σРРВ — ошибка, обусловленная особенностями распространения радиоволн в атмосфере;
σинс — инструментальная ошибка, обусловленная не идеальностью работы элементов и узлов РЛС;
σдин — динамическая ошибка, обусловленная изменением местоположения цели за время измерения.
12.2. ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ИХ СНИЖЕНИЕ
12.2.1. Потенциальная ошибка измерения дальности
Эта ошибка характеризует предельно достижимую точность и определяется отношением сигнал — шум и шириной спектра зондирующего сигнала:
(12.7)
где Пэ — эффективная ширина спектра зондирующего сигнала;
(Рс/Рш)вх изм — отношение сигнал — шум на входе измерительного устройства.
Эффективная ширина спектра зондирующего сигнала определяется выражением
(12.8)
где — спектр сигнала.
Она связана с шириной спектра сигнала Пи соотношением
Пэ= кПи к = 1,7 ... 3. (12.9)
В частности, для колоколообразного импульса, спектр которого описывается соотношением
(12.10)
эффективная ширина спектра
где Пи = 1/τи — ширина спектра импульса на уровне 0,46.
Для импульсов с равномерным в пределах Пи спектром
Наибольшая точность измерения дальности обеспечивается при использовании сигнала, состоящего из двух синусойд с частотами f1 и f2, разнесенными на интервал, равный Пи (фазовый метод дальнометрии). В этом случае Пэ = πПи = 3,14 Пи. Для импульсных РЛС обнаружения к =1,7...2.
Отношение сигнал—шум на входе измерительного устройства для границы зоны обзора равно параметру обнаружения γ1 (см. §4.6), а на дальностях r < R оно будет возрастать в соответствии с выражением
(12.11)
Подставив (12.9), (12.11) в (12.7), получим зависимость потенциальной ошибки измерения дальности от параметров РЛС:
(12.12)
Для уменьшения этой ошибки необходимо увеличивать ширину спектра зондирующего сигнала и максимальную дальность действия РЛС.
Пути увеличения дальности рассмотрены в гл. 2. Основной из них — увеличение энергии, излучаемой в зону обзора. Одним из перспективных путей, одновременно удовлетворяющим перечисленным выше требованиям, является использование в РЛС сложных сигналов (ЛЧМ или ФКМ).
Потенциальная ошибка измерения дальности в РЛС обнаружения даже при использовании сравнительно узкополосных сигналов обычно не превышает значений σRпот = 50 ... 150 м и составляет незначительную часть (10... 15%) от общей ошибки измерения дальности при визуальном съёме информации. При автосъёме она может вносить существенный вклад в общую ошибку измерения.
12.2.2. Ошибка измерения дальности за счет особенностей распространения радиоволн
В реальной атмосфере из-за имеющихся неоднородностей изменяется скорость и нарушается прямолинейность распространения радиоволн, что приводит к возникновению ошибки измерения дальности [40]. В РЛС обнаружения ошибка составляет σRРРВ = 10...15 м и ею можно пренебречь, поскольку она существенно меньше потенциальной.
12.2.3. Инструментальная ошибка измерения дальности
Составляющими инструментальной ошибки измерения дальности являются:
ошибка за счет изменения времени запаздывания сигнала при прохождении через приемный тракт;
ошибка съема координат.
Ошибка за счёт изменения времени запаздывания в приёмном тракте имеет систематическую и случайную составляющие. Систематическая составляющая обусловлена конечным значением полосы пропускания усилительных каскадов (главным образом УПЧ), что приводит к растягиванию фронтов и задержке сигналов. Время запаздывания в приёмном тракте РЛС обычно составляет величину tзап пр = = (0,3...3)τи. Оно может быть скомпенсировано путём соответствующей расстановки импульсов запуска оконечного устройства.
Случайная составляющая времени задержки обусловлена изменением полосы пропускания каскадов из-за изменения их режимов работы вследствие нестабильностей источников питания, ухода параметров элементов под действием дестабилизирующих факторов, старения деталей и т. д. Среднее квадратическое значение нестабильности времени запаздывания составляет σt зап = 0,1 ...0,2 мкс, что соответствует ошибке измерения дальности 15…30 м.
Ошибка, возникающая при съёме координат, зависит от вида съёма.
При визуальном съёме она обусловлена:
неточностью формирования масштабных отметок дальности (МОД);
неточностью определения центра отметки;
интерполяцией положения центра отметки относительно МОД.
Для исключения ошибок измерения дальности, связанных с нелинейностью развертки индикатора, осуществляют электрическую калибровку шкалы дальности путём формирования МОД различных градаций. Обычно устройство формирования МОД выполняется по структурной схеме (рис. 12.1). С приходом импульса запускa генератор прямоугольных импульсов формирует импульс с длительностью, равной времени прямого хода развертки индикатора. В течение этого времени задающий генератор генерирует непрерывные колебания с частотой f0, которые затем ограничиваются, дифференцируются и используются для запуска формирователя.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.