Трехкоординатный импульсный радиолокатор с разработочной схемы защиты от пассивных помех

увеличения чувствительности приемника на входе предусматривается малошумящий УВЧ. Линейные УПЧ используют при когерентной обработке.

С выхода УПЧ сигналы поступают на АД или ФД.  При когерентной обработке используется ФД, а при некогерентной - АД.

Выходной сигнал ФД поступает в ЧПК. Видеоимпульсы АД поступают в некогерентный накопитель, например, на индикатор, построенный на основе ЭЛТ.

ЧПК предназначен для наблюдения сигналов пассивных помех (отражений от земной и морской поверхности, местных предметов, облака дипольных отражателей и т.п.), когда они обычным способом не обнаруживаются. Для этого используется отличие доплеровской частоты сигнала цели от доплеровской частоты сигнала пассивной помехи за счет разных скоростей (радиальных) перемещения цели и пассивной помехи относительно РЛС.                                                                                                                                 

Индикаторное кругового обзора предназначен для отображения выходных сигналов приемника и выполняется, как правило, на основе ЭЛТ, на экране которой отображается воздушная обстановка в зоне действия РЛС.

Синхронизатор обеспечивает согласование всех устройств РЛС во времени, задает начало отсчета времени при измерении дальности, определяет начало и конец работы отдельных устройств путем формирования соответствующих импульсов запуска и остановки. Синхронизатор определяет частоту (период следования или частоту повторения) зондирующих импульсов.

Помимо названных устройств, в состав РЛС входят множество ее основных трактов и систем (система электропитания, система вентиляции и охлаждения, система контроля, устройства защиты от перегрузок и т.д.).

5.  Рассчитать требуемую мощность передатчика. Выбрать генераторный прибор.

При расчете требуемой мощности передатчика следует исходить из формулы:

,  где   - энергия зондирующего сигнала,  - эффективная   поверхность рассеяния,

 - суммарный коэффициент различимости. (воспользовавшись кривыми обнаружения (рис. 6.1,рис. 6.2, рис. 6.3) ‘П1’.

Энергия зондирующего сигнала

Энергия зондирующего сигнала связана с импульсной мощностью соотношением:

                             ,                                                   

 - импульсная мощность, выразим и получим

где  – коэффициент, учитывающий не прямоугольность пачки;

 - импульсная мощность;

 - длительность импульса;

- число импульсов в пачке.

Рекомендуется выбрать .

В качестве генераторного прибора  выбран  многорезонаторный магнетрон, (на основе [3])

его значение коэффициента полезного действия (КПД)- КПД до80%.

6.  Произвести прикидочный расчет потребляемой от сети  мощности (мощности агрегатов питания).

По импульсной мощности можно определить мощность, потребляемую выходным каскадом радиопередающего устройства РЛС от агрегатов питания:

                                             (17)

где            – скважность сигнала,

 =0.8– КПД генераторного прибора,

 =0.8– КПД модулятора ()

 =0.9– КПД выпрямителя ();

 =0.8– КПД трансформатора ().

Найдем скважность

Определим потребляемую мощность на выходе.

Если в качестве выходного каскада выбран прибор с малым коэффициентом усиления, то необходимо учесть и мощность, потребляемую предвыходным каскадом. С учетом сказанного.

Кроме мощности, потребляемой передатчиком, приведем расчет мощности, потребляемой другими элементами РЛС: приемником, индикатором, системой передачи радиолокационной информации, двигателем, приводящим в действие механизм перемещения антенны, системой опознавания.

Питание РЛС осуществляется от собственной электростанции (ДЭС) или от внешней трехфазной сети 220 В 50 Гц. Мощность, потребляемая РЛС от сети

50 Гц, составляет 50 кВт, от сети 400 Гц – 25 кВт.

Элементная база станции содержит в своем составе как электровакуумные приборы с применением навесных элементов и объемного монтажа, так и твердотельные элементы – модули и микромодули в сочетании с монтажом на основе печатных плат.

7. Определить уменьшение дальности действия РЛС при: тумане с видимостью 150 м, 60м, 30м;дожде с интенсивностью 1мм/час, 4мм/час, 16мм/час.

Для определения уменьшения дальности действия РЛС в реальной атмосфере необходимо определить величину потерь, возникающих при распространении радиоволн – β, дБ/км. Определение величины β производится по графикам (приложение 2, рис. 7.2.). По величине β можно определить дальность действия РЛС, пользуясь графиками (рис. 7.2) ‘П2’.

Притумане с видимостью 150 м и λ=0.11м.

Β= 0дБ/км.

Притумане с видимостью 60 м и λ=0.11м.

Β= 0дБ/км.

Притумане с видимостью 30 м и λ=0.11м.

Β= 0.013дБ/км.

При дожде с интенсивностью 1мм/час  и λ=0.11м.

Β= 0дБ/км.

При дожде с интенсивностью 4мм/час и λ=0.11м.

Β= 0дБ/км.

При дожде с интенсивностью 16мм/час  и  λ=0.11м.

Β= 0дБ/км.

8.Разработка программы на алгоритмическом языке.

Составить программу на алгоритмическом языке  для вычисления дальности действия РЛС при наличии на расстоянии  км от РЛС полосы метеообразований с заданным затуханием и шириной.

Схема алгоритма решения представлена в ‘П3’

Разработка будет произведена в пакте MatLab 7.

Программа

function

clc

r0=450;

r1=90;

r2=70;

B1=0;

B2=0.01;

B3=5.7e-3;

ra2=0;

ra1=r0;

ra=0;

k=0;

t=0;

while k<0.5

r3=ra1-r1-r2;

if r3>=0 ra2=r0*10^(-0.05*(r1*B1+r2*B2+r3*B3));

else r3=ra1-r1;

if r3>0 ra2=r0*10^(-0.05*(r1*B1+r2*B2));

else ra2=r0*10^(-0.05*(ra1*B1));

end

end

z=ra1-ra2

if abs(z)<4 k=1;

else k=0;

end

ra1=ra2; 

t=t+1;

end

t;

ra=ra2

Результат

z = -38.5749

z = 12.4378

z = -3.9736

ra =376.8992

Вывод:

Разработанная схема Трехкоординатного импульсного радиолокатор с разработочной схемы защиты от пассивных помех , с данными характеристиками может быть реализована. На основе современной технически генерирования приема и обработки сигналов.

Разработанный радио локатор имеет примерные характеристики:

1. 

2.    

3. 

4. 

5. 

6.  .

7.  Величину потерь в реальной атмосфере, возникающих при распространении радиоволн незначительна при  λ=0.11м.

Конструкция  антенной системы не вызовет затруднения ее реализации