2 5 (Материалы, выданные Бакулевым. То, что нужно знать)

4 ДАЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ РЛС

4.1. Дальность действия РЛС в свободном пространстве

Дальность действия активных РЛС.

Плотность потока энергии (

Отражающие свойства целей в РЛС принято оценивать полной площадью рассеяния цели

,

В общем случае G=G_а(=G_а0 f ²(, где f (  ДНА,

_{В сторону РЛС отражается мощность}

P_отр=S₀ П₁.

Около приемной антенны РЛС плотность потока энергии

.

P_а2=П₂ S_2.

Здесь S₂  эффективная поверхность приемной антенны,

На входе приемника

,

Рис.4.1. Взаимное положение радиолокатора и обнаруживаемой цели

На входе приемника активного радиолокатора действует отраженный сигнал, мощность которого

, (4.1)

При обнаружении в следует P₂₀ заменить на (P_2min)_обн= P_пор – пороговая мощность, т.е. минимальная мощность сигнала на входе приемника, при которой принятый отраженный сигнал обнаруживается с заданными D и F. В режиме измерения следует вместо P₂₀ использовать значение (P_2min)_изм, при котором погрешность измерения не превышает заданного значения с определенной доверительной вероятностью.

или

.

В импульсном режиме выражения принимают вид

,

.

В активном радиолокаторе с активным ответом

,

R_{мах з} = R_{мах от},

P_1зP_пор.з [G_a1з_1з/G_a2з_2з]=P_1отP_пор.от [G_a1от_1от/G_a2от_2от],

P_1зP_пор.з = P_1отP_пор.от.

Навигационный радиолокатор обзора земной поверхности на ЛА для правильного воспроизведения характера местности на экране индикатора должен иметь одинаковую яркость на экране индикатора, т.е.

f ()=cosec cosec.

В наземном радиолокаторе УВД при обнаружении ЛА в верхней полусфере f (cosec.

.Влияние атмосферы и подстилающей поверхности на дальность обнаружения

Влияние атмосферы. При распространении радиоволн в атмосфере происходят искривление траектории радиоволн – рефракция.

1.dn/dH=0 – рефракция отсутствует, траектория прямолинейна;

2.dn/dH>0 – отрицательная рефракция, траектория отклоняется вверх;

3.dn/dH<0 – положительная рефракция, траектория отклоняется вниз;

4.(dn/dH)_кр=0,15710^6м^1– критическая рефракция, траектория радиоволн круговая относительно центра Земли;

5.dn/dH<(dn/dH)_кр – сверхрефракция.

Рис. 4.3.Траектории радиоволн в атмосфере

Для точного расчета траекторий радиоволн необходимо знать закон изменения коэффициента преломления по высоте, а это, как правило, невозможно из-за нестационарного состояния атмосферы. Поэтому на этапе проектирования РЛС удобно пользоваться так называемыми При стандартной атмосфере м^1, .

Для стандартной атмосферы при физическом радиусе Земли R_з=6370 км, и получаем

. .

.

Переходим к большим дальностям, когда , а . Получаем .

,

Влияние подстилающей поверхности.

При использовании одной антенны как для передачи, так и для приема сигналов и

,

Кроме того для учета характеристик подстилающей поверхности

вводят интерференционный множитель .

В соответствии с рис.4.8. при горизонтальном расположении ДНА f() и коэффициенте отражения от земной поверхности k_отр=k exp{j} разность хода прямого и отраженного лучей будет определяться соотношением , что приводит к разности фаз . Тогда напряженности электромагнитного поля прямого и отраженного сигналов равны и . Результирующий сигнал по напряженности равен = .

Для горизонтальной линейной поляризацией k1, а _отр=, интерференционный множитель равен .

Дальность прямой видимости

Сферичность земной поверхности требует коррекции высоты цели

,

При стандартной атмосфере .

Приведенная высота H_пр связана с истинной высотой цели H следующим соотношением

Обзор пространства в РЛС

Обзор пространства в однопозиционных РЛС. Рассмотрим параметры обзора при параллельном и последовательном обзоре пространства.

При круговом обзоре пространство обзора ограничено координатами 0 0 и 0 Время обзора можно определить, используя соотношение T_обз=360(_обз)^1360n_пT_п(_0,5в)^1.

Рис.4.13.Возможные методы обзора пространства ОПРЛС

При винтовом (спиральном) обзоре пространство обзора ограниченно координатами 0RR_max, 0360, 090. Время одного витка T_в=360(_обз)^1360n_пT_п(_0,5г)^1, а поскольку число витков n_в90(_0,5в)^1, то время обзора

Т_обз=Т_в n_в=360 90 n_пТ_п(_0,5г_0,5в)^1=Фn_пТ_пФ_а.

При секторном (строчном) обзоре пространство обзора ограничено пределами: 0RR_max, _min_max и _min_max, время одной строки задается соотношением Т_стр=(_max–_min)(_обз)^1(_max–_min)n_пT_п(_0,5г)^1, а число строк (_max–_min)(_0,5в)^1. Время перехода луча от строки к строке обозначим через t_пер. Число переходов равно n_пер=2(n_стр–1). Поэтому время обзора определяется соотношением

,

При ступенчатом обзоре пространства, , а время просмотра каждого элемента _п=n_пT_п, поэтому .