Измерители скорости Примеры расчета (Радиолокационные измерители скорости. Примеры расчета), страница 2

1) Длина волны зондирующего сигнала =0,008 м (1.8).

Примечание : При определении следует учесть, что в рассматриваемом РЛ несущая частота получается умножением в n раз ( n –целое число ) частоты когерентного генератора =60 МГц. Поэтому полученное при расчете значение n = 627.25 следует округлить и принять n=627. Тогда =37.62 ГГц, а =7.9745 м. Для упрощения расчетов можно принять =0.008 м.

2) Ширина спектра помехи, формируемой отражаемой площадкой, ограниченной основным лепестком диаграммы направленности антенны (ДНА) = 0.2 кГц и =0.4 кГц (1.10).

3) Доплеровский сдвиг частоты в направлении оси ДНА =99 кГц и

=95 кГц (1.3).

Максимальная частота спектра помехи, вызываемой отражением сигнала отземной поверхности =109 кГц и =104 кГц (1.9).

Доплеровский сдвиг частоты отраженного от цели сигнала =148 кГц и =142 кГц (1.2).

Рекомендация: Результаты расчета зависящих от угла визирования 

параметров целесообразно свести в таблицу:

6)Расчётное значение частоты повторения зондирующих импульсов = 326 кГц (1.11,б).

7) Длительность зондирующих импульсов =0,8 мкс (1.12).

8) Округленное значение скважности импульсов =4 (1.13).

9) Период повторения зондирующих импульсов Тп=3.2 мкс (1.13).

10) Частота повторения импульсов Fп=312 кГц.

1.4.Параметры устройств обработки сигналов.

В данном разделе следует учитывать максимальное значение доплеровского сдвига частоты отраженного от цели сигнала = = 150 кГц, соответствующий атаке цели, летящей на одной высоте с носителем РЛ (1.2) при = 0.

1) Частота подставки = 360 кГц (1.14).

Примечание: При определении следует учесть, что эта частота получается путем дробного рациональ­ного преобразования частоты когерентного ге­нератора , т.е. при делении этой частоты в m раз и умножения в п раз, где m и n - целые числа: =(m/n) .

Полоса пропускания УПЧ = 1,55 МГц (1,15).

Полоса пропускания УДЧ = 312 кГц (I.I6).

Диапазон поиска по скорости (частоте) = 47 кГц (I.I7).

Скорость поиска по скорости Vn.с = Гц/с (I.I8).

Время поиска по скорости Tv = 47 мс (I.I9).

1.5.Погрешности следящего измерителя частоты

Расчет следует начинать с определения степени астатизма сле­дящего измерителя частоты (СИЧ). В рассматриваемом случае считается, что цель способна совершать резкие маневры, сопровождающиеся изме­нением ускорения, т.е. J = da /dt=± 0. Поэтому следует выбрать СИЧ с астатизмом П порядка и использовать формулы , приведенные в нижней строке табл. 1.2 работы (1) .

Исходным является предположение, что минимальное значение суммарной погрешности на дальности Rmax может быть достиг­нуто только при оптимизации СИЧ для дальности R_o = R_max. Это предположение позволяет, используя (1.25) и (1.20) , найти (флуктуационную и динамическую ) погрешности при дальности R_max и произвести полный расчет погрешностей СИЧ.

Задача заключается в определении точности на всех дальностях от R_min = 0.5с_н до R_max и выборе того варианта оптимизации СИЧ, при котором точность на дальности пуска оружия R_п (наибо­лее важной при атаке цели) будет максимальной. При этом допусти­мо некоторое снижение точности на R_max по сравнению с заданным значением.

Рис. 1.5

Расчет выполняется в 4 этапа, в соответствии с номерами которых производится индексация погрешностей. Алгоритм расчета дан на рис. 1.5. Индексы при других параметрах соответствуют дальности оптимизации СИЧ: индекс «1» соответствует км, а индекс «2» - км.

На первом этапе расчета, исходя из сказанного выше, принимается и рассчитываются параметры СИЧ на дальности .

динамическая погрешность = 0.313 м/с ((1.20) при м/с и (1.26)).

Флуктуационная погрешность м/с (1.25).

Полоса пропускания СИЧ =1.55 Гц (табл.1.2 (1)).

Масштабный коэффициент М=0.004 (м/с)/Гц (1.23).

Эквивалентная спектральная плотность шума на выходе частотного дискриминатора =0.1264 м/с /Гц (формула для из таблицы 1.2 (1)).

Отношение мощностей сигнала и шума на входе частотного дискриминатора (1.24) и график , приведенный на рис. 1.2 (1), при (формула для G из таблицы 1.2(1)).

На втором этапе расчета определяется точность СИЧ, оптимизированного для дальности , т.е. имеющего полосу пропускания , на дальности , для этого рассчитывается значение =35.2 (1.26) и функция =1.68 (1.24). на этом и следующих этапах используются указанные выше соотношения и формулы табл.1.2 из работы (1). Результаты расчета сведены в таблицу:

Сравнение результатов, полученных на этапах 2 и 3 расчета (вторая и третья строки таблицы), показывает, что большая точность на дальности достигается, как и следовало ожидать, при оптимизации СИЧ для этой дальности. Следовательно, в проектируемом СИЧ следует предусмотреть полосу пропускания Гц. Снижение точности примерно на 7% на дальности можно считать допустимым.

Графики, иллюстрирующие зависимость суммарной погрешности от дальности при оптимизации СИЧ для дальностей R _max и , приведены на рис. 1.6. За R = 0 принята дальность R_min = 0,5 c . При построении графиков учтено, что при данной полосе пропускания СИЧ динамическая погрешность не зависит от дальности, а флуктуационная погрешность, как следует из расчетных соотноше­ний, связана с флуктуационной погрешностью на максимальной даль­ности формулой

Эта формула при 1 = 1,55 Гц; = =0,626 м/с и = 7,9 позволяет определить флуктуационную погрешность на дальности R по соотношению

(R)=0,223 ,

а при F₂ = 2,11 ; = = 0,73 м/с

(R)=0,26 ,

Рис.1.6

Следует иметь ввиду, что соотношение (1.24) применимо при
q 80. Когда q > 100 для расчета F(q) можно использовать формулу

1.6.Энергетические параметры

I) Минимальная мощность принимаемого сигнала, при которой обеспечивается расчетная точность, Вт (1.27).

2) Мощность передатчика при отсутствии потерь в атмосфере
Р₁₀ = 70,44 Вт (1.29).

3) Потери в атмосфере определяются с учетом потерь из-за поглощения в кислороде (рис. 1.7,а) и в парах воды (рис. 1,7,б).

Рис.1.7

Значения коэффициентов поглощения для = 0,008м составляют: для кислорода ₁ = 0,06 дБ/км, а для паров воды ₂ = 0,3 дБ/км. При этом общие потери составят:

4) Требуемая мощность передатчика Вт

1.7.Вспомогательные параметры.

1) Допустимая нестабильность частоты при м/с (1.30). Это значение необходимо обеспечить на интервале м/с.

2)Цена младшего разряда двоично-десятичного кода при м/с ■ V* = 0,133 , что дает при округлении V =0,1 м/с (1.33).

3) Число декад кода = 4 (1.34) при V_mах = 600 м/с и кодируемом числе 600,1.