Проект наземной РЛС дальнего обнаружения воздушных целей, страница 2

Так как мы получили dRинд > dR, причем в несколько раз, при довольно высоком качестве параметров индикаторного устройства, поэтому будем использовать ИКО лишь для условного отображения воздушных целей, а точные координаты будем выводить в цифровом виде.

        Таким образом:

dR = dRпот = 75 м.

3.2. Расчет разрешающей способности по азимуту.

Разрешающая способность по азимуту обзорного радиолокатора численно характеризуется минимальным углом  между направлениями на две равноудаленные относительно РЛС неподвижные цели, при котором их сигналы еще фиксируются раздельно. Здесь существует полная аналогия с дальномерным каналом РЛС.

Потенциальная разрешающая способность по азимуту определяется диаграммой направленности антенны, и приближенно ее можно считать равной ширине диаграммы направленности по уровню половинной мощности [4].

Разрешающая способность монитора по угловой координате зависит от дальности  до цели:

и минимально влияет на результирующую разрешающую способность  на максимальной дальности.

4. Выбор типа антенно-фидерного устройства (АФУ) и расчет основных параметров.

Антенна является одним из важнейших устройств РТС, позволяющих при соответствующем выборе характеристик решить задачи обзора пространства, разрешения целей, измерения. Необходимо выбрать тип антенны, позволяющий решить необходимые задачи. Конструкция антенны и ее габариты должны соответствовать условиям эксплуатации РТС.

Как было отмечено выше, ширина луча антенны по азимуту составляет 1 градус. В современных РЛС используются линейные антенные фазированные решетки. РЛС типа пространственно-временного фильтра или коррелятора с фазированными антенными решетками (ФАР) обладают целым рядом преимуществ перед РЛС с антеннами, имеющими сплошной раскрыв.

Эти преимущества объясняются как достоинствами самих ФАР,так и результатом совместной пространственно-временной обработки, не достижимым при раздельной обработке.

Проведем оценку линейных размеров раскрыва антенны:   

Горизонтальный раскрыв антенны определяется следующим образом:

Поскольку, разрешающая способность по углу места не задана, а рассчитываем мы РЛС дальнего обнаружения, то ориентировочно, примем ее равной 100.   Следовательно, вертикальный раскрыв равен:

Определим эффективную площадь антенны:

где s - коэффициент использования площади антенны, для радиолокационных антенн s=0.4÷0.7.

Посчитаем коэффициент направленного действия антенны (КНД):

В децибелах это будет равно:

        G =10·log(G) =10·log(3374) =33.33 дБ

5. Выбор метода генерации зондирующего сигнала.

      Для измерения дальности примем импульсный метод, как самый простой в технической реализации. Структурная схема импульсной РЛС изображена на рис.5.1. В РЛС используется одна антенна, как для передачи, так и для приема.

Исходя из заданной разрешающей способности по дальности, находим, что длительность импульса составляет:

Для обеспечения однозначности измерения дальности период повторения импульсов должен удовлетворять условию:

Если перейти к частоте повторения импульсов, то получим условие:

Выберем частоту повторения

Для определения отношения сигнал/шум при известных значениях вероятностей правильного обнаружения и ложной тревоги воспользуемся соотношением из [2.]

где   и

отношение сигнал/шум одиночного сигнала должно составлять:

5.1. Расчет погрешности измерения дальности

sRпот – потенциальная погрешность измерения, вызванная действием шумов при заданных форме сигнала и отношении сигнал-шум в случае оптимальной обработки;

Определим потенциальную погрешность:

Результирующая погрешность равна потенциальной погрешности.

что удовлетворяет требованиям технического задания  ()

5.2 Расчет погрешности измерения азимута

Число разрядов, достаточное для обеспечения разрешающей способности по углам принимаем .

Тогда рассчетная разрешающая способность:

погрешность дискретизации:

потенциальная среднеквадратическая ошибка: