Задание:
Определить:
энергетический потенциал РЛ ИП;
характеристики бортовой антенны: коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум) />и коэффициент усиления (направленного действия) антенны />;
максимальную дальность РЛ ИП без учёта затухания в атмосфере, а также
в условиях дождя с различной интенсивностью, облаков и тумана с различной водностью по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
Построить соответствующие графики.
Исходные данные:
Мощность импульса: />
Предельная чувствительность приёмника при заданном соотношении
сигнал/шум: />
Длина волны: />
Эффективная отражающая поверхность цели: />
Интенсивность дождя: />
Водность облаков или тумана: />
Диаметр антенны: />.
Поглощение в ясной атмосфере:
для 9мм – />0.12 />
Выполнение:
Определяем энергетический потенциал РЛ ИП:
/>;
/>.
Определим характеристики бортовой антенны:
коэффициент усиления (направленного действия) антенны />:
/>,
Эффективная площадь приемной антенны равна:
/>
/>
коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум) />:
для свободного пространства справедливо выражение
/>
а для среды с затуханием
/>
Т. к. предельная чувствительность и остальные параметры РЛ ИП одинаковы, будем иметь:
/>или />
Если обозначить />, то получим />,
/>.
Преобразовав полученные выражения, будем иметь
/>.
Данное уравнение решается графически график />представлен на рисунке 1.
/>
/>
Для ЭОП цели/>– дальность до цели в свободном пространстве
/>; />; />; />
/>
/>
1
2
3
км
68,343
89,945
102,197
Учтя затухания электромагнитной энергии на единицу расстояния в атмосфере, получим:
/>
1
2
3
Дб
8,201
10,793
12,264
Определяем из графика (рис. 1) соответствующий коэффициент затухания в атмосфере
/>
1
2
3
0,5788
0,5223
0,4961
Определяем максимальную дальность РЛ ИП без учета затухания в атмосфере по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
Пусть мощность />является пороговой мощностью, при которой реализуется заданная величина отношения сигнал/шум, обеспечивающая требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.
/>; />; />; />; />--PAGE_BREAK--
Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, без учета потерь в атмосфере, облаках, дожде, тумане, снеге, будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
68343,44
89945,3
102197,28
График зависимости />(дальности обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей без учёта потерь в атмосфере и гидрометеорах):
/>
Определяем максимальную дальность по целям для РЛ ИП миллиметрового диапазона с учетом влияния поглощения и рассеивания электромагнитной энергии в атмосфере с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
Пусть мощность />является пороговой мощностью, при которой реализуется заданная величина отношения сигнал/шум, обеспечивающая требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.
/>; />; />; />; />; />
Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
39557,18
52060,18
59152,79
График зависимости />(дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
/>
/>; />; />; />; />; />
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
35695,78
46978,29
53377,64
График зависимости />(дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
/>
/>; />; />; />; />; />
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
33905,18
44621,73
50700,07
График зависимости />(дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
/>
/>; />; />; />; />; />
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
39557,18
35697,15 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
0,09358
0,07657
0,05527
/>
/>
1
2
3
м
6395,58
5233,06
3777,34
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью/>:
/>
/>
/>; />; />; />;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
/>
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью/> будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
7278,58
9579,15
10884,01
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью />:
/>
/>
/>; />; />; />;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
/>
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью/> будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
5973,228
7861,195
8932,04
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью />:
/>
/>
/>; />; />; />;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
/>
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью/> будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
4332,29
5701,62
6478,29
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью />:
/>
Определяем максимальную дальность РЛ ИП по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) в условиях облаков и тумана с различной водностью.
Используем график зависимости коэффициента поглощения радиоволн от частоты для туманов с различной водностью рис.3:
/>
/>
для длины волны />коэффициент поглощения радиоволн при водности туманов равен:
/>–/>;
/>– />;
/>–/>. продолжение
--PAGE_BREAK--
Для ЭОП цели />дальность до цели в свободном пространстве
/>; />; />; />
/>;
с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью /> получаем:
/>
1
2
3
дб
73,127
293,877
683,434
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
11
12
13
0,1944
0,07608
0,04067
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели />в условиях туманов с различной водностью:
11
12
13
0,1944
0,07608
0,04067
/>
/>
1
2
3
м
13285,97
6843,02
4156,36
График зависимости максимальной дальности РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью />:
/>
Для ЭОП цели />дальность до цели в свободном пространстве
/>; />; />; />;
/>;
с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью /> получаем:
/>
1
2
3
дб
96,241
386,764
899,45
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
21
22
23
0,16339
0,06223
0,03294
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели />в условиях дождя с различной интенсивностью:
21
22
23
0,16339
0,06223
0,03294
/>
/>
1
2
3
м
11166,63
5597,28 продолжение
--PAGE_BREAK--
3366,38
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью/>:
/>
Для ЭОП цели />дальность до цели в свободном пространстве
/>; />; />; />;
/>;
с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью /> получаем:
/>
1
2
3
дб
109,351
439,448
1021,973
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
31
32
33
0,15039
0,05669
0,02983
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели />в условиях дождя с различной интенсивностью:
31
32
33
0,15039
0,05669
0,02983
/>
/>
1
2
3
м
10278,17
5098,98
3048,54
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью/>:
/>
/>
/>; />; />; />;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
/>
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях тумана с постоянной водностью />будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
11576,696
15235,79
17311,198
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью />:
/>
/>
/>; />; />; />;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
/>
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях туманов с постоянной интенсивностью />будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
4442,32
5846,43
6642,82
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью />:
/>
/>
/>; />; />; />;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
/>
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях туманов с постоянной водностью />будет иметь вид:
/>
/>
1
2
3
м
2356,48
3101,3
3523,76
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью />:
/>