Судовая метеорологическая РЛС, страница 3

d_Rпр – разрешающая способность обеспечиваемая преобразованием значения дальности в цифровой код;

Определим потенциальную разрешающую способность:

Определим теперь d_Rпр:

Результирующая разрешающая способность равна сумме этих двух разрешающих способностей:

d_R=d_Rпот+ d_Rпр=112,5+6=118,5 м

Полученное значение удовлетворяет требованию в техническом задании.

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

.

Если перейти к частоте повторения импульсов, то получим условие:

.

5.1.1 Расчет погрешности измерения дальности

Погрешность измерения дальности σ_R состоит из нескольких компонент:

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

σ_Rсч – ошибка обусловленная преобразованием дальности в цифровой код;

Определим потенциальную погрешность:

Определим теперь погрешность, обусловленную преобразованием дальности в цифровой код:

Результирующая погрешность равна потенциальной погрешности:

Полученная величина удовлетворяет требованиям технического задания.

5.2. Расчет разрешающей способности и погрешности измерения

по азимуту и углу места

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

Тогда рассчитанная разрешающая способность:

погрешность дискретизации:

потенциальная среднеквадратическая ошибка:

Аналогично для обеспечения разрешающей способности по углу места, число разрядов ПСК принимаем равным , тогда:

  ;    ;  

Общая ошибка:

Полученный результат удовлетворяет предъявляемым требованиям.

6. Выбор типа АФУ

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

При выбранной = 0.032 получаем следующее значение диаметра зеркала:

 ширина луча.

Определим эффективную площадь антенны А:

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

Расчитаем коэффициент направленного действия антенны (КНД):

Антенна ответчика должна излучать сигналы во всё пространство вокруг себя. Этому условию удовлетворяет вертикально расположенный симметричный вибратор с длиной плеча  равной 

Антенна имеет тороидальную диаграмму направленности.

7. Параметры приёмника

Будем использовать приёмник супергетеродинного типа. Ширина спектра сигнала на выходе согласованного фильтра на уровне

Доплеровский сдвиг частоты  не учитываем, так как скорость шара-зонда мала.

Среднеквадратическая ошибка измерения дальности до цели зависит от ОСШ на входе приёмника. Необходимое ОСШ на входе приёмника исходя из заданной  равно

Рассчитаем минимальную мощность на входе приёмника запросчика:

 - постоянная Больцмана

Минимальная мощность приёмника ответчика берётся на три порядка больше, так как мощность запросчика больше.

8. Параметры передатчика

Расчёт необходимо проводить с учётом затухания электромагнитных волн в атмосфере. 

Для ,  тогда   [4].

Найдём мощность передатчика запросчика:

Для передатчика ответчика:

Динамический диапазон сигнала действующего на входе приёмника запросчика:

Динамический диапазон сигнала действующего на входе приёмника ответчика:

Для обеспечения рассчитанного диапазона необходимо применить МАРУ.

9. Выбор метода генерации зондирующего сигнала

и метода обработки принятых сигналов

9.1. Генерация зондирующего сигнала

Генерацию зондирующего сигнала будем осуществлять следующим образом:  от вычислительного устройства в блок передающего устройства поступают синхроимпульс по каждому формируется радиоимпульс на промежуточной частоте, затем он поступает на МУЛЗ на которой и формируется ЛЧМ сигнал. После этого усиливается, умножается и опять усиливается, затем поступает в антенну.

9.2. Расчет коэффициента различимости