Радиоэлектронные средства навигации и связи

Расчет технических параметров РЛС

Исходные данные:

Эффективная отражающая площадь цели [кв. м] Sц = 8

Максимальная дальность действия [км] Rmax = 100

Вероятность: ПРАВИЛЬНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ D = 0.9

ЛОЖНОЙ ТРЕВОГИ F = 1e-006

Зона обзора: по азимуту [град] Alfa = 360

по углу места [град] Beta = 35

Разрешающая способность: по дальности [метр] Delta_R = 800 >по азимуту [град] Delta_A = 7

по углу места [град] Delta_B = 0

по скорости [км/ч] Delta_V = 0

Погрешность измерения: дальности [метр] Sigma_R = 250

азимута [град] Sigma_A = 0.25

угла места [град] Sigma_B = 0

скорости [км/ч] Sigma_V = 0

Максимальный размер антенны: по горизонтали [метр] d_max = 7.5

по вертикали [метр] d_max = 4

Максимальное время обзора [ с] Tобз = 6

Опpеделение отношения сигнал/шум.

Для модели сигнала в виде последовательности радиоимпульсов

со случайной начальной фазой и нефлюктуирующей амплитудой;

отношение СИГНАЛ / ШУМ q = 43.561161

Выбоp pабочей длины волны.

С учетом энеpгетических огpаничений в pадиолинии,

тpебований по pазpешающей способности и точности

измеpения угловых кооpдинат пpи огpаничениях pазмеpов

антенны выбpали рабочую длину волны [см] = 23.000000

Расчет паpаметpов антенны и системы обзоpа ширина диаграммы направленности антенны на уровне 0.5 мощности:

в горизонтальной плоскости [гpад] = 5.384615

в вертикальной плоскости [гpад] = 35.000000

коэффициент направленного действия КНД = 159.1837

эффективная площадь антенны [кв. м] = 0.670107

линейные размеры антенны:

по горизонтали [ м] = 2.562857

по вертикали [ м] = 0.394286

время облучения точечной цели [ с] = 0.044872

Расчет частоты повтоpения зондиpующих импульсов и их числа в пачке.

частота повтоpения импульсов [Гц] = 1000.000000

число импульсов в пачке Nc = 44.871795

Расчет сpедней мощности излучения.

коэффициент pазличимости Кр = 4.853958

коэффициент поглощения энеpгии

pадиоволн в тpопосфеpе [дБ/км] = 0.000100

коэффициент шума пpиемника Кш = 2.000000

сpедняя мощность излучения [Вт] = 16.262457

Выбоp зондиpующего сигнала.

В качестве зондиpующих используем простые сигналы

последовательность зондирующих импульсов

некогерентных с большой скважностью

дальность измеряется однозначно

длительность радиоимпульсов [мкс] = 3.000000

импульсная мощность излучения [кВт] = 5.420819

Расчет потенциальной разрешающей способности.

потенциальная разрешающая способность:

по дальности [ м] = 450.000000

по азимуту [град] = 7.000000

Pасчет потенциальной точности измерения координат потенциальная среднeквадратическая погрешность измерения:

дальности [ м] = 38.466959

азимута [град] = 0.460288

Описание упрощенной структурной схемы РЛС и принципов ее работы

Для упрощения описания принципов построения и работы РЛС "АОРЛ - 85" целесообразно привести упрощенную обобщенную структурную функциональную схему, которая изображена в приложении.

Антенно-фидерное устройство РЛС формирует в пространстве диаграмму направленности по косекансоидальному закону. Это обеспечивает значительное сужение динамического диапазона входного сигнала при отражении волны от дальних и ближних целей. Антенна состоит из зеркала двойной кривизны и двух рупорных облучателей. Облучатели формируют основной и дополнительные лучи диаграммы направленности. При этом основной (нижний) луч используется для излучения СВЧ энергии и ее приема, как по первичному, так и по вторичному каналам. Дополнительный луч используется только на прием и только по первичному каналу.

Зона действия верхнего луча регулируется по дальности в пределах 0…50 км с дискретом в 10 км. Использование дополнительного (верхнего) луча увеличивает зону обзора РЛС в вертикальной плоскости и позволяет реализовать эффективные алгоритмы подавления отражений от местных предметов.

В состав антенного устройства входит преобразователь "вал-код", с которого снимается азимутальная информация в виде соответствующих меток. Эти метки поступают в блок синхронизации и сопряжения и используются при обработке отраженных сигналов. Передача электромагнитной энергии между вращающейся антенной и не подвижным узлами приемопередающей системы осуществляется с помощью блока вращающихся переходов.

Запускающие импульсы поступают из блока синхронизации и сопряжения первичного канала в блок приемного устройства соответствующего комплекта, где формируется радиочастотный сигнал длительностью 29 мкс с внутриимпульсной линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). С блока приемного устройства ЛЧМ сигнал поступает на вход передатчика первичного канала на предварительный усилитель мощности передатчика. В качестве усилителя мощности модулирующего сигнала в РЛС "АОРЛ-85" использована лампа бегущей волны средней мощности. Выходной усилитель мощности СВЧ выполнен на амплитроне, сигнал с которого через соответствующее развязывающее устройство поступает в антенное.

Сигнал, отраженный от цели, воспринимается антенной РЛС. Каждый из приемников первичного канала имеет два входа: один для сигналов, поступающих от облучателя нижних углов, а второй - от облучателя верхних углов. Коммутация этих входов производится по высокой частоте с помощью коммутаторов, размещенных в приемных устройствах. Управление коммутатором - временное. Оно производится специальным импульсом переключения. Длительность импульса переключения может изменяться в зависимости от положения переключателя, размещенного на лицевой панели шкафа синхронизации и сопряжения. При этом сигналы от облучателя верхних углов могут подаваться до различных значений рабочей дальности 0, 10, 20, 30, 40 и 50 км. Эта дальность устанавливается в зависимости от рельефа местности: чем более он гористый, тем больше должна быть зона верхних углов. Верхние углы наряду с положительным качеством (уменьшение мощности отраженных сигналов от местных предметов) понижают видимость низколетящих целей. Поэтому наиболее приемлема рабочая дальность по верхним углам до 20 км.

Принятый сигнал проходит через циркуляр и коммутатор ВЧ, который служит для защиты входных целей приемника, и поступает на вход каскада УВЧ. Указанные узлы находятся в блоке передатчика первичного канала соответствующего комплекта. После усиления сигнал поступает в приемное устройство первичного канала, где он преобразуется в промежуточную частоту, усиливается и в оптимальном фильтре сжимается до величины, не более 3 мкс по уровню 0,5. При сжатии амплитуда полезного сигнала увеличивается относительно среднего уровня шумов примерно в 8 раз по мощности.

Далее полезный сигнал на промежуточной частоте поступает на вход системы СДЦ, где проходит обработку в дискретно-аналоговом фильтре. В результате обработки выделяются сигналы от движущихся целей и подавляются сигналы от местных предметов и низкоскоростных метеообразований. С выхода приемного устройства первичного канала обработанный сигнал через блок сопряжения поступает на вход АПОИ "ВУОКСА".

 Скачать реферат