Пеленгаторы (1014418), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

(2.16)

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 при анализе проектируемого угломерного канала.

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 нахождения 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. 1.2:

Таблица 2.1

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

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

, (2.17)

где - максимальный размер цели.

При переходе к угловым секундам (2.17) принимает вид

. (2.18)

Аппаратурная погрешность. Расчет выполняется с помощью соотношения (2.4), которое можно использовать непосредственно или привести к более привычному виду:

, (2.19)

где - погрешность по фазе, возникающая из-за неидентичностей приемных и усилительных трактов радиопеленгатора.

Рекомендуется придерживаться следующего порядка расчета:

- рассчитать при заданных значениях неидентичностей , и (см.§ 2.1);

- найти относительную аппаратурную погрешность и сравнить полученный результат с допустимым значением , указанным в исходных данных .

Если полученная погрешность превышает заданную, то это свидетельствует о необходимости применения коррекции неидентичностей;

- определить то допустимое значение погрешности по фазе , при котором относительная аппаратурная погрешность не превышает заданного значения:

. (2.20)

Если коррекция неидентичностей производится путем введения дополнительного фазового сдвига в разностный сигнал, то полученное значение используется для определения допустимого при заданной аппаратурной точности значения фазового сдвига в ПУТ- :

. (2.21)

В заключение рассчитывается максимальное значение корректирующего фазового сдвига по экстремальным значениям, определяемым из (2.19) или (2.21) при , где

(2.22)

и учтена возможность разных знаков . При этом считается, что угломерной канал теряет работоспособность при .

Полученные расчетные данные служат основой при проектировании устройства коррекции.

Полная погрешность. Полная погрешность рассчитывается с помощью соотношения

. (2.23)

по результатам определения составляющих этой погрешности, полученным в данном параграфе. Исключение составляет аппаратурная погрешность , значение которой должно соответствовать остаточной аппаратурной погрешности, имеющей место после проведения коррекции. В соотношении (2.23) используется то значение , которое получено при выбранном варианте оптимизации следящего измерителя угла .

Результаты расчета точностных параметров угломерного канала представляются в виде таблицы и графика, построенного с помощью этой таблицы, отображающих зависимость погрешностей от дальности. Головка таблицы должна иметь следующую форму

где относительная дальность берется с дискретом, равным 0,1, а дальность меняется от до . На графике представляется зависимость относительной погрешности от относительной дальности , меняющейся с дискретом и в пределах, указанных выше.

2.6. Расчет энергетических параметров

Под энергетическими параметрами в данном разделе понимаются минимальное значение принимаемой мощности , при котором обеспечивается заданная или расчетная точность угломерного канала, и соответствующее значение мощности передатчика .

Минимальная мощность принимаемого сигнала определяется известным соотношением, в котором вместо порогового отношения мощностей сигнала и шума , обеспечивающего заданное качество обнаружения сигнала, используется значение на выходе тракта усиления суммарного сигнала, при котором достигается требуемая точность:

, (2.24)

где - значение отношения мощностей сигнала и шума на дальности ,равное округленному до ближайшего большего целого числа значению ; Вт/Гц - произведение постоянной Больцмана на стандартную температуру (в градусах Кельвина), при которой определяются шумовые параметры приемного тракта угломерного канала; - шумовая полоса пропускания тракта обработки сигнала, равная в рассматриваемом радиопеленгаторе полосе пропускания УПЧ ; - коэффициент шума приемника; - коэффициент потерь энергии сигнала при обработке.

Требуемая мощность передатчика РЛ рассчитывается по формуле:

, (2.25)

где - коэффициент потерь энергии во всех высокочастотных элементах РЛ, кроме антенной решетки, потери в которой учтены ранее коэффициентом полезного действия ; - эффективная площадь рассеяния (ЭПР) цели; - удельный коэффициент затухания в осадках; - протяженность зоны осадков.

Расчет энергетических параметров требует учета следующих особенностей:

1. Коэффициенты, характеризующие потери энергии сигнала в аппаратуре РЛ, подставляются в формулы (2.24) и (2.25) в абсолютных единицах.

2. В исходных данных приведены ориентировочные значения и . Поэтому требуется уточнение этих значений в процессе проектирования. Особое, внимание следует обратить на коэффициент потерь энергии в высокочастотных элементах радиолокатора , который должен учитывать потери в передающем и приемном волноводных трактах (т.е. коэффициенты полезного действия и ) и суммарно-разностном преобразователе.

3. При расчете потерь энергии при распространении, характеризуемых коэффициентом

значение следует брать из графиков, подобных показанным на рис. 2.7, для конкретной интенсивности осадков , выраженной в мм/ч, и полученной при расчетах длине волны зондирующего сигнала. Величины и подставляются в (2.25)в дБ/км и в км соответственно.

Рис. 2.7

2.7. Расчет вспомогательных параметров

В данном разделе рассчитываются параметры, необходимые при разработке требований к элементам угломерного канала. При проектировании фазового суммарно-разностного РЛ к таким параметрам относятся параметры выдаваемого в угломерном канале двоичного кода сигнала рассогласования по азимуту и параметры устройства, коррекции неидентичноетей приемных трактов.

Параметры кода угла рассогласования. При использовании двоичного кода для расчета параметров кода можно воспользоваться методикой, изложенной в § 1.8 данного пособия. Если вырабатываемый АЦП код служит только для управления ДНА, то определению подлежат цена младшего разряда кода и число разрядов .

Устройство коррекции. Расчет выполняется для наиболее целесообразного варианта построения устройства коррекции, когда общий АЦП используется как в угломерном канале, так и в канале коррекции, а коррекция осуществляется путем введения корректирующего фазового сдвига в тракт усиления разностного сигнала.

Расчет параметров корректирующего кода и остаточной аппаратурной погрешности рекомендуется выполнять в следующем порядке.

Сначала с использованием соотношения (2.21), где следует принять , определяется то значение , которое соответствует нулю дискриминационной характеристики устройства коррекции. Часто встречающееся расположение на координатной оси используемых при расчетах и соответствующих им аппаратурных погрешностей при имеет вид (при следует изменить направление оси на обратное):

Характеристики

Список файлов книги