
- •Расчет бортовой радиолокационной системы обнаружения скоростных низколетящих целей (крылатых ракет)
- •«Основы радиолокации и навигации в радио и оптических диапазонах».
- •1. Аналитический обзор аэродромных обзорных радиолокаторов.
- •1.1. Аэродромный радиолокационный комплекс «Лира-а10»
- •1.2. Аэродромный обзорный радиолокатор аорл-85 «Экран»
- •1.3. Аэродромный обзорный первично-вторичный радиолокатор аорл-1ас
- •1.4. Выводы
- •2. Расчет тактико-технических характеристик
- •2.1 Выбор длины волны
- •2.2. Определение периода следования зондирующего импульса
- •2.3. Выбор метода обзора рабочей зоны. Расчет параметров обзора.
- •2.4. Определение числа разрешающих объемов
- •2.5. Определение числа импульсов в пачке
- •2.6. Расчет энергетического баланса
- •2.7. Функциональная схема некогерентной одноканальной радиолокационной станции
2.4. Определение числа разрешающих объемов
, где
δаз = D δаз рад – разрешающая способность по азимуту, рад
δум = D δум рад – разрешающая способность по углу места, рад
δV = (6∙104-6∙10-2)3 ∙ 1802 ∙ 12 / π2 =7.091∙1017
Допустимое время облучения составит:
Ни максимальное время облучения (при максимальном шаге луча), ни минимальное (при минимальном шаге луча) не превышают допустимое время облучения.
2.5. Определение числа импульсов в пачке
Число импульсов в пачке n – количество импульсов, отправленных за время облучения Tобл с частотой повторения импульсов fи:
2.6. Расчет энергетического баланса
Пороговое отношение сигнал/шум q при обнаружении пачки n некогерентных импульсов с дружно флуктуирующими амплитудами определяется соотношением:
Подставив числовые значения, получим минимальное и максимальное значения отношения сигнал/шум:
Коэффициент шума приемника показывает, насколько ухудшается чувствительность приемника под действием собственных шумов. Собственный шум создается элементами схемы приемника и определяется шумовой температурой приемника:
Найдем спектральную плотность шума:
,
где
КБ – коэффициент Больцмана, КБ = 1.38∙10-23 Вт∙с/К.
Пороговая энергия на выходе приемного тракта определяется по формуле:
,
где
ϰраз – коэффициент потерь в приемном тракте в разах.
Найдем коэффициент усиления антенны:
,
где (2.5)
Sэф – эффективная площадь антенны, м2.
,
где (2.6)
SГ – геометрическая площадь антенны, м2;Kэ – коэффициент эффективности антенны, который зависит от распределения поля в раскрыве антенны [1, с.99]. В нашем случае, Kэ = 0.810.
(2.7)
Подставляя (2.6) и (2.7) в (2.5), получим:
Вычислим потери энергии на трассе распространения сигнала:
,
где (2.8)
Dсп – дальность в свободном пространстве, м;
νпот – коэффициент потерь энергии электромагнитного излучения в атмосфере.
,
где (2.9)
- коэффициент
селективного поглощения в молекулах
кислорода, дБ/км;
–коэффициент
селективного поглощения в парах воды,
дБ/км;
- длина полосы
осадков, км;
–коэффициент
затухания в дожде, мм/ч.
Рис.2.2. Зависимость коэффициента затухания радиоволн от длины волны: а – затухание в дожде и тумане, б- селективное поглощение
Из графиков на рис.2.2 [2, с.70] можно определить, что для волны длиной 1.6 см коэффициент селективного поглощения в парах воды будет равен 0.05, а коэффициент селективного поглощения кислородом – 0,01.
Интенсивность слабого дождя примем равной 1 мм/ч [1, с.154]. Тогда из первого графика на рис.2.2 видно, что коэффициент затухания на длине волны 1.6 см равен 0,08.
Подставим полученные значения в (2.9) и (2.8):
дБ/км
Требуемую мощность излучения будем рассчитывать, принимая максимальную дальность равной 92.08 км.
Требуемую мощность можно найти из основного уравнения радиолокации:
(2.10)
Учтем, что
, (2.11)
,
И найдем из уравнения (2.10) Eзонд:
δэпр,кр = 0.01…0.1 – эффективная площадь рассеяния крылатой ракеты, м2.
Чтобы найти мощность, необходимо определить длительность импульса. Пренебрегая задержками в приемнике и индикаторе, можно считать:
Допустимая мощность:
,
[Вт],
причем длина волны учитывается в сантиметрах.
Т.к. мощность излучения больше предельно допустимой мощности, необходимо использовать зондирующие сигналы сложной формы.
Найдем максимально допустимую длительность импульса:
Требуемая полоса пропускания:
Коэффициент сжатия:
Погрешность местоопределения: