Судовая РЛС разведки погоды, страница 2

Результирующая разрешающая способность по дальности:

(м)

Полученная разрешающая способность значительно превышает заданную, но учитывая назначение нашей РЛС можно считать её удовлетворительной.  

Погрешность измерения дальности.

Если пренебрегать погрешностью связанной с условиями распространения  радиоволн и погрешностью из-за флуктуации кажущегося центра отражения, то результирующая  среднеквадратическая погрешность измерения дальнос- ти будет иметь две компоненты: 

─ потенциальная погрешность, вызванная действием шумов;

─ инструментальная погрешность,

Инструментальная погрешность, в свою очередь, имеет три компоненты

(исключая ошибки, возникающие из-за инерционности оператора и нелинейности развёртки):

─ погрешность интерполяции при отсчете положения цели между двумя масштабными линиями ; 

─ погрешность фиксации положения отметки цели, определяемая по эмпирической формуле;

─ дополнительная погрешность, возникающая за счёт недостаточно хорошей фокусировки.

Погрешность измерения дальности.

Перед тем как вычислить погрешность, найдём ряд параметров необходи- мых для её расчёта:

1.Отношение сигнал/шум для заданной вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги. Для этого воспользуемся выражением, соответствующим обнаружению сигналов со случайной фазой (равномерно распределённой) и флуктуирующей по закону Рэлея амплитудой.

 ,  для      и   получаем:

 

2. Ширина спектра сигнала:  МГц

3. Найдём количество импульсов в пачке:  

Для этого зададимся частотой вращения антенны:

 ;  

Примем  .  

Для принятого количества импульсов в пачке пересчитаем частоту повто- рения:

 (с) ;    (Гц)

Для однозначности измерения дальности должно выполняться условие:

   - условие выполняется.

Потенциальная погрешность измерения дальности:

(м)

Погрешность интерполяции измерения:

  ;  (м) – интервал между масштабными линиями

(м) 

Погрешность фиксации:

(м)

Погрешность фокусировки:

 (мм) – диаметр пятна;  (мм/км) – масштаб шкалы дальности.

(м)

Результирующая СКО измерения дальности:

(м)

Разрешающая способность  по азимуту.

Разрешающая способность по азимуту, аналогично разрешающей    способности по дальности, состоит из двух компонент: потенциальной и разрешающей способности экрана.

   

 

где  - радиус шкалы ИКО;   - ширина диаграммы направленности по уровню половинной мощности.

Результирующая разрешающая способность по азимуту:

 

Полученная разрешающая способность незначительно превышает заданную.  

Погрешность измерения азимута.

Результирующая погрешность (пренебрегая погрешностью нелинейности распространения радиоволн, систематической, возникающей из-за того, что результирующая диаграмма направленности приёмо-передающей антенны занимает промежуточное положение между диаграммами при приёме и при передачи) имеет три составляющие:

- потенциальную;

- погрешность из-за дискретности сигнала;

- инструментальную погрешность.

Результирующая СКО по азимуту:

4.Выбор типа АФУ и расчёт его основных параметров.

Ширина диаграммы направленности по азимуту составляет 2º. Как было  сказано выше, для учёта качки судна будем увеличивать ширину диаграммы направленности в плоскости по углу места, поэтому в вертикальной плоскости необходима большая ширина луча - 20º . Для этого ширина апертуры антенны к её высоте должно быть очень большим обычно от 10:1 до 20:1.[2].

Для формирования такого веерообразного луча можно использовать антенны различной конструкции(сегментно-параболическая, усечённая сегментно –

параболическая, параболический цилиндр). В современных РЛС используются линейные антенные фазированные решётки.