Бортовая радиолокационная система обнаружения

1.  Введение……………………………………………………………….3

2.  Обзор и выбор методов построения системы……………………….4

3.  Выбор и обоснование структурной схемы и отдельных её узлов….9

4.  Расчёт основных технических характеристик системы ……………12

5.  Заключение…………………………………………………………….14

6.  Литература……………………………………………………………..15

7.  Графическая часть……………………………………………………..16

Введение

Проектирование современных радиолокационных систем базируется на последних достижениях в различных областях радиоэлектроники. Одной из важнейших тенденций развития радиолокационных систем является автоматизация процессов обработки радиолокационной информации с помощью средств цифровой вычислительной техники.

Обнаружение движущихся целей на фоне пассивных помех различного происхождения (отражений от подстилающих поверхностей, метеообразований,  облаков, диполей и т.д.) является одной из важнейших проблем  радиолокационной техники. Эту задачу решают радиолокационные станции (РЛС),  оснащённые устройствами селекции движущихся целей (СДЦ).

Необходимо учитывать то, что размеры антенны и мощность излучения передатчика не могут быть большими из-за того, что устройство находится на борту летательного аппарата.

Так как РЛС включает в себя большое число взаимосвязанных подсистем, то проектирование представляет собой трудоёмкую задачу и должно основываться на принципах системного подхода с использованием ЭВМ. Центральной задачей является выбор конфигурации РЛС на основе имеющегося опыта, преемственности разработки и возможности её развития в будущем.   

Обзор и выбор методов построения системы.

В связи с тем, что не существует правильной конструкции радиолокатора, нет и единого способа определения оптимального комплекса характеристик.

Процесс синтеза радиолокационной системы обнаружения, начиная с разработки тактико-технических требований, приводит к различным подходам при проектировании радиолокационной аппаратуры.

Наиболее распространённым из всех методов синтеза радиолокационных систем является применение экстраполяции на базе существующей радиоаппаратуры. Этот метод является наиболее приемлемым, при условии, что радиолокационная станция, выбранная как база для дальнейшего развития, удовлетворительно выполняет в данный момент поставленные перед ней задачи и эти  задачи  не отличаются кардинально от задаваемых новыми тактико-техническими требованиями. Так как большинство новых требований фактически основываются на умеренном расширении характеристик существующих систем с целью обеспечения соответствия новому техническому уровню развития аппаратуры военного и гражданского назначения, то оказывается вполне целесообразным модифицировать существующую аппаратуру или увеличить её качество для удовлетворения новым требованиям.

Применение методов экстраполяции часто является неудобным в связи с тем, что новые задачи отличаются от задач, решаемых существующими радиолокационными станциями, либо по тому, что новые элементы или методы позволяют по новому подойти к решению старой проблемы. В этом случае наиболее практическим методом является прямой синтез новой конструкции радиолокационной системы на основе заданных тактико-технических требований. При наличии полной информации о характеристиках системы, имеется возможность немедленно приступить к разработке системы, начав с выбора метода поиска и измерений, формы зондирующих сигналов и методов их обработки.

Комбинированный метод поиска и измерений допускает разделение функций радиолокационной системы на две или больше категорий, каждая из которых может быть синтезирована любым из выше перечисленных методов.

Так как радиолокационные станции такого типа (приведённого в ТЗ) достаточно давно используются, то применять методы системотехники (заново разрабатывать то,    что уже давно повсеместно используется) не представляется необходимым. Наиболее рационально использовать метод экстраполяции, то есть уже готовых разработок.

Метод обзора пространства и определения

угловых координат.

Выбор метода сопровождения по угловым координатам зависит от требований к системе. Системы с коническим сканированием в общем случае проще и дешевле моноимпульсных систем или систем с последовательным переключением луча. Моноимпульсная система превосходит любую другую по усилению антенны, разрешающей способности по угловым координатам, точности, скорости обновления информации и ширине полосы информационных данных. Основными преимуществами системы с переключением луча является более высокая скорость изменения положения луча благодаря электронной системе его переключения и отсутствия модуляции на частоте сканирования благодаря переключению луча только в режиме приёма. Для осуществления непрерывного конического сканирования только на приём можно комбинировать суммарный и разностный сигналы, полученные от моноимпульсного излучателя, с помощью СВЧ поляризационного делителя, используемого в двухканальной моноимпульсной системе. Это позволяет применить одноканальный приёмник, однако такой системе присущи угловые ошибки, обусловленные флуктуациями амплитуды эхо-сигнала.

Следящая система состоит из усилителей , фильтров и двигателя, наводящего ось антенны на цель.

Так как РЛС предназначена для обнаружения низколетящих целей и сектор сканирования равен 360⁰ по азимуту, необходимо применить круговой обзор пространства косеканс квадратной диаграммой направленности. Антенна с такой диаграммой обладает меньшим КНД, чем антенна с таким же раскрывом, но нормальной веерной диаграммой.

При обнаружении цели РЛС должна установить автосопровождение по направлению и создать узкую коническую диаграмму направленности.

Перевод системы на автоматическое сопровождение производится после её захвата по скорости.

Метод измерения дальности.