Пеленгаторы (1014418), страница 10

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

Текст из файла (страница 10)

Тогда длина волны зондирующего сигнала может быть найдена из соотношения

. (3.5)

Коэффициент усиления рассматриваемой ФАР при , выражен­ной в градусах, будет

, (3.6)

где принято, что КПД антенны .

Обоснование угла смещения максимума ДНА. Угол (см. рис. 3.I), характеризующий отклонение максимума диаграмм или от равносигнального направления РСН, в амплитудном суммарно-разностном радиопеленгаторе выбирается из компромиссных соображений. Дело в том, что увеличение отношения с одной стороны приводит к повышению точности пеленгации, так как сопровождается ростом крутизны пеленгационной характеристики на РСН (см. § 3.5 данного пособия), а с другой - к снижению уровня суммарного сигнала на РСН и, как следствие, к уменьшению отношения мощностей сигнала и шума и сокращению дальности действия РЛ.

Исходя из сказанного, рекомендуется принимать

. (3.7)

При таком значении диаграммы и пересекаются на уровне, близком к уровню половинной мощности.

3.3. Расчет параметров сигнала

В данном разделе рассчитываются длительность и период повторения зондирующих импульсов.

Длительность импульса определяется из заданного значения разрешающей способности РЛ по дальности :

. (3.8)

Период повторения импульсов выбирается из условия однозначности дальнометрии:

,

которое с целью конкретизации расчета рекомендуется заменить равенством

, (3.9)

где коэффициент запаса . Появляющийся при этом дополнительный интервал времени, равный , где - максимальная дальность цели, целесообразно использовать для коррекции неидентичностей приемных трактов, обеспечив соответствующее быстродействие устройства коррекции.

3.4. Выбор параметров устройств обработки сигналов

Основными устройствами, подлежащими рассмотрению в данном разделе, как следует из рис. 3.2, являются усилитель промежуточной частоты и устройство мгновенной автоматической регулировки усиления.

Усилитель промежуточной частоты (см. § 2.4 данного пособия). С целью достижения наибольшего возможного в данной ситуации отношения мощностей сигнала и шума на входе фазового детектора - чувствительного элемента углового дискриминатора рекомендуется использовать УПЧ в качестве квазиоптимального фильтра и выбирать его полосу пропускания из соотношения

. (3.10)

При такой полосе пропускания потери энергии сигнала из-за неоптимальностн фильтра составляют 1,12 или примерно 0,5 дБ.

При разработке требований к элементам угломерного тракта следует учесть, что доплеровский сдвиг частоты отраженного сигнала компенсируется с помощью АПЧ, и указать возможные пределы изменения доплеровского сдвига частоты , используя формулу

, (З.11)

где - максимальная скорость носителя радиолокатора (истребителя). Поскольку значение в исходных данных не приводится, рекомендуется задаться этим значением или принять =1980 км/ч, используя для пересчета в систему СИ соотношение (1.3).

Устройство МАРУ. Это устройство выполняет функцию нормировки сигналов, снижая тем самым погрешности, вызываемые флуктуациями амплитуд принимаемых сигналов. Нормировка выполняется по суммарному сигналу, длительность которого равна . Поэтому время срабатывания МАРУ не должно превышать . При разработке требований рекомендуется указать минимальное значение, полосы пропускания устройства МАРУ.

3.5. Расчет погрешностей

В данном разделе рассчитываются погрешности следящего измерителя угла ; погрешности, вызываемые угловым шумом, и аппаратурные погрешности, а также полная погрешность угломерного канала.

Погрешности следящего измерителя. В соответствии с заданием точность следящего измерителя угла характеризуется средней квадратической погрешностью (1.21).

Значение погрешности определяется как на дальности пуска бортового оружия , так и на максимальной дальности при оптимизации следящего угломера для дальностей и .На основании расчета выбирается тот вариант оптимизации и соответствующая ему полоса пропускания следящего измерителя , при которой достигается максимальная точность на заданной дальности.

Решение поставленной задачи производится при условиях и допущениях, изложенных в § 1.6 данного пособия. Критерием оптимальности измерителя является минимум суммы дисперсий флуктуационной и динамической погрешностей (1.23). Оптимальная полоса пропускания следящего измерителя определяется из табл.1.1 с учетом того, что рассматриваемый измеритель имеет обычно астатизм 1 порядка. Входящая в приведенные в табл. 1.1 формулы величина представляет собой эквивалентную спектральную плотность флуктуаций (на нулевой частоте) на выходе фазового детектора (ФД), вызванных шумом, действующим на входе ФД. Величина имеет размерность град²/Гц и в предположении равномерности спектра флуктуаций в пределах полосы пропускания следящего измерителя рассчитывается по формуле

, (3.12)

где П - пеленгационная чувствительность; -период повторения импульсов, a - отношение мощностей сигнала и шума на выходе тракта усиления суммарного сигнала.

Пеленгационная чувствительность П имеет размерность град^-1, и в амплитудном суммарно-разностном радиопеленгаторе равна

. (3.13)

Рис. 3.4

Во избежание ошибок при расчете П целесообразно перенести начало координат на рис. 3.1 в точку, соответствующую максимуму диаграммы , как показано на рис. 3.4. Тогда , и

. (3.14)

Величина 1/П выполняет функцию масштабного коэффициента. Включение этой величины в (3.12) отображает тот факт, что проникающий на выход ФД шум воспринимается следящей за углом системой как случайное изменение угла и является источником флуктуационной погрешности пеленгатора.

Погрешности угломерного канала рекомендуется выражать в угловых секундах (1 угл.с=1/3600 градуса). Поэтому значение можно выражать в (угл.с)²/Гц и вместо (3.12) использовать формулу

. (3.15)

В формулы табл. 1.1 входит угловая скорость цели . Для нахождения значения следует воспользоваться соотношением (1.2). При этом значения рассчитываются для всех дальностей, в пределах от до , участвующих в последующих расчетах. Рекомендуется принимать = 3 км.

Вычисление погрешностей рекомендуется проводить по методике, изложенной в подразделе "Порядок расчета" § 1.6 данного пособия, используя схему "алгоритма" расчета, показанную на рис.1.9. Ниже приведены особенности расчета в проектируемом пеленгаторе.

1. Если в исходных данных задана погрешность на дальности , то на первом этапе расчета принимается, что ; ; ; и вычисляются значения и , соответствующие дальности . Принимается, что следящий измеритель оптимизирован для дальности , т.е. .

2. На втором этапе расчета определяется погрешность следящего измерителя, оптимизированного для дальности , на дальности . Для расчета отношения мощностей сигнала и шума на входе фазового детектора при служит соотношение (1.31).

3. На третьем и четвертом этапах рассчитываются погрешности и , имеющие место в оптимизированном для дальности измерителе на дальностях и соответственно.

Результаты расчета следует представлять в виде таблицы, форма которой аналогична форме табл. 1.3:

Таблица 3.1

Расчеты должны иллюстрироваться графиком, на котором представляются зависимости от относительной дальности , одна из которых соответствует , а другая - , т.е. оптимизации измерителя для дальностей или соответственно.

Погрешность углового шума. Погрешность , вызываемая угловым шумом (см.§ 1.6), рассчитывается (в радианах) по формуле

, (3.I6)

где - максимальный размер цели.

При переходе к угловым секундам (3.16) принимает вид

. (3.17)

Аппаратурная погрешность. Расчет выполняется с помощью соотношения (3.3), которое можно использовать непосредственно или записать в более привычном виде

. (3.18)

Рекомендуется сначала рассчитать при заданных значениях неидентичностей , и (см.§ 3.1) и учесть при этом, что максимальное значение имеет место при разных знаках и , если , и при одинаковых знаках этих фазовых сдвигов, если . В дальнейших расчетах принимается во внимание наихудший случай. Следует иметь в виду, что округление результатов может привести к грубым ошибкам при вычислениях.

Характеристики

Список файлов книги