Определение энергетического потенциала РЛ ИП

Задание:

1. 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).

2. 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:

1. Определяем энергетический потенциал РЛ ИП:

;

.

2. 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

; ; ;

Учтя затухания электромагнитной энергии на единицу расстояния в атмосфере, получим:

Определяем из графика (рис. 1) соответствующий коэффициент затухания в атмосфере

3.  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.

; ; ; ;

Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, без учета потерь в атмосфере, облаках, дожде, тумане, снеге, будет иметь вид:

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:

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:

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:

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:

График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):

• ; ; ; ; ;

Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:

График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):

• ; ; ; ; ;

Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:

График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):

• Определяем максимальную дальность РЛ ИП по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) в условиях дождя с различной интенсивностью.

Используем график зависимости коэффициента ослабления радиоволн от частоты для дождя с различной интенсивностью рис.2:

для длины волны мм коэффициент ослабления радиоволн при интенсивности дождя :

• ;

• – ;

• –.

• Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ;

;

-с учётом интенсивности дождя получаем

Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

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 интенсивности дождя получаем

Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

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 интенсивности дождя получаем

Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

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:

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:

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:

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:

• –;

• – ;

• –.

• Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ;

;

с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью получаем:

Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях туманов с различной водностью:

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:

Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

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:

Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

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:

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:

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:

График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :