Судовая метеорологическая РЛС

Министерство  образования  Российской  Федерации

Новосибирский Государственный Технический  Университет

Кафедра  ТОР

Курсовой проект

По  курсу  “Радиотехнические системы”

“Судовая метеорологическая РЛС”.

Факультет:                                                                                      РЭФ

Группа:                                                                                            РТ5-83

Студент:                                                                                          Филипенко Е.В.

Преподаватель:                                                                               Спектор А.А.

Новосибирск  2002г

1. Задание на проектируемую систему

Вариант№141

В соответствии с номером варианта определяем тип РЛС, назначение и тактико-технические характеристики разрабатываемой РЛС:

Тип радиотехнической системы:      судовая РЛС

Назначение судовой РЛС:                метеорологическая РЛС                                             

Максимальная дальность действия РЛС:                                    

Зона обзора РЛС по азимуту:                                                      

Зона обзора РЛС по углу места:                                                           

Высота подъема антенны РЛС:                                                    

Максимальная высота сопровождения шар-зонда:                    

Максимальная скорость движения шар-зонда:                          

Разрешающая способность РЛС по дальности:                          

Разрешающая способность РЛС по азимуту:                             

Разрешающая способность РЛС по углу места:                         

СКО измерения дальности:                                                         

СКО измерения азимута:                                                             

СКО измерения по углу места:                                                    

2. Введение

Существенными параметрами, определяющими свойства  любой РЛС, являются её тип и назначение. В нашем случае это судовая метеорологическая РЛС. В РЛС сопровождения производится непрерывное измерение относительного положение цели по дальности, азимуту и углу места, а в ряде случаев и доплеровского сдвига частоты.

РЛС сопровождения применяются в основном для управления оружием, полигонных измерений траекторий полетов ракет, и в последнее время для определения атмосферных явлений (расположения облаков, их движения, температур, давления и т.д.) и слежением за метеорологическими зондами. В этих случаях обычно необходимы очень высокая точность измерений и точное прогнозирование положения цели.

Судовые РЛС во многом аналогичны наземным. Одной из особенностей судовых РЛС является необходимость учета качки судна, иначе возможны пропуски цели, обусловленные качанием ДН в угломестной плоскости. Учет этого явления производят тремя способами:

-  расширение ДН в плоскости угла места при сравнительно небольших дальностях действия;

-  гидростабилизация антенны  при  большой дальности действия, когда расширение ДН нежелательно из-за недопустимого увеличения излучаемой мощности;

-  автоматическая стабилизация ДН введением корректирующих сигналов в ЭВМ управления лучом.

3. Анализ технического задания

Метеорологическая РЛС осуществляет обнаружение и слежение за шаром-зондом с ответчиком на борту. Наличие ответчика снижает энергетические показатели РЛС. Так как не требуется измерять скорость цели, то будем использовать импульсную РЛС. Это обеспечит нам простоту измерения дальности до цели.

Предельная дальность действия РЛС ограничивается кривизной земной поверхности. Дальность действия станции, заданная в техническом задании,  недостижима. Дальность действия зависит от высоты подъёма антенны РЛС и высоты полёта цели. Максимальную дальность определим по формуле:

Далее расчет будет производиться для найденной дальности.

Так как РЛС является судовой, отсюда вытекает ограничение на энергопотребление. Антенна располагается на высоте 25 метров и должна иметь малую массу и возможно меньшую парусность.

При проектировании судовых навигационных РЛС необходимо учитывать нестабильность горизонтального положения излучающей антенны РЛС возникающей из-за качки судна. В связи с этим необходимо использовать устройства стабилизации антенной платформы по углу места, либо увеличивать ширину луча в вертикальной плоскости. Предпочтительным является второй вариант, так как он позволяет отказаться от использования громоздкого, сложного и дорогостоящего оборудования стабилизации, однако при этом необходимо увеличивать излучаемую мощность. Применим гиростабилизацию платформы антенны.

На запрос РЛС может ответить только один шар-зонд, тогда шифрация сигнала не обязательна. Назначение ответчика на борту заключается в приёме запросного сигнала, формирование ответного и его излучение.

4. Выбор оптимальной рабочей длины волны РТС

и параметров сигнала.

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.