Федеральноеагентство по образованию РФ.
РГРТУ
Кафедра РТС
«Расчетсистемных параметров РЛС»
Рязань 2007
Цель работы: изучение взаимосвязи основныхсистемотехнических параметров и характеристик при проектировании РЛС.
Предварительный расчет:
1. Рассчитать и построить зависимость энергетической дальности обнаружения R от мощности передатчика Pp приследующих значениях параметров: Pш=10-14Вт,G=10000, λ=0.03 м, Sc=10 м2,kc=4096, Q=-20дБ, Sn=1000м2, kn=10:
/>
радиолокационный мощность импульс сигнал
/>
2. Рассчитать и поострить вероятностную характеристику D(Q) при μ=100:
/>
/>
1. Исследование влияния параметров зондирующего сигнала нахарактеристики РЛС.База сложного сигнала 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Разрешение по дальности, м 30 15 10 7,5 6 5 4,29 3,75 3,33 3 2,73 2,5 2,3 2,14 2
/>
При простом типе сигналаи разрешении по дальности 20м, длительность импульса равна 0,1333 мкс.
Установим тип РЛС – «наземная»,а переключатель основного режима работы в положение «когерентно-импульсный».Установим однозначно измеряемую дальность равную 75 Км.
Период следованияимпульсов: 500 мкс
Частота повторенияимпульсов: 2 кГц
Скважность: 499,8667
Максимальное числоканалов по дальности: 3749
Установим параметр «Длинаволны» равным 10 см.О.и.д 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 О.и.с. 83,33 75 68,18 62,5 57,69 53,57 50 46,88 44,12 41,67 39,47 37,5 35,71
/>
Установим переключатель «типРЛС» в положение «Бортовая», а переключатель основного режимаработы в положение «Импульсно-Доплеровский».
Частота повторенияимпульсов: 44,72 кГц;
Период следованияимпульсов: 22,36 мкс.О.и.с. 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 О.и.д. 4,584 4,32 4,085 3,874 3,683 3,511 3,354 3,21 3,079 2,957 2,845 2,741 2,644
/>
2. Расчет числа импульсов в пачке зондирующего сигнала
Установим переключательтипа расчета импульсов в пачке в положение «Обеспечение времени обзора».Затем установим необходимые параметры:
Минимальный угол поазимуту: -30 град.
Максимальный угол поазимуту: 30 град.
Разрешение по азимуту: 0,5град.
Минимальный угол по углуместа: 0 град.
Максимальный угол по углуместа: 10 град.
Разрешение по углу места:5 град.
Период следованияимпульсов: 22,36 мкс.Время обзора сектора сканирования 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Число импульсов в пачке 55 111 167 223 279 335 391 447 503 559 Время обзора сектора сканирования 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 Число импульсов в пачке 614 670 726 782 838 894 950 1006 1062 1118
/>
3. Исследование взаимосвязи энергетических параметров РЛС.
Определим графическуюзависимость выигрыша в отношении сигнал-шум от количества импульсов в пачке:
— при когерентномнакопленииКоличество импульсов в пачке 10 100 1000 10000 Выигрыш в отношении сигнал-шум 10 20 30 40
Из таблицы видно, чтозависимость логарифмическая: y =10*log(x)
— при некогерентномнаправленииКоличество импульсов в пачке 10 100 1000 10000 Выигрыш в отношении сигнал-шум 5 10 15 20
Из таблицы видно, чтозависимость также логарифмическая: y =5*log(x)
/>
4. Расчет максимальной дальности обнаружения.
Энергетическая дальностьравная 200 км достигается при следующих значения параметров:
Длина волны: 14 см
ЭПР цели: 9 кв.м
Мощность передатчика 282кВТ
Коэффициент усиления антенны:499
Разрешение по дальности: 39м
Вероятность правильногообнаружения: 0,81
Вероятность ложнойтревоги: 0,00091
Количество импульсов впачке: 127
Зависимостьэнергетической дальности от мощности передатчика:Pпер 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Эн. дальность 129,8 154,3 170,8 183,5 194 203,1 211,1 218,2 224,7 230,7
/>
Зависимостьэнергетической дальности от количества импульсов в пачке:N 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Эн. дальность 126 149,8 165,8 178,1 188,4 197,1 204,9 211,8 218,2 224
/>
Зависимость вероятностиправильного обнаружения от энергетической дальности:R 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 D 0,9992 0,9865 0,9341 0,8099 0,6105 0,3863 0,2061 0,09787 0,04492 0,02154 R 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 D 0,01134 0,00667 0,004367 0,003136 0,002426 0,00199 0,001707 0,001515 0,00138 0,001282
/>
Заключение
· Увеличение базы сложного сигнала приводит к уменьшениюразрешающей способности РЛС по дальности.
· Для наземной РЛС, работающей в когерентно-импульсном режимеоднозначно измеряемая скорость уменьшается с увеличением однозначно измеряемойдальностью.
· У бортовой РЛС в Импульсно-Доплеровском режиме работы такжеоднозначно измеряемая скорость уменьшается с увеличением однозначно измеряемойдальностью.
· При увеличении времени обзора сектора сканирования, количествоимпульсов в пачке увеличивается линейно.
· Наилучший выигрыш в отношении сигнал-шум (при одинаковом значенииколичества импульсов в пачке) наблюдается при когерентном накоплении. Сувеличением количества импульсов в пачке выигрыш в отношении сигнал-шум растет.
· Увеличение мощности передатчика приводит к увеличениюэнергетической дальности. Однако при больших мощностях передатчика,значительное приращение мощности дает незначительное приращение энергетическойдальности.
· Увеличение количества импульсов в пачке так же влияет наэнергетическую дальность РЛС, как и увеличение мощности передатчика.
· Вероятность правильного обнаружения уменьшается с увеличениемэнергетической дальности.
Списоклитературы
1) Перминов И.Г. «Физическиеосновы получения информации». 2006 год.
2) Артамонов В.М. «Электроавтоматикасудовых и самолетных радиолокационных станций». 1962 год.
3) Современная радиолокация. Анализ,расчет и проектирование. Под редакцией Кобзарева Ю.В., М., Сов.радио,1969г.-704стр.
4) Дулевич В.Е. Теоретические основырадиолокации. М., Сов.радио, 1978г. – 608стр.
5) Ширман Я.Д. Теоретические основырадиолокации. М., Сов.радио, 1970г. – 560стр.