Курсовая работа - проектирование РЛС обнаружения
Подождите немного. Документ загружается.
11. Погрешности измерения дальности и азимута.
Среднеквадратическая погрешность измерения дальности:
17.052
10557.02915.7922
103
2
3
8
1
1
=
⋅⋅⋅
⋅
=
⋅⋅
=
τ
β
σ
q
c
D
м << σ
D
= 80 м
Реальное среднее значение отношения сигнал/шум:
249.38413.1175.1905.1445.1
20
1091.17
2
2
1
=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=
нстнакNA
мин
СCCC
N
q
q = 15.792
2
С
А
(разы) = 445.11010
10
6.1
10
)(
==
дБС
А
С
N
(разы) = 905.11010
10
8.2
10
)(
==
дБС
N
С
нак
(разы) = 175.11010
10
7.0
10
)(
==
дБС
нак
С
нст
(разы) =
413.11010
10
5.1
10
)(
==
дБС
нст
Эффективная круговая ширина спектра сигнала (для колокольного радиоимпульса):
557.029
21025.2
1
2
1
6
=
⋅
==
−
ππ
τ
β
τ
и
кГц
Среднеквадратическая погрешность измерения времени задержки:
7-
3
1
1
101.137
10.02955715.792
11
⋅=
⋅⋅
=
⋅
=
τ
τ
β
σ
q
с
Среднеквадратическая погрешность измерения азимута:
(
)
=
⋅⋅
+
⋅
=
⋅Ω
+
⋅
=
−
12
105.2698.0
32.2811091.17
1
12
1
2
32
2
22
2
2
1
пА
мин
Т
q
α
α
β
σ
1.065·10
-3
рад =
= 0.061 º << σ
α
= 0.75 º
Относительный эффективный раскрыв (апертура) антенны – для гауссовской
(колокольной) аппроксимации огибающей пачки отраженных сигналов:
12.0
9.3
561.077.177.1 ⋅⋅=⋅⋅=
λ
ρβ
α
α
d
А
= 32.281
Среднеквадратические погрешности измерения дальности и азимута должны получиться
намного меньше заданных в задании, т.к. существует еще множество неучтенных нами
факторов, влияющих на точность измерения координат.
11
12. Основные сечения АКФ сигнала
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅+
⋅
−=Ψ
2
2
2
2
4
exp),(
FF
и
и
τ
τ
τ
πτ
(
)
(
)
2
2
exp),0( FF
и
⋅−=Ψ
τπ
- ФН по частоте
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅
−=Ψ
2
2
4
exp)0,(
и
τ
τ
πτ
- ФН по времени запаздывания
Диаграмма неопределенности:
),0( F
Ψ
= 0.5
Уравнение диаграммы неопределенности на уровне 0.5:
π
τ
τ
τ
)2ln(
4
2
2
2
2
=⋅+
⋅
F
и
и
12
13. Функциональная схема РЛС.
Рис. 1
13
Описание работы схемы
Рассмотрим одноканальную импульсную некогерентную РЛС кругового обзора,
структурная схема которой представлена на рис. 1 а. Такие станции позволяют обнаружи-
вать цели и определять их дальность D и азимут α в пределах зоны обзора, ограниченной
максимальной дальностью РЛС D
макс
и шириной ДНА в вертикальной плоскости β
α
. По
азимуту ДНА вращается с постоянной скоростью, осуществляя за время одного оборота
Т
п
, круговой обзор. Принимаемые отраженные сигналы воспроизводятся на экране
электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) индикатора кругового обзора (ИКО), развертка
которого вращается синхронно с вращением ДНА (рис. 1 б).
Момент излучения зондирующего импульса антенной (А) соответствует началу
линии развертки дальности, а ее азимутальное положение совпадает с положением оси
ДНА. Отраженный от цели сигнал после усиления и детектирования в приемнике РЛС
модулирует луч ЭЛТ по яркости, подсвечивая точку развертки, соответствующую
положению цели. Отраженные сигналы будут приниматься, пока цель остается в пределах
ширины α
0
ДНА по азимуту. Таким образом, протяженность отметки на экране ИКО по
азимуту определяется шириной ДНА (если размеры цели малы и ее можно считать
точечной), а протяженность по дальности (вдоль линии развертки) — длительностью
принимаемого сигнала. Обычно отметки целей (Ц1, и Ц2) на экране ИКО имеют вид
ярких дужек, вытянутых по азимуту. Протяженность отметок целей непосредственно
связана с разрешающей способностью РЛС по дальности и по азимуту (угловая
разрешающая способность).
Для пояснения взаимодействия элементов структурной схемы РЛС воспользуемся
временной диаграммой, представленной на рис. 2
Устройством, обеспечивающим согласованную во времени работу всех элементов
РЛС во времени, является синхронизатор, состоящий из высокостабильного опорного
генератора ОГ, колебания которого заданной частоты в формы (обычно синусоидальной)
являются исходными дли формирования пусковых импульсов ФПИ с необходимой
длительностью и частотой повторения F
п
в том числе импульсов запуска модулятора М и
развертки дальности РД. Импульсы модулятора определяют длительность τ
и
и частоту
повторения F
п
высокочастотных импульсов, генерируемых генератором высокой частоты
ГВЧ,
Рис. 2
14
15
обычно магнетронного типа. Через антенный переключатель АП, блокирующий вход
приемника на время τ
и
высокочастотные колебания поступают на антенну А и излучаются
ею в направлении цели. По окончании излучения импульса и восстановления
чувствительности приемного тракта (время восстановления τ
в
) РЛС готова к
приему.
Принятый радиосигнал усиливается и детектируется в приемнике РЛС и в виде
видеоимпульса, усиленного видеоусилителем ВУ в ИКО, поступает на модулирующий
электрод (сетку или катод) ЭЛТ. Радиально-круговая развертка ЭЛТ, применяемая в ИКО,
формируется с помощью схем развертки по дальности РД и по азимуту РА. Чаще всего в
ИКО используют ЭЛТ с электромагнитным отклонением, поэтому для линейного
отклонения луча ЭЛТ по радиусу схемой РД создается линейно нарастающий ток во
взаимно перпендикулярных отклоняющих катушках. Вращение линии развертки
синхронно с крашением ДНА достигается соответствующей модуляцией амплитуды этого
тока с помощью схемы РА, управляемой напряжением от датчика положения антенны
ДПА. Вращение ДНА осуществляется устройством вращения антенны УВА. которым
обычно является электродвигатель с редуктором. Для измерения дальности на экране
ИКО формируются метки дальности в виде колеи, расстояние между которыми зависит от
периода повторения импульсов масштаба, формируемых схемой электронных меток СЭМ.
Здесь же могут быть сформированы метки азимута в виде импульсов, подсвечивающих
более ярко развертку через заданные интервалу но азимуту. Видеосигналы приемника с-
помощью устройства первичной обработки информации УПОИ отделяются от помех и
после преобразования в цифровую форму кодирующим устройством КУ передаются в
ЭВМ для вторичной обработки, заключающейся в построении траекторий движения
целей.