Міністерствоосвіти і науки України
Національнийуніверситет «Львівська політехніка»
КафедраРЕПС
Курсоваробота
Здисципліни:
Проектуваннярадіолокаційних, радіонавігаційних систем та комплексів
Натему:
«Проектуваннярадіолокаційного координатора»
Підготували:
Ст. гр. РТС-12
Брюховецький Я.
Дякун В.
Сіромський Ю.
Перевірив:
Антонюк І.І. Львів– 2011/>
ВСТУП
Радіолокація –галузь радіотехніки, яка використовує явища відбиття або випромінюванняелектромагнітних хвиль різними об’єктами для виявлення і визначення координатцих об'єктів.
Радіолокаціязародилася для вирішення військових питань щодо виявлення літаків, але насьогоднішній день її компоненти використовуються в різноманітних галузях наукита техніки, як для військових так і для цивільних задач.
Особливо важливезначення радіолокаційні засоби знайшли при виготовленні різних системсамонаведення. Система самонаведення — це сукупність приладів, призначених дляавтономного виводу ракети на ціль і мінімізації її відхилення.
Ракети поділяютьна класи: 1)земля-земля, 2)земля-повітря ,3)повітря-земля ,4)повітря-повітря,5)повітря-корабель.
Використання радіолокаційнихстанцій забезпечують вирішення наступних задач: виявлення об’єктів, вимірюванняїх координат і положення, визначення параметрів руху об’єктів, побудоватраєкторій руху об’єктів та передбачення їх наступного положення.
Стрімкий прогресв області військової техніки призводить до того що потрібно боротись іззавадами, які створює противник, при яких системи самонаведення перестаютьпрацювати. Для цього використовують різного роду завадо захищені сигнали,іншого роду системи(наприклад системи з телевізійним наведенням) або жосвоюють все більш високочастотний діапазон. Розробка сучасної РЛС є складноютехнічною задачею, яку вирішують за декілька етапів.
На курсовепроектування виноситься перший етап, котрий містить теоретичні розрахунки, впроцесі яких уточняється завдання і тип РЛС, визначаються її технічні параметри,аналізуються варіанти побудови з точки зору практичної реалізації.
Технічне завдання
1 НАЗВА, ШИФР ІПІДСТАВА ДЛЯ КУРСОВОГО РОБОТИ
1.1 Назва
«Проектуваннярадіолокаційного координатора»
1.2 Шифр
Шифр курсовійроботі не присвоюється
1.3 Підстава длякурсової роботи
Курсова роботапередбачена «Робочою навчальною програмою дисципліни „Проектуваннярадіолокаційних, радіонавігаційних систем та комплексів“ для студентівспеціальності 8.090702 „Радіоелектронні пристрої системи такомплекси“ на 2010/2011 р.»
2 МЕТА КУРСОВОЇРОБОТИ, НАЗВА ТА ІНДЕКС ЗРАЗКА
2.1 Мета
Метою курсовоїроботи є отримання навиків проектування радіолокаційних, радіонавігаційнихсистем та комплексів на прикладі проектування радіолокаційного координатора длясистеми самонаведення рухомих повітряних об'єктів (РПО).
2.2 Назва
Проектуваннярадіолокаційного координатора.
Умовна назва –РЛК.
2.3 Індекс
Індекс зразку неприсвоюється.
3ТАКТИКО-ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ
3.1 Склад зразка
3.1.1 Складзразка обґрунтовується студентом в курсовій роботі
3.2.1 РЛКпризначений:
— приймання ізсистеми керування (СК) РПО сигналів цілевказівок для пошуку і виявлення цілей;
— пошук івиявлення цілі по даних цілевказівок від СК РПО;
- захват виявленої цілі на автоматичнеслідкування і автоматичне слідкування за нею ;
— вимірюваннякутових координат і швидкості зближення РПО з ціллю;
— формуваннясигналу пропорційного кутовій швидкості лінії візування РПО — ціль;
— формування іпередачу по цифровій лінії зв’язку інформаційних сигналів в СК РПО.
3.2.2 Робочачастота РЛК, ГГц 35,0 ± 0,1
3.2.3 РЛКповинен забезпечувати виявлення з ймовірністю правильного виявлення Р в≥0,9 и ймовірністю хибної тривоги Рхт = 10-5 і автоматичне слідкування за ціллюз ЕПР більше 3 м2 на віддалі не менше 10 км при висоті польоту РПО і цілі більше 10 км.
3.2.4 Граничнікути переміщення антенного блоку РЛК по азимуту і куту місця, при автоматичномуслідкуванню за ціллю по кутових координатах,
кут.град. ± 60,0± 3,0
3.2.5 Граничнікути відпрацювання цілевказівок РЛК по азимуту і куту місця, не більшекут.град. ± 50,0 ± 3,0
3.2.6 Граничнашвидкість переміщення антенного блоку РЛК при відпрацюванні цілевказівок покутових координатах, не менше кут.град./ с 60,0 ± 3,0
3.2.7 Граничнасередньоквадратична похибка відпрацювання цілевказівок РЛК по азимуту і кутумісця, не більше, кут.град. 0,25 ± 0,05
3.2.8 Мінімальнадискретність видачі цілевказівок по азимуту і куту місця із СК РПО, не менше,кут.град. 0,5 ± 0,1
3.2.9 Граничнашвидкість переміщення антенного блоку РЛК по азимуту і куту місця, приавтоматичному слідкуванні за ціллю не менше,
кут.град./с 60,0± 1,0
3.2.10Середньоквадратична похибка вимірювання кутової швидкості лінії візування приавтоматичному слідкуванні в проекції кутів, не більше, кут.град/с:
— азимуту 0,25 +0,05/>
— кута місця 0,25+ 0,05/>
3.2.11 Кутсектору пошуку цілі РЛК відносно виданих кутів цілевказівок, кут.град.:
— по азимуту ±(1,5±0,3)
— по куту місця ±(1,5±0,3)
3.2.12 Максимальнийчас пошуку, виявлення і переходу на автоматичне слідкування за ціллю РЛК, всекторі кутів
по п.3.2.11, с 0,5±0,05
3.2.13 Динамічнапохибка РЛК при автоматичному слідкуванні за ціллю по азимуту і куту місця примаксимальній швидкості лінії візування не повинна перевищувати, кут.град. 0,25±0,05
3.2.14Середньоквадратична похибка стабілізації положення антенного блоку РЛК прикутовому слідкуванні за нерухомою ціллю при амплітуді кутових синусоїдальнихколивань повздовжньої вісі РПО, рівній 2о, не повинна перевищувати, кут. град.:
— при частотіколивань 0,5 Гц 0,1±0,05
— при частотіколивань 1,0 Гц 0,25±0,05
- при частотіколивань 3,0 Гц 0,5±0,05
3.2.15 РЛКповинен забезпечувати виконання вимог п.3.2.14 в умовах синусоїдальних коливанькорпуса РПО відносно центру мас:
— по осі ОсвХсвз амплітудою кутової швидкості 200о/с і з амплітудою кутового прискорення2500о/с2;
— по осяхОсвYcв, ОсвZсв з амплітудою кутової швидкості 150о/с і з амплітудою кутовогоприскорення 1000о/с2.
3.2.16 Привключенні РЛК в складі РПО під носієм його електроживлення повинноздійснюватись від бортової електромережі постійного струму носія напругою +(27±2,7)В. Довготривале споживання струму,
не більше, А 10,0±1,0.
Короткочаснеспоживання струму на інтервалі часу 3 с
не більше, А 15,0±1,0.
3.2.17 Вавтономному польоті РЛК в складі РПО, його електроживлення повинноздійснюватись від бортових джерел електроживлення РПО від 22,5 В до 31,5 В.Шини батарей бортових джерел електроживлення РПО ізольовані від його корпусу.Допускається зміна напруги живлення скачками на інтервалі часу 0,1 с відмінімального до максимального значення.
3.2.18 Впідвішеному стані РЛК в складі РПО під носієм повинні забезпечуватись:
— самоконтрольапараттури, при поданні напруги живлення і команди „Готовність”, з видачеюрезультатів у виді команд „Готовність 1” або „Відмова 1” на протязі часу ≤ 2 хв з моменту подачі електроживлення;
— відпрацюванняцілевказівок з видачею результатів у виді команд „Готовність 2” або „Відмова 2” на протязі часу ≤ 10с з моменту подачі команди „ЦУ1” і інформаціїцілевказівок.
3.2.19 РЛКповинен забезпечувати приймання інформації від РПО, що приведена в таблиці 1.
Таблиця 1 — Переліквхідних сигналів РЛК, що приймаються від РПО№ Назва сигналів Напрямок передачі Одиниця вимірювання Значення параметра Форма представлення Кількість біт (байт) 1 ДЖ1 ( + ) Від носія В 27 ± 2,7 Аналог - 2 ДЖ1 ( — ) Від носія В 27 ± 2,7 Аналог - 3 Готовність Від носія Код Цифр. 1 4 Включення режиму стабілізації антени Від носія Код Цифр. 1 5 ДЖ2 ( + ) Від СК В 22,5…31,5 Аналог - 6 ДЖ2 ( — ) Від СК В -22,5…-1,5 Аналог - 7 ЦВ по азимуту Від СК Град. ±50 Цифр. 12 (2) 8 ЦВ по куту місця Від СК Град. ±50 Цифр. 12 (2) 9 ЦВ по віддалі Від СК м 500…10000 Цифр. 14 (2) 10 ЦВ по швидкості зміни азимуту Від СК Град/с 0…±60 Цифр. 12(2) 11 ЦВ по швидкості зміни кута місця Від СК Град/с 0…±60 Цифр. 12(2)
3.2.20 РЛКповинен забезпечувати видачу інформації в СК РПО, яка наведена в таблиці 2.
Таблиця 2 — Перелік вихідних сигналів РЛК, які передаються в СК РПО № Назва сигналів Напрямок передачі Одиниця вимірювання Значення параметра Форма представлення Кількість біт (байт) 1 Готовність 1 До носія 1.1.1 Код Цифр. 1 2 Отказ 1 До носія Код Цифр. 1 3 Готовность 2 До носія Код Цифр. 1 4 Отказ 2 До носія Код Цифр. 1 5 Кутова швидкість лінії візування До СК Град ±60 Цифр. 12 (2) 6 Віддаль до цілі До СК м 300…10000 Цифр. 14 (2) 7 Режим пошуку і виявлення До СК В Код Цифр 1 8 Режим захвату і слідкування До СК В Код Цифр 1
3.2.21 Діапазонвисот цілей, км 0.2-25
3.2.22 Діапазоншвидкостей цілей, км/год 0-3500
3.2.23Максимальне приниження (перевищення цілей), км 10
3.2.24Максимальне перевантаження цілей в польоті, q 10
3.2.25 Діапазонвисот носія, км 0,2-20
3.2.26 Діапазоншвидкостей носія, км/год до 2500
3.2.27 ШвидкістьРПО, м/с ³950
3.2.28Максимальне перевантаження РПО, q 34
3.2.29 Кутпідходу РПО до цілі при атакуванні на фоні землі, град 10…45
3.2.30Мінімальна віддаль пуску РПО, км />
3.2.31Максимальний час автономного польоту РПО, с 60
3.2.32 Часбезперервної роботи під крилом носія, год. £6
3.2.33 Часготовності РЛК в складі РПО до пуску:
з моменту подачіелектроживлення, хв.. £2
з моменту подачіцілевказівок, с £10
3.3 Вимоги дорадіоелектронного захисту
3.3.1 Вимоги поелектромагнітній сумісності
3.3.1.1 Повинназабезпечуватись працездатність РЛК при:
а) завадовихфлуктуаціях напруги первинного електроживлення з СКП £0,1 В в діапазоні частот до 100 кГц;
б) діїелектричного поля в діапазоні частот від 10 кГц до 40 ГГц напруженістю ≤200В/м;
в) діїмагнітного поля в діапазоні частот від 25 Гц до 100 кГц напруженістю ≤175dBpT.
3.3.1.2 РЛКповинен забезпечувати:
а) на входілінії первинного електроживлення з внутрішнім опором £0,5 Ом рівень завадових флуктуацій напруги з СКП £0,1 В в діапазоні частот до 100 кГц;
б) випромінюванняелектричного поля напруженістю не більше 34 dBmВ/мв діапазоні частот від 1 МГц до 100 МГц і з лінійним ростом до рівня не більше79 dBmВ/м на частоті 18 ГГц ;
в)випромінювання магнітного поля напруженістю не більше 146 dBpT на частоті 25 Гці з лінійним зменшенням до рівня не більше 76 dBpT на частотах не менше 100 кГцна віддалі 0,5 м.
3.3.2 Вимоги дозахищеності від завад
3.3.2.1 РЛКповинен мати захист від накопичення зарядів електростатики.
3.3.2.2 РЛКповинен зберігати працездатність в умовах застосування активних і пасивнихшумових завад із спектральною густиною Вт/Гц м2 10-20.
3.4 Вимоги щодоживучості і стійкості до зовнішніх впливів
3.4.1 Механічніфактори впливу
3.4.1.1Випадкова вібрація:
1) для режимуексплуатації № 1:
-амплітудавібрацій, g 8,0
— діапазончастот, Гц 1…2000
2) для режимуексплуатації № 2,3:
— амплітудавібрацій, g 5, 0
-диапазончастот, Гц 20…2000
Примітка:
1.1.1.1.1.1.1 Режим експлуатації № 1 — транспортуванняі сумісний політ РЛК в складі РПО на пусковому пристрої носія.
1.1.1.1.1.1.1.1 Режим експлуатації № 2– старт РЛК в складі РПО.
1.1.1.1.1.1.1.2 Режим експлуатації № 3– автономний політ РЛК в складі РПО.
1.1.1.1.1.1.1.3 Розподіл дисперсіїприскорень в діапазоні частот наведено в таблиці 3.
Таблиця 3Розподіл дисперсії прискорень в діапазоні частотРежим експлуатації Розподіл дисперсії прискорень в діапазоні частот
5…
20
20…
45
45…
90
90…
180
180…
355
355…
710
710…
1400
1400…
2000 № 1 50% 20% 11% 11% 8% № 2,3 3.2% 3.5% 18% 48.3% 27%
Значення амплітуд вібраційнихприскорень для режиму експлуатації № 1 задані по осях Y і Z. Величинаприскорень по осі X складає 70%.
Значення амплітуд вібраційнихприскорень для режиму експлуатації №2,3 задані по осях X, Y і Z.
3.4.1.2Механічний удар одиночної дії:
-пікове ударнеприскорення, g 60
-тривалістьімпульсу, мс 2…6
1.1.1.1.1.1.1.4 Значення одиночногопікового ударного прискорення задано по осі X. Величина прискорення по осях Y іZ складає 60%.
3.4.1.3 Механічний удар багатократноїдії:
— пікове ударнеприскорення, g 30
-тривалість діїударного прискорення, мс 5…10
1.1.1.1.1.1.1.5 Значення багатократнихпікових ударних прискорень задані по осі Y. Величина прискорень по осях Z і Xскладає 60%.
3.4 1.4 Лінійніприскорення по осях Y, Z, g 20
3.4.1.5Акустичний шум:
-діапазончастот, Гц 50…1000
-рівень, дБ 140
3.4.1.6Віброудар:
-одинокої дії:
амплітуда, g 60
час досягненнямаксимального значення, мс 70
тривалість дії,мс 130
-багатократноїдії:
амплітуда, g 30
час досягненнямаксимального значення, мс 20
тривалість дії,мс 200
3.4.2 Кліматичні фактори впливу.
3.4.2.1 Атмосферний понижений тиск,Па (мм.рт.ст.) 6,7∙102 (5,0)
3.4.2.2 Швидкість зміни атмосферноготиску, Па (мм.рт.ст.) 1,3∙106 (1000)
3.4.2.3 Верхня межа робочоїтемператури, ° С +50
Нижня межа робочої температури, ° С минус 55
3.4.2.4 Верхня межа граничноїтемператури, ° С +85
Нижня межа граничної температури, ° С минус 60
3.4.2.5 Підвищена вологість притемпературі +35° С, % 100
3.4.2.6 Атмосферні опади (дощ)інтенсивністю, мм/год 4
3.4.2.7 Атмосферні конденсовані опади(іній, роса).
3.4.2.8 Соляний морський туман.
3.4.2.9 Статична, динамічна пилюка,сонячне випромінювання у відповідності із стандартами, що діють в Україні.
3.5 Вимоги щодо надійності
3.5.1 Ймовірність безвідмовної роботиРЛК в складі РПО при польоті на пусковому пристрої під носієм на протязі часу,рівному 2 год або при автономному польоті в складі РПО на протязі 60 с повиннабути не менше 0,95. Оцінка з довірчою ймовірністю 0,9.
3.5.2 Ймовірність безвідмовної роботиРЛК після транспортування і зберігання на протязі 3 років в складі РПО, щознаходиться у власній упаковці повинна бути не менше 0,9.
3.5.3 Назначений ресурс не менше, год150
3.5.4 Назначений термін служби неменше, років 12
3.6 Вимоги щодо експлуатації,зберіганню і зручності технічного обслуговування і ремонту
3.6.1 При експлуатації РЛК не повинновиконуватись регулювальних, налагоджувальних і підлаштувальних робіт.
3.6.2 Всі види перевірок РЛК в складіРПО в підвішеному стані під крилом носія на землі або в польоті повиннівиконуватись вмонтованою системою контролю. Час контролю з моменту подачіелектроживлення не повинно перевищувати, с 90
3.6.3 Умови експлуатації РЛК в складіРПО повинні передбачати:
— знаходження в підвищеному стані підкрилом носія на протязі 30 суток;
- знаходження в підвищеному станіпід крилом носія на протязі 2 ч безперервного польоту;
— знаходження в підвищеному стані підкрилом носія при необмеженій кількості злетів – посадок на бетоннузлітно-посадочну смугу на протязі назначеного ресурсу.
3.6.4 Термін зберігання РЛК:
— в складі РПО в упакованому виді встані поставки і умовах зберігання в приміщеннях для зберіганняякі отоплюютьсяі не отоплюються, років 12
— в складі РПО в упакованому виді встані поставки і в польових умовах зберігання під навісом, який захищає відпопадання атмосферних опадів і сонячної радіації, років 5
— на транспортувальних возиках абостелажах в приміщеннях для зберігання які отоплюються і не отоплюються, років 3
3.6.5 Зберігання РЛК у власномупакуванні в приміщеннях для зберігання які отоплюються і не отоплюються, років 3
3.6.6 Технічне обслуговування РЛК вскладі РПО повинно проводитись один раз в два роки або після 30 суток безперервногознаходження в підвішеному стані під крилом носія, або після сумарного часупольоту на протязі 10 год., або після 10 злетів-посадок в умовах бетонноїзлітно-посадочної смуги аеродрому. Технічне обслуговування РЛК в складі РПОпроводиться з підключенням для перевірок автоматизованоїконтрольно-перевірочної апаратури.
3.6.7 Середній час ремонту РЛК вумовах заводу-виготовлювача, без врахування часу на доставку на завод –виготовлювач і без врахування часу на закупку комплектуючих виробів іматеріалів не більше 15 суток.
3.7 Вимоги щодо транспортування
3.7.1 РЛК у власному упакуванні або вскладі упакованого РПО повинна транспортуватись всіма видами транспорту.
Умови транспортування жорсткі.
3.7.2 РЛК повинна зберігати своїпараметри і міцність в межах норм, які перераховані в даному ТЗ, при діїнавантажень при транспортуванні в упакованому виді в складі РПО або у власномуупакуванні:
1) залізничним, водним і повітрянимтранспортом без обмеження віддалі і швидкості перевезення, висоти польотутранспортних літаків і кількості взлетів-посадок;
2) автомобільним транспортом навіддаль до 1000 км по дорогах з асфальтовим і бетонним покриттям і зі швидкістюне більше 80 км/год, в тому числі по грунтових на віддаль до 200 км и зі швидкістю не більше 40 км/год;
3) на возиках в стані, підготовленомудо застосування в межах аеродрому зі швидкістю не більше 30 км/год.
3.7.3 Кліматичні умови притранспортуванні повинні відповідати кліматичним умовам при зберіганні пінавісом або на відкритих площадках з захистом від прямого попадання атмосфернихопадів і сонячної радіації.
3.8 Вимоги щодо безпеки і екологічномузахисту
3.8.1 Вимоги по техніці безпеки приексплуатації і технічному обслуговуванні РЛК повинні задовольняти діючим вУкраїні Державним стандартам.
3.8.2 Матеріали і покриття, якіпідтримують горіння, повинні застосовуватись в РЛК тільки у виключно обгрунтованихвипадках.
3.8.3 Вимоги щодо екологічногозахисту не пред’являються.
3.9 Вимоги щодо уніфікації істандартизації
Вимоги щодо уніфікації істандартизації не пред’являються.
3.10 Вимоги щодо технологічності
3.10.1 РЛК повинен бутитехнологічним, придатним до освоєння на серійному виробництві, дозволятивикористання прогресивних технологій і процесів.
3.10.2 РЛК не повинен вимагатидодаткового регулювання параметрів в процесі експлуатації і підготовці дозастосування.
3.11 Вимоги до конструкції
3.11.1 Конструктивно РЛК повинен бутивиконаний у виді закінченої носової частини РПО.
Повна довжина РЛК з обтікачем, мм 960
Довжина РЛК без обтікача, мм 860
Діаметр, мм 200
Маса, не більше, кг 25
3.11.2 В боковій частині корпусу РЛКпід захисною кришкою, яка знімається повинні бути розташовані конектори контрольнихвиходів для забезпечення перевірки РЛК в умовах експлуатації при допомозіавтоматизованої контрольно-вимірювальної апаратури.
3.11.3 На кришці контрольних виходівповинно бути нанесено відповідне маркування.
3.11.4 Механічне і електричнепідключення РЛК з РПО повинно забезпечувати зручність збирання відсіків.
4 Вимоги до видів забезпечення
4.1 Вимоги до метрологічногозабезпечення
Метрологічне забезпечення РЛК повинновідповідати вимогам чинної на Україні нормативної документації дометрологічного забезпечення радіолокаційної техніки.
4.2 Вимоги до математичного,програмного і інформаційного забезпечення
4.2.1 Вимоги до математичногозабезпечення не пред’являються.
4.2.2 Спеціальне програмне забезпеченняРЛК повинно розроблятись на основі мови програмування С++ і ліцензійноготранслятора Visual C++ розробки фірми Microsoft.
4.2.3 Вимоги до інформаційногозабезпечення не пред’являються.
5 Вимоги до сировини і матеріалів
5.1 В Зразку РЛК допускається використанняокремих експериментальних зразків комплектуючих виробів по погодженомупереліку.
6 Вимоги щодо консервації, пакуваннюі маркуванню
6.1Для Зберігання РЛК в складі ЗІП для РПО, а також для міжзаводськоготранспортування і тимчасового зберігання РЛК на заводі-виготовлювачі повиннобути розроблене пакування багаторазового використання, яке забезпечує захистРЛК від механічного пошкодження і кліматичного впливу при зберіганні ітранспортуванні.
6.2РЛК не повинна вимагати спеціальних мір щодо консервації в процесі зберігання вскладі ЗІП для РПО.
Старший викладачкафедри РЕПС Антонюк В.П.
Порядок виборутехнічних показників РЛС
Аналіз тактичнихзадач які вирішуються з допомогою проектованої радіолокаційної системи і умовзастосування цієї системи дозволяє отримати наступні дані:
1) Характеристику типу і основногопризначення РЛС
— приймання із системи керування (СК) РПО сигналів цілевказівок для пошуку івиявлення цілей;
— пошук і виявлення цілі по даних цілевказівок від СК РПО;
— захват виявленої цілі на автоматичне слідкування і автоматичне слідкування занею ;
— вимірювання кутових координат і швидкості зближення РПО з ціллю;
— формування сигналу пропорційного кутовій швидкості лінії візування РПО — ціль;
— формування і передачу по цифровій лінії зв’язку інформаційних сигналів в СК РПО.
2) Кількість вимірювальних координат цілей.
Дана системавимірює 3 координати цілі:
— Азимут
— Кут місця
— Віддаль
3) Розміри зони огляду
— 60о по азимуту
— 60о по куті місця
— 10км по віддалі
4) Допустимі значення періоду огляду.
Розрахованоу пункті «3»
5) Вимоги до точності вимірювання координат
- ±3о по кутовим координатам
- Точність вимірювання по віддалі
6) Характеристика цілей
— Середнє значення ефективної площі розсіювання об’єкта 10м2
— Діапазон швидкостей цілей, 0-3500 км/год
— Діапазон висот цілей, 0.2 — 25км
— Максимальне приниження (перевищення цілей),10 км
— Максимальне перевантаження цілей в польоті, 10 g
7) Відомості про найбільш імовірні завадипри роботі РЛС
- РЛК повинен зберігати працездатність вумовах застосування активних і пасивних шумових завад із спектральною густиною10-20 Вт/Гц м2
8) Деякі обмеження в виборі технічнихпоказників РЛС:
- Максимально допустимі розміри антени
- Максимально допустима імпульснапотужність 2 КВт
Наоснові перерахованих даних можна здійснити розрахунок основних показників РЛК.Розрахунок ведеться як правило методом послідовного приближення з неоднократним уточненням значень величин.
1) Вид випромінюваних коливань
Однимз перших питань, на яке треба відповісти, приступаючи до проектування станції,являється питання про вид випромінюваних коливань: безперервні або імпульсні.РЛС з безперервним випромінюванням характеризуються (в порівнянні зімпульсними) нижчою чутливістю, труднощами виміру і дозволу по дальності; їхдостоїнства полягають у відносно низької потужності випромінюваних коливань ікращій якості селекцій цілей за швидкістю.
При проектуванніРЛС з імпульсним випромінюванням необхідно вирішити питання про вид імпульснихсигналів (некогерентне або когерентне випромінювання, прості або складнісигнали). Вибір виду випромінюваних коливань значною мірою зумовлює основнітехнічні рішення.
Дляреалізації даного ТЗ доцільно використати імпульсний метод випромінювання.
2) Визначення параметрів антени
2.1.Вибір діаметру антени.
Діаметрантени вибираємо виходячи із діаметру ракети і товщини радіо прозорого ковпака,в якому знаходитиметься дана антена.
Dракети=200мм — зовнішній діаметр ракети
Lстінка=5мм– товщина стінки ковпака
Виходячиз цих даних, діаметр антени становитиме:
da=180 мм.
2.2. Визначення діаграми спрямованостіантени.
Оскількидовжина хвилі задана у технічному завданні і відомий діаметр антени, то діаграмуспрямованості розрахуємо за наступною формулою:
радіолокаційний станція антенний блок
/>
де
/> –довжина хвилі;
З врахуваннямпогіршення реальної роздільної здатності в порівнянні з потенційною, щовизначається шириною променя, роздільна здатність по куту місця буде рівнаприблизно 3град, що не суттєво відрізняється від ТЗ. Але з цим нічого зробитине можна, оскільки ні зменшення довжини хвилі, ні збільшення розмірів антени внашому випадку допущеним бути не може.
3. Параметри системи сканування.
Методсканування, виходячи із заданих в ТЗ кутів по азимуту і куту місця, доцільновибрати спіральним, голкоподібним променем.
/>
Рис. 3.1. Оглядголкоподібним променем: а — спіральний
/>
Тоб- де период обертання променя навколо осі 00 ', приймається постійним; Ф — половина сектора огляду;
Θ0,5- ширина симетричного голкоподібного променя;
ψ= (0,5… 0,8)Θ0,5 — крок променя.
Визначимо періодобертання антени:
/>
Ω = (3600град/с) – швидкість обертання антенного блоку;
/>
/>
Визначимо часогляду:
/> (град) – секторогляду;
/>(град)– крок огляду;
Визначимо часопромінення об’єкта:
/>
4. Енергетичний баланс системи
4.1. Визначаємо площу розкриву антени:
/>
l1=l2=da
/>
Рис.4.1.Розміри розкриву антени
4.2Визначаємо середню потужність випромінювання з основного рівняння радіолокації:
/>
/>(м2) – площа розкриву антени;
/> (м2) – ефективна площа розсіювання об’єкта;
/> (м) – максимальна віддаль до об’єкту;
/>(мм) – робоча довжина хвилі;
/> - коефіцієнт шуму магнетрону;
/> (Дж/ТоС) – стала Больцмана;
/> ТоС – абсолютна температура середовища;
Коефіцієнтрозрізнення представляє собою потрібне відношення енергії сигналу доспектральної густини шуму на вході приймача.
/> />
[1]
аі– погіршення відношення сигнал/шум по енергії в і-тому елементі системи.
N– число елементів системи.
q– Результуюче відношення сигнал/шум до енергії сигналу на вході приймача.
Значеннявідношення сигнал/шум вибираємо із рис.1. Він залежить від показниківвиявлення, вказаних у ТЗ(ймовірності правильного виявлення Рпо і хибної тривогиРлт):
/>
Рис.4.2.1.Робочі характеристики приймача при виявленні сигналу з невідомою початковоюфазою і повільно флуктуючою амплітудою.
Отже
/>
Висновок:
Данасистема самонаведення ракети складна і передбачає розробку основних вузлівголовки в декілька етапів, Крім того, головка самонаведення повинна працювати втрьох режимах:
1-слідкуванняза радіоміткою, яка створюється в результаті опромінювання обєкта наземноюрадіолокаційною станцією, або бортовою станцією.
2-при наближенні до цілі на відстань 10км головка самонаведення сама починаєопромінювати ціль і слідкувати за нею.
3-при наближенні до цілі на 1км, виключається будь-яке опромінюваня цілі і ракетаприймає лише власне випромінювання об’єкта, з яким зближується.
Уданій курсовій роботі, було здійснено основні розрахунки для 2-го етапуконструювання.
Вінпередбачав роботу системи при опромінюванні об’єкта частотою радіохвиль 35ГГц.
Згіднопроведених розрахунків, даний етап розробки системи самонаведення, показує, щосистему буде функціонувати в межах встановлених вимог у технічному завданні, аотже розрахунки проведені правильні і таку систему можна сконструювати.
Списоквикористаної літератури
1. Справочник по радиолокации. Подред. Сколника М. Том I — IV. -М.: " Советское радио ", 1976 — 1979.
2. Справочник по радиолокационнымизмерениям. Пер.с англ.под ред. М.М.Вейсбейна. -М.: " Советское радио", 1976, 392 с.
3. Радиолокационные устройства(теория и принципы построения). Под ред.В.В.Григорина-Рябова.-М.:«Советское радио»,1970,680с.
4. Васин В.В., Степанов Б.М.Справочник-задачник по радиолокации. -М.: " Советское радио ", 1977,320 с.
5. Радиолокационные системы летательныхаппаратов. Под ред. П.С. Давыдова. -М.: " Транспорт ", 1977, 352 с.
6. Сколник М. Введение в технику радиолокационныхсистем. Пер. с англ. -М.: " Мир ", 1965, 747 с.
7. Голев К.В. Расчёт дальностидействия радиолокационных станций. -М.: " Советское радио ", 1962,204 с.
8. Попов Д.И. Проектирование радиолокационныхсистем. Рязань, 1975, 194 с.
9. Казаринов Ю.М., ТолоконниковС.В., Яковлев Д.О. Методические указания по курсовому расчёту технических параметровРЛС обнаружения. -Л.: 1978, 40 с.
10. Судовые радиолокационные станциии их применение. Под ред. В.И.Ракова. Том I — III. -Л.: " Судостроение", 1969 — 1974.
11. Белоцерковский Г.Б. Основы радиолокациии радиолокационные устройства. -М.: " Советское радио ", 1975, 336 с.
12. Васильєв Д.В., Чуїч В.Г.Системи автоматичного керування. -К.: " Вища школа ", 1972, 230 с.
13. Сборник задач по теории автоматическогорегулирования и управления. Под ред. В.А.Бесекерского. -М.: " Наука", 1972, 376 с.
14. Справочник по основамрадиолокационной техники. Под ред. В.В. Дружинина. -М.: " Военноеиздательство ", 1967, 768 с.
15. Ванюрихин Г.И., Герасимов А.Н.,Лучко С.В., Порфирьев Л.Ф. Основы автоматического управления. -М.: "Воениздат ", 1972, 328 с.
16. Антенны и устройства СВЧ(проектирование фазированных антенных решеток): Учебное пособие для вузов.Д.И.Воскресенский, Р.А. Грановская, Н.С. Давыдова и др. Под ред.Д.И.Воскресенского. -М.: " Радио и связь ", 1981, 432 с.
17. Лавров А.С., Резников Г.Б.Антенно-фидерные устройства. Учебное пособие для вузов. -М.: " Советскоерадио ", 1974, 368 с.
18. Перевезенцев Л.Т., ЗеленковА.В., Огарков А.В. Радиолокационные системы аэропортов. Учебник для вузовгражданской авиации. Под ред. Перевезенцева Л.Т. -М.: " Транспорт ",1981, 378 с.