Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА 401

А.А СОСНОВСКИЙ

РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ И РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ

ИЗМЕРИТЕЛИ СКОРОСТИ

Учебное пособие к курсовому проектированию

ОГЛАВЛЕНИЕ

_{ПРЕДИСЛОВИЕ 2}

_{1. КАНАЛ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ БОРТОВОГО РАДИОЛОКАТОРА 3}

1.1. Выбор структурных схем 4

1.2. Расчет параметров антенной системы. 7

1.3. Расчет параметров сигналов и помех 7

1.4. Выбор параметров устройств обработки сигналов 9

1.5. Расчет погрешностей 9

1.6. Расчет энергетических параметров 12

1.7. Расчет вспомогательных параметров 14

_{2. АКТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ 15}

2.1. Выбор структурных схем 15

2.2. Расчет длины волны и параметров ФАР НРЛ 17

2.3. Расчет параметров сигнала 17

2.4. Выбор параметров устройств обработки сигналов 18

2.5. Расчет погрешностей 19

2.6. Расчет энергетических параметров 19

2.7. Расчет вспомогательных параметров 20

_{3. ДОПЛЕРОВСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ СКОРОСТИ 21}

3.1 Выбор структуры ДИС 21

Mx 23

3.2. Определение параметров полета и отражающей поверхности 26

3.3. Расчет параметров антенной системы 28

3.4. Расчет параметров преобразованного сигнала 29

3.5 Выбор параметров фильтров 31

3.6. Расчет погрешностей 32

3.7. Расчет энергетических параметров 33

3.8. Особенности расчета ДИС ЧМ 34

3.9. Расчет вспомогательных параметров 35

_{ПРИЛОЖЕНИЕ П 1. ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ В ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКЕ 37}

_{ПРИЛОЖЕНИЕ П 2. ТИПОВЫЕ ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ 39}

_{ЛИТЕРАТУРА 43}

ПРЕДИСЛОВИЕ

В пособии излагается методика расчета параметров измерительных радиотехнических устройств (РТУ), предназначенных для определения скорости летательных аппаратов (ЛА).

В трех главах пособия даны основные сведения, необходимые при проектировании измерителей скорости, используемых как в составе радиолокаторов, так и в качестве автономного средства. Расположение материала пособия соответствует рекомендуемому порядку расчета определенного РТУ. Пример представления результатов проектирования в виде разработанных на основе расчетов и исходных данных технических требований к элементам РТУ приведен в Приложении П 1. В Приложении П 2 даны типовые задания на проектирование.

Пособие базируется на основной литературный источник [1], рекомендуемый при изучении дисциплин “Основы теории радиолокационных и радионавигационных систем” и “Радиолокационные и радионавигационные системы”, сохранена, в основном, и система обозначений, принятая в [1], только в целях упрощения опущен индекс “v” при обозначении величин, относящихся к измерителям скорости. С этой же целью обозначение  сохранено для флуктуационных и суммарных погрешностей, причем индекс “фл” также опускается, а методические флуктуационные погрешности обозначаются как _мт. Кроме того для обозначения ширины диаграммы направленности антенны (ДНА) по половинной мощности вместо _0,5 используется .

Рекомендуемые в пособии расчетные соотношения даются без выводов. При необходимости читатель может воспользоваться ссылками на источники, в которых имеются соответствующие выкладки.

1. КАНАЛ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ БОРТОВОГО РАДИОЛОКАТОРА

Рассматриваемый канал представляет собой одну из составных частей радиолокатора (РЛ), предназначенного для установки на самолет истребитель. Этот РЛ, кроме измерения радиальной скорости цели, должен в процессе автоматического сопровождения цели определять ее угловые координаты и дальность. Типовое задание по проектированию канала скорости бортового РЛ (КП-21) приведено в приложении П 2.

Предполагается, что целью является один из военных самолетов, параметры которых в разных режимах полета приведены в табл. 1.1. Предельные возможности самолетов реализуются в так называемом максимальном режиме. Наиболее экономичным является крейсерский режим полета. Маловысотный полет (МВП) применяется при преодолении самолетом зон противовоздушной обороны противника. Этим режимам соответствуют индексы “max”, “кр” и “мвп” при величинах, характеризующих данный режим. В табл. 1.1 приняты следующие обозначения: S - дальность полета; V – воздушная (без учета скорости ветра) скорость полета; a и J – первая и вторая производные от скорости полета по времени. Для получения необходимых для расчетов значений V, выраженных в м/с, можно воспользоваться соотношением

1 м/с=3,6 км/ч. (1.1)

Таблица 1.1

Основные параметры самолетов

Типовой профиль полета военных самолетов (кроме высотных разведывательных) показан на рис. 1.1.

Рис. 1.1

Для упрощения считается, что атака цели производится на встречном курсе, когда истребитель сближается с целью, находящейся впереди и летящей ему навстречу. Радиолокатор должен быть рассчитан на перехват цели в наиболее неблагоприятных условиях, когда истребитель находится выше цели, совершающей маловысотный полет, и РЛ наблюдает ее на фоне земной поверхности. Подобная ситуация показана на рис. 1.2, а (БЛ – боковые лепестки ДНА) ([1], с. 130). На рис. 1.2, б изображен спектр помехи, создаваемой отражениями от земной поверхности при непрерывном и немодулированном зондирующем сигнале, а на рис. 1.2, в – спектр такой помехи при импульсном сигнале и положение одной из спектральных составляющих отраженного от цели сигнала в свободной от помех частотной области. Здесь доплеровский сдвиг несущей частоты f₀ отраженного от цели сигнала равен

, (1.2)

а доплеровский сдвиг частоты f₀ отраженного от поверхности сигнала (в направлении оси ДНА) будет

, (1.3)

где  - длина волны зондирующего сигнала, V и V_Ц – скорость полета носителя РЛ (истребителя) и цели, а  - угол визирования цели в вертикальной плоскости. Предельные значения этого угла можно найти из соотношений

. (1.4)

Рис. 1.2

Определение доплеровских сдвигов частоты с помощью (1.2) и (1.3) предполагает, что V=V_Г, где V_Г – горизонтальная скорость полета, т.е. считается, что вертикальная составляющая скорости отсутствует, а угол сноса ЛА близок или равен нулю.

1.1. Выбор структурных схем

Разработка любого из каналов РЛ, в том числе и канала измерения скорости, требует системного подхода, когда производится оценка структуры и параметров не только данного канала, но и РЛ в целом. При таком подходе можно учесть взаимозависимость параметров отдельных каналов, проявляющуюся, в частности, в том, что сигналы и устройства, позволяющие получить наилучшие показатели канала скорости, оказываются не подходящими для канала дальности. Учет указанных взаимозависимостей приводит к структурным схемам, основанным на компромиссе между конфликтующими требованиями к отдельным каналам РЛ. Если такой компромисс достичь не удается, приходится идти по пути усложнения РЛ, например, за счет последовательного во времени поставленных перед РЛ задач. В этом случае на предельных дальностях может производиться поиск цели по угловым координатам, затем измеряется скорость цели, а при сближении с целью осуществляется измерение ее дальности.

В данном разделе предлагается один из вариантов разработки структурной схемы РЛ, а также схемы канала скорости и измерителя частоты. Предполагается, что в РЛ используется простой импульсный зондирующий сигнал, а модулирующие импульсы имеют прямоугольную форму. Угловые координаты цели измеряются моноимпульсным пеленгатором с суммарно-разностным угловым дискриминатором. Канал обнаружения цели детально не рассматривается.

Структурная схема РЛ. В соответствии с поставленными перед РЛ тактического самолета задачами этот РЛ должен иметь канал обнаружения движущихся целей (ОДЦ) и три измерительных канала, служащих для определения угловых координат, скорости и дальности. Наличие ОДЦ и необходимость измерения скорости цели требуют применения когерентного зондирующего сигнала, а реализация разрешения целей по дальности – импульсного характера этого сигнала. Для облегчения селекции движущихся целей на фоне отражений от земной поверхности на этапе обнаружения цели и измерения ее скорости следует использовать высокую частоту повторения импульсов, что способствует также и лучшему использованию мощности передатчика РЛ.

Из сказанного следует, что проектируемый РЛ должен относится к классу импульсных истинно-когерентных с высокой частотой повторения и малой скважностью (импульсно-доплеровский РЛ). Упрощенная структурная схема такого РЛ представлена на рис. 1.3. Источником когерентных колебаний служит синтезатор частот СЧ. Основой СЧ является когерентный генератор частоты f_к.г, из которой путем дробно-рациональных преобразований формируются частоты всех сигналов, необходимых для работы РЛ. Передатчик Прд представляет собой усилитель радиочастоты f₀, периодически отпирающийся при поступлении с СЧ модулирующих импульсов с требуемой частотой повторения F_п. Частота F_п меняется в зависимости от режима работы РЛ от больших значений на предельной дальности, когда осуществляется обнаружение цели и измерение ее скорости, до низких, обеспечивающих измерение дальности на средних и малых дальностях до цели. Полученный в Прд зондирующий сигнал через переключатель прием – передача ППП поступает на суммарно-разностный мост волноводного тракта ВТ (на то плечо моста, с которого в режиме приема снимается суммарный сигнал) и излучается антенной системой АС в пространство. Суммарно-разностный мост при передаче выполняет функцию делителя мощности между отдельными элементами АС. Управление сканированием ДНА в процессе поиска цели осуществляется устройством управления диаграммой направленности УУДН с помощью управляющего сигнала УС-2, поступающего с ЭВМ радиолокатора ЭВМ РЛ.

Рис. 1.3

Принятые сигналы с АС подаются на суммарно-разностный мост, в котором образуются суммарный U_ и два разностных U_ сигнала (на рис. 1.3 показан только один из разностных сигналов). Эти сигналы усиливаются и фильтруются в приемно-усилительном тракте ПУТ, который содержит широкополосный ШТ и узкополосный УТ тракты. Первый из них служит для усиления импульсных сигналов и имеет три канала для усиления суммарного и двух разностных сигналов. Суммарный сигнал с входа ШТ направляется на канал ОДЦ, на измеритель дальности ИД и УТ, входящий в состав канала скорости. Кроме того этот сигнал вместе с разностными подается на фазовые детекторы ФД – выходные устройства дискриминаторов каналов измерения угловых координат (на рис. 1.3 показан только один ФД). Сигналы, содержащие информацию о угловом рассогласовании равносигнального или равнофазного направления АС и направления на цель, через УУДН поворачивают ДНА в сторону цели. Данные о азимуте  и угле места  цели снимаются с УУДН.

Дальность измеряется импульсным методом, для чего в ИД подаются с СЧ опорные (модулирующие передатчик) импульсы. Информация о дальности используется в ЭВМ РЛ только при работе с низкой частотой повторения импульсов.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов книги