Судовая РЛС разведки погоды

Министерство образования и науки РФ

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра ТОР

Пояснительная записка к  курсовой работе по курсу  «Радиотехнические системы»

«Судовая РЛС разведки погоды»

Составил:                                       Проверил:

Факультет: РЭФ                             Преподаватель: Молчанов А.Н.

Группа:      РТ5-04  

Студент:    Якушко К.В.

Новосибирск,2004                                                                                         

Задание на курсовую работу

Вариант 161

Тип РТС: Судовая

Назначение: РЛС разведки погоды

1.Максимальная дальность действия...........................................80 км

2.Зона обзора РЛС по азимуту.....................................................360 град

3.Вероятность правильного обнаружения.............................................0.85

4.Вероятность ложной тревоги...............................................................

5.Разрешающая способность РЛС по дальности...............................75 м

6.Разрешающая способность РЛС по азимуту................................2 град

 

 

Содержание:  стр.

1. Анализ технического задания…………………………………………………..2      

2. Выбор рабочей длины волны РТС………………………………………….....2

3. Выбор и обоснование методов измерения координат……………………..2

4. Выбор типа АФУ и расчёт его основных параметров………………………6

5. Выбор метода генерации зондирующего сигнала и метода обработки отражённых сигналов…………………………………..7

6. Энергетический расчёт РТС…………………………………………………….9

7. Расчёт динамического диапазона входных сигналов и выбор структуры приёмника………………………………………………….10

8. Описание функциональной схемы РТС………………………………………10

9. Анализ соответствия спроектированной РТС требованиям технического задания……………………………………………………………11   

Список литературы………………………………………………………………….12

 

 

   1. Анализ технического задания.

Целями РЛС разведки погоды являются гидрометеообразования (облака, дождь, туман, град, снег). Все эти цели представляют  собой совокупность большого числа элементарных частиц, распределённых случайным образом.

Для гидрометеообразований имеет значение только некогерентное отражение, при этом сигналы от отдельных частиц можно рассматривать как независимые случайные величины, к которым применим закон сложения мощностей. При этом такие цели характеризуются малой ЭПР.

Облака образуются в нижнем слое атмосферы – тропосфере, которая простирается по высоте 8-10 км в полярных районах и до 16-18 км в    

тропических широтах Земного шара. В этом случае дальность наблюдения ограниченная дальностью прямой видимости, даже при наименьшей высоте тропосферы и малой высоте антенны (5 м):

будет значительно превосходить требуемую дальность (80 км).

Судовая РЛС должна иметь малую массу и как можно меньшую парусность.

Также судовая РЛС имеет ограничение на энергопотребление. В судовых

РЛС необходимо учитывать качку судна, иначе возможны пропуски цели из-за качания диаграммы  направленности в угломестной плоскости.

Возможны несколько способов учёта этого явления, но так как наша система обладает относительно небольшой дальностью действия, то наиболее подходящим способом для нас является расширение диаграммы направленности в плоскости угла места.

2.Выбор рабочей длины волны РТС.

Так как от проектируемой РЛС не требуется обнаружение воздушных целей, то для обеспечения радиолокационного облучения пространства вплоть до уровня морской поверхности длина волны РЛС не должна превосходить

10 см [2]. В тоже время ЭПР объёмно-распределённых целей обратно пропорциональна четвёртой степени длины волны, поэтому для увеличения ЭПР необходимо выбирать как можно меньшую длину волны. Обычно рабочую длину волны выбирают из диапазона 3,2 - 3,16 см [2].

Выбираем длину волны равную  см.

При этом рабочая частота будет равна:

  МГц    

3.Выбор и обоснование методов измерения координат.

Наиболее простым и распространённым является импульсный метод (в случаях, когда не требуется производить измерение скорости движения

 

объекта). К его достоинствам относят простоту измерения и простоту разде- ления прямого и отражённого импульсов, что позволяет использовать одну антенну для приёма и передачи. Поэтому применим именно этот метод.

 

рис.1 Структурная схема импульсной РЛС кругового обзора.

Параметры зондирующего импульса.

Длительность импульса найдём из условия  обеспечения заданной разрешающей способности по дальности:

   (мкс)

Период повторения импульсов найдём из условия однозначности измерения дальности:

  (мкс)  

Примем период повторения:  мкс.

Частота повторения импульсов:   (кГц)

    Разрешающая способность по дальности.

Результирующая разрешающая способность содержит две компоненты: потенциальную и обусловленную шириной следа электронного луча на экране ЭЛТ.

Потенциальная разрешающая способность находится из выражения:

 (м)

Для вычисления разрешающей способности экрана зададимся следующими величинами:

 

-дальность вдоль всей шкалы соответствует максимально измеряемой дальности .

-коэффициент использования диаметра экрана  для ИКО обычно принима- ется меньше 0,5. Примем:  .

-качество фокусировки для ЭЛТ с магнитным управлением, имеющим двухслойный экран, находится в пределах от 300 до 600. Возьмём

Разрешающая способность экрана:                  

  (м)