Скачать

Розрахунок технічних параметрів радіолокаційної станції (РЛС)

Технічне завдання

Розрахувати технічні параметри РЛС УВД з такими параметрами:

Ефективна відбиваюча поверхня цілі ,                               40

Ширина спектру флуктуацій траєкторії руху цілі ,           0,2

Імовірність вірного виявлення цілі                                         0,92

Імовірність хибної тривоги                                                     2

Максимальна віддаль виявлення цілі,                                       300

Сліпа віддаль,                                                                   0,2

Максимальна висота польоту цілі ,                                 10

Сектор огляду простору в вертикальній площині

від до ,                                                                     7,5-65

Релеївська розрізняльна здатність за віддалю ,                           150

Релеївська розрізняльна здатність за азимутом ,            4

Максимальна імпульсна потужність передавача ,                    0,3

Коефіцієнт втрат, який враховує відхилення характеристик реальної апаратури від ідеальної ,                                                                  15

Довжина хвилі, ,                                                                     0,10

Зміст

Технічне завдання

1. Технічні параметри РЛС

1.1 Аналіз завдання до виконання курсової роботи

1.2 Розрахунок технічних параметрів РЛС

1.3 Розрахунок потужності шуму

1.4 Розрахунок коефіцієнту спрямованої дії антени передавача і ефективної площини антени приймача

1.5 Розрахунок енергії зондуючого сигналу

2. Вибір і опис зондуючого сигналу

2.1 Вибір зондуючого сигналу

2.2 Автокореляційна функція сигналу

2.3 Функціональні схеми пристроїв генерації та обробки зондуючого сигналу

3. Розрахунок реальної розрізняльної здатності та потенційної і реальної точності

3.1 Розрахунок реальної розрізняльної здатності за віддалю та азимутом

3.2 Розрахунок потенційної і реальної точності виміру віддалі і азимуту

4. Вибір схеми захисту від пасивних завад

Висновок

Додатки

Огляд роботи РЛС УВД

Структурна схема РЛС

1. Технічні параметри РЛС

1.1 Аналіз завдання до виконання курсової роботи

Завдання до виконання курсової роботи передбачає розрахунок технічних параметрів імпульсної оглядової РЛС.

Вихідні дані для розрахунків:

Параметри зони огляду:

Переріз зони огляду - кільце (коловий огляд), яке утворене максимальною віддаллю .

Переріз огляду в вертикальній площині наведено на рис.1, де  - висота польоту цілі,  та  - мінімальний та максимальний кути місця цілі, тому:

, (1.1)

де  - кут місця, що відповідає максимальній віддалі виявлення і максимальній висоті польоту цілі.

Рис.1

Якість виявлення:

РЛС повинна забезпечити виявлення цілі з ефективною відбиваючою поверхнею  на фоні власних шумів приймача на межі зони огляду в кутомісцевій площині (рис.1) з імовірністю вірного виявлення  та імовірністю хибної тривоги  (для всієї зони огляду) при одноразовому перегляді. Модель  сигналу (поодинокого) на вході приймача - сигнал з випадковою початковою фазою та флюктуючою амплітудою.

Динамічні параметри руху цілі: верхня межа спектра флюктуацій траєкторії руху цілі .

Координати цілі, які підлягають однозначному вимірюванню: віддаль  та азимут .

Релеївські розрізняльні здатності РЛС: не гірше ніж  за віддаллю та  за азимутом (при рівномірному розподіленні поля в розкриві антени).

Максимальна імпульсна потужність передавача: .

Коефіцієнт втрат, який враховує відхилення характеристик реальної апаратури РЛС від ідеальної (оптимальної): .

Довжина хвилі зондуючого сигналу : знаходиться в межах .

Оскільки в оглядових РЛС задача розрізнення цілей за частотою Допплера не ставиться, то в такій РЛС можна застосувати некогерентну міжперіодну обробку.

1.2 Розрахунок технічних параметрів РЛС

Розрахунок ширини спектру зондуючого сигналу:

, (1.1)

де - релеївская роздільна здатність за віддаллю.

Вибір часу огляду з умови:

, (1.2)

де  - верхня межа спектру траєкторії руху цілі

Розрахунок періоду (частоти) повторення імпульсів передавача з умови однозначного вимірювання віддалі:

 (1.3)

де - максимальна віддаль однозначного виміряння;

 - максимальна віддаль виявлення з урахуванням поглинання.

;

.

Розрахунок кількості імпульсів (кількість імпульсів в пачці), підходящих на вхід приймача РЛС за час опромінення цілі  в режимі колового огляду:

, (1.4)

де  - час опромінення цілі:

 (1.5)

де  - ширина діаграми спрямованості в азимутальній площі на рівні половинної потужності (Релеївська роздільна здатність за азимутом). Маємо:

;

.

Розрахунок коефіцієнта розрізнення для моделі сигналу з випадковою фазою і флюктуючою амплітудою:

 (1.6)

де  - відношення сигнал/шум, розраховуємо за формулою:

, (1.7)

де - імовірність правильного знаходження;  - імовірність хибної тривоги для одного елементу розрізнення зони огляду.

 (1.8)

, (1.9)

де m - число елементів розрізнення у зоні огляду, дорівнює добутку числа елементів розрізнення за віддалю m₁ і за азимутом m₂.

;

;

;

.

Визначимо коефіцієнт втрат  при некогерентній обробці.

Для розрахованої імовірності хибної тривоги для одного елемента розрізнення і розрахованої кількості імпульсів визначимо параметр  з рівняння:

, (1.10)

За допомогою ЕОМ побудуємо графік залежності (1.10) і знайдемо узагальнений поріг .

Рис.2

Розрахунок проведений на комп’ютері, показав .

Знаходимо необхідне відношення сигнал/шум для одного імпульсу при некогерентній обробці  з рівняння:

. (1.11)

Згідно завданню . Підберемо для забезпечення  при . За допомогою ЕОМ підрахуємо значення  при . Дані ітерацій зведено в табл.1.

Табл.1