР, так и результатом совместной пространственно-временной обработки, не достижимым при раздельной обработке.
К достоинствам ФАР относится возможность одновременной работы РЛС по нескольким целям в самых различных режимах (поиск, захват, слежение), а также возможность гибкого электронного управления лучом или несколькими лучами одновременно. Благодаря этому значительно возрастает темп обзора, вероятность обнаружения, точность измерений и снижаются энергетические затраты, так как в РЛС со сплошными подвижными антеннами иногда до 50% мощности расходуется на громоздкий антенный привод, а наличие люфтов, трения и ветровой нагрузки приводит к дополнительным ошибкам по углу. Фазированные антенны решетки допускают также возможность практически мгновенного обзора всей заданной зоны. Они обладают высокой механической прочностью, не требуют антенного привода и громоздких и дорогих антенных обтекателей, не нуждаются в прецизионной обработке поверхности по лекалам к благодаря большому числу однотипных элементов удобны для массового поточного производства. Надежность РЛС с фазированными антенными решетками исключительно высока; выход из строя до 20 — 30% элементов в различных местах ФАР практически не снижает угловой точности и разрешающей способности. К сожалению, ФАР пока еще очень дороги, тяжелы, имеют повышенную шумовую температуру и большие потери мощности на высокочастотных элементах. Однако эти недостатки в принципе преодолимы. Совмещение пространственной и временной обработки при наличии ФАР позволяет реализовать такие их дополнительные преимущества, как сверхбыстрый обзор в течение одного импульса, гибкий последовательный поиск, учитывающий возможность принятия решения на каждом очередном шаге и поэтому дающий дополнительное снижение затрат энергии и времени и т. п.[5].
Определим
раскрыв антенны:
.
Число
облучающих элементов в ФАР найдем из
соотношения:
Отсюда
найдем коэффициент направленного
действия (КНД):
Определим эффективную площадь антенны:
,
Площадь
раскрыва полотна ФАР равна:
.
5. Выбор и обоснование методов измерения координат.
Разрешающая
способность по времени запаздывания
характеризуют интервал
,
в пределах которого нормированная
автокорреляционная функция огибающего
сигнала больше либо равна 0,5 (
).
Для прямоугольного импульса
.
Двум сигналам смещенным по времени на
,
соответствует разнесение двух целей
по дальности на
,
называемое потенциальной разрешающей
способностью.
Разрешающая
способность оконечного устройства
обзорной РЛС – индикатора кругового
обзора (ИКО) -
зависит от дальности действия
,
длины линии развертки
и диаметра пятна
на экране индикатора:
,
(1)
где
коэффициент
учитывает минимальное расстояние между
не сливающимися на экране импульсами.
Результирующая разрешающая способность
РЛС:
.
В
данной работе предлагается производить
наблюдение за поверхностью земли на
ИКО, для грубого определения местоположения
цели, а так же использовать монитор, для
более точного просмотра секторов в
градусов.
Для включения нужного сектора просмотра
можно воспользоваться обычными
переключателями.
Предлагается
взять 20-ти дюймовый (по диагонали) монитор со следующими его
техническими характеристиками:
Размер
зерна (точки):
;
Размер
экрана по горизонтали:
Размер
экрана по вертикали:
Определим
,
подставив значения в формулу (1).
Результирующая
разрешающая способность, заданная в
ТЗ, равна
,
так как мы получили
.
Далее
будем считать, что
.
Разрешающая способность по азимуту обзорного радиолокатора численно характеризуется минимальным углом между направлениями на две равноудаленные относительно РЛС неподвижные цели, при котором их сигналы еще фиксируются раздельно. Здесь существует полная аналогия с дальномерным каналом РЛС.
Потенциальная
разрешающая способность по азимуту
определяется диаграммой направленности
антенны, и приближенно ее можно считать
равной ширине диаграммы направленности
по уровню половинной мощности
[4].
Разрешающая
способность монитора по угловой
координате зависит от дальности
до цели:
и
минимально влияет на результирующую
разрешающую способность
на максимальной дальности.