Проект наземной РЛС дальнего обнаружения воздушных целей

Страницы работы

Содержание работы

Техническое задание

Максимальная дальность действия РЛС, Rmin

300 км

Зона обзора РЛС по азимуту, Фα

900

Высота полета цели, hц

45 км

Эффективная поверхность рассеяния цели, σц

4 м2

Вероятность правильного обнаружения, D

0.9

Вероятность ложной тревоги, F

10-8

Разрешающая способность РЛС по дальности, δR

75 м

Разрешающая способность РЛС по азимуту, δα

10

СКО измерения дальности, σR

20 м

СКО измерения по азимуту, σα

0.30

1. Анализ технического задания

Требуется спроектировать наземную РЛС дальнего обнаружения воздушных целей, с максимальной высотой hц = 45 км и средней эффективной поверхностью рассеивания (ЭПР) σц = 4м.2. Также для определения дальности, с заданными разрешающей способностью и точностью. Для некоторых задач построения систем данного типа существуют общепринятые решения. В качестве зондирующего сигнала может использоваться зондирующий сигнал, который обеспечивает точное измерение дальности и требуемую разрешающую способность при относительно простом построении РЛС.

        Так как не требуется производить измерение скорости, то целесообразно использовать импульсный сигнал РЛС. Измерение дальности проводится с помощью анализа временных задержек. Основное достоинство импульсного метода измерения дальности состоит в том, что при сравнительно простой аппаратуре можно одновременно измерять дальность многих объектов. К недостаткам метода относятся невозможность измерения очень малых дальностей так как во время излучения зондирующего сигнала приемник заперт, а так же ограниченные возможности измерения радиальной скорости цели.

Дальность действия станции – .Так как станция является наземной, то нет строгих требований к габаритам антенны и величине потребляемой мощности.

2. Выбор оптимальной рабочей длины волны.

Длина волны является одним из важнейших технических параметров РЛС, определяющих особенности распространения волн, требуемый энергетический потенциал при заданных показателях качества (ошибки измерения координат и т.д), конструкцию и габариты антенных устройств и элементы приемопередающих устройств.

  При проектировании большинства систем необходимо обеспечить заданную разрешающую способность по угловым координатам. Это достигается за счет соответствующего выбора ширины ДН или связанного с нею усиления антенны. В реальных условиях предельные размеры антенн, как правило, ограничены. В связи с этим длину волны следует выбирать так, чтобы при данных габаритах обеспечивалась требуемая угловая разрешающая способность. Тем самым будет обеспечиваться максимальная дальность действия или при данной дальности действия минимальная мощность излучения. С другой стороны, при уменьшении длины волны увеличивается поглощение в атмосфере, что снижает дальность действия. Таким образом, в данной ситуации существует оптимальная длина волны, наиболее выгодная в энергетическом отношении.

Опираясь на все эти условия и рекомендации [1, с.259], [2, с.413], выберем длину волны равную 5-ти сантиметрам, что соответствует 6 ГГц, т.к. при такой длине волны, затухание в атмосфере при дожде 4мм/час, будет менее 0,025 дБ/км.

Найдем дальность радиолокационного наблюдения:

1.   

где:   коэффициент затухания в воздухе,

        дальность действия РЛС без затухания.

           2. Из 1 следует: , Величина , характеризует относительное уменьшение дальности радиолокационного наблюдения вследствие затухания электромагнитных волн.

это расстояние с учетом затухания, требуемое по ТЗ.

Соответственно, далее при расчетах будем использовать:

3. Выбор и обоснование методов измерения координат с требуемой точностью и разрешающей способностью.

Дальность до цели будем определять путем измерения времени запаздывания отраженного от цели сигнала, т.к. данный метод является одним из самых простых и способен реализовать заданную точность.

РЛС имеет ограничительные зоны обзора по угловым координатам. Работа осуществляется в выделенном узком секторе, т.е. вращение антенны не требуется. Поэтому целесообразно применить антенну с электронным сканированием типа фазированной антенной решетки (ФАР). Возможности ФАР наиболее полно реализуются при использовании в устройствах измерения координат и управления ДН цифровой элементной базой. Это также обеспечивает высокую надежность, удобство эксплуатации и ремонта, адаптируемость к конкретным условиям устройств РТС. В цифровом виде также наиболее выгодно осуществлять съем и передачу информации о координатах цели.

Измерение дальности проводится с помощью анализа временных задержек. Основное достоинство импульсного метода измерения дальности состоит в том, что при сравнительно простой аппаратуре можно одновременно измерять дальность многих объектов. К недостаткам метода относятся невозможность измерения очень малых дальностей так как во время излучения зондирующего сигнала приемник заперт, а так же ограниченные возможности измерения радиальной скорости цели.

3.1. Расчет разрешающей способности по дальности

Разрешающая способность по дальности dR состоит из нескольких компонент:

dRпот – потенциальная разрешающая способность измерения;

dRико – разрешающая способность индикаторного устройства;

Разрешающая способность индикатора:

 (*)

где  учитывает минимальное расстояние между несливающимися на экране импульсами.

Предлагается взять 20-ти дюймовый (51см по диагонали) монитор со следующими его техническими характеристиками:

Размер зерна (пикселя): ;

Размер экрана по горизонтали:

Размер экрана по вертикали:  

Определим , подставив значения в формулу (*).

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Курсовые работы
Размер файла:
236 Kb
Скачали:
0