Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Строго регламентированный ФАП характер решаемых задач и отсутствие преднамеренных воздействий внешней среды определяет и специфику соответствующих РЛС и РЛК данной системы. Ихфункциональное назначение согласовано с задачами РЛО полета ВС натом или ином отрезке маршрута, а показатели соотнесены с работой в условиях простой воздушной и помеховой обстановки. Поэтому их классификация отличается от представленной классификации РЛС РТВ только попризнаку функционального назначения.В целом РЛС и РЛК РЛ системы ЕС ОрВД по функциональному назначению подразделяются на следующие: обзорные радиолокаторы трассовые (ОРЛ-Т); обзорные радиолокаторы аэродромные (ОРЛ-А); вторичные радиолокаторы (ВРЛ); посадочные радиолокаторы (ПРЛ); РЛС обзоралетного поля (РЛС ОЛП); метеорологические РЛС (МРЛС), аэродромныемногопозиционные подсистемы наблюдения (АМПСН); подсистемы автоматического зависимого наблюдения (АЗН-К); подсистемы широковещательного автоматического зависимого наблюдения (АЗН-В).ОРЛ-Т предназначен для обнаружения и определения координат(азимут – дальность) ВС во внеаэродромной зоне (на воздушных трассахи вне трасс) с последующей выдачей информации о воздушной обстановкев центры (пункты) обслуживания ВД для целей контроля и информационного обеспечения задач УВД.
ОРЛ-А – для обнаружения и определениякоординат (азимут – дальность) ВС в районе аэродрома с последующейпередачей информации о воздушной обстановке в центры (пункты) организации ВД для целей контроля и обеспечения УВД. ПРЛ – для обнаружения и контроля за полетом ВС на траектории захода на посадку. РЛС ОЛПпредназначена для контроля и управления движением ВС, спецавтотранспортом, техническими средствами и другими объектами, находящимися навзлетно-посадочной полосе, рулежных дорожках и местах стоянок воздушных судов.
ВРЛ используется для обнаружения, определения координат (азимут – дальность), запроса и приема дополнительной информацииот ВС, оборудованных ответчиками, с последующей выдачей информациив центры (пункты) организации ВД. Они не столь универсальны, так какдля их функционирования необходимо бортовое оборудование (самолетный ответчик).41Федеральные авиационные правила (ФАП) «Радиотехническое обеспечение полетов воздушных судов и авиационная электросвязь» / Росаэронавигация, приказ от 26.11.2001 г. №115.175Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыАМПСН предназначена для контроля и управления движением ВС,спецавтотранспортом, техническими средствами и другими объектами,оборудованными ответчиками, находящимися на посадочной прямой,взлетно-посадочной полосе, рулежных дорожках и местах стоянок ВС.Подсистема АЗН-К используется для наблюдения за ВС при приемеинформации с борта ВС, имеющего соглашение на передачу данной информации конкретному органу УВД.
Эта информация, после ее обработкипо наземным сетям связи, доставляется в орган УВД, под управлением которого в данный момент времени находится ВС. Подсистема АЗН-В предназначена для наблюдения за ВС при приеме информации с борта ВС о егоместоположении, передаваемой по линии передачи данных в вещательномрежиме.РЛК ЕС ОрВД, как отмечалось ранее, включают в себя первичныйи вторичный радиолокаторы, аппаратуру первичной обработки РЛИи средства передачи данных о воздушной обстановке. По функциональному назначению комплексы подразделяются на трассовые и аэродромные.В их состав могут также входить автоматические пеленгаторы.4.2.
Основные показатели РЛСВозможности практического использования РЛС характеризуютсянекоторой совокупностью показателей, включающих технические характеристики и параметры. В первом случае речь идет о качественных представлениях о РЛС (стационарная – мобильная, одноканальная – многоканальная и др.), во втором – о количественных (помехозащищенность, разрешающая способность по координатам, импульсная мощность и др.).В сфере разработки и применения РЛС военного назначения эту совокупность представлений принято называть боевыми возможностями РЛС,которые, в свою очередь, подразделяют на тактические и технические параметры (характеристики).
Тактические характеристики дают представление о функциональных возможностях РЛС, т. е. позволяют рассмотреть еекак подсистему сложной системы более высокого порядка, реализующуюв этой надсистеме информационную функцию. Технические же характеризуют РЛС как относительно самостоятельную техническую систему, т. е.описывают основные параметры (характеристики) собственно РЛС. Достаточно часто эти две относительно самостоятельные группы характеристикобъединяют в тактико-технические характеристики РЛС.А. Тактические характеристики РЛС (РЛК).
К тактическим характеристикам РЛС относят: функциональное (боевое) назначение РЛСи РЛК; размеры и форму зоны, в пределах которой осуществляется обнаружение целей и ведется наблюдение за ними (ЗО); время, требующееся176Глава 4. Принципы построения и структура радиолокационных средствдля просмотра заданной зоны (время обзора); информационную способность (измеряемые координаты целей, их производные и принципиальныеособенности измерений); точность измерений; разрешающую способностьпо координатам; помехоустойчивость и мобильность.Функциональное назначение станции определяет ее облик (основные характеристики и параметры, принципиальные технические решения,конструкцию, массу и габариты).Зона обзора (обнаружения РЛС) (Ωобз) – область пространства либоповерхности, в пределах которой цель с заданной эффективной отражающейповерхностью σ обнаруживается с показателями качества (вероятностямиправильного обнаружения Р0 и ложной тревоги Рл), не хуже заданных.
Какправило, Р0 = 0,5; Рл = 10–5. ЗО РЛС определяется формой и соответствующими размерами по координатам. Она образуется сканированием ДНА РЛСв горизонтальной и/или вертикальной плоскостях (рис. 4.5). Форму ЗО РЛСпринято характеризовать: а) графиком или таблицей зависимости дальностив вертикальной плоскости Д = f (H), где Д – дальность до границы ЗО; Н –приведенная высота полета цели над поверхностью земли; б) размерами зоныв азимутальной плоскости. Для наиболее распространенной в РЛС обнаружения ДНА косекансной формы эта зависимость имеет следующий вид:⎧Д max при ε∈[ εmin − ε0 ] ,⎪Д(ε) = ⎨Дсosec ε / cosec ε0 при ε∈ [ ε0 − εmax ] ,⎪0 при ε > ε , ε < ε .maxmin⎩НεmaxARмвHmaxBИзовысотныйучастокεmaxε0(4.1)RмвДmaxДmaxHmaxИзодальностныйучастокεminεmin0CРис.
4.4. Сечение ДН обзорной РЛСв угломестной плоскостиДРис. 4.5. Сечение ЗО РЛСв вертикальной плоскости177Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыПараметрами ЗО РЛС являются минимальный εmin и максимальныйεmax углы места, максимальная Дmax и минимальная Дmin дальности обнаружения цели, максимальная приведенная высота полета Нmax и радиус мертвой воронки Rмв, являющийся функцией высоты полета цели. Величина Дхарактеризует текущую дальность.Под приведенной высотой понимается высота расположения целиотносительно касательной к поверхности земли.
Поэтому истинная высотацели является функцией квадрата наклонной дальности и определяется2/ 2Rзэ , где Rзэ – введенный раприближенным выражением H ист = H + Днаклнее эквивалентный радиус земли, принятый с учетом стандартной рефракции равным 8 500 км.Максимальная дальность РЛС Дmax может быть приближенно определена по ее техническим характеристикам.
Пусть РЛС имеет следующиеосновные параметры: излучаемую мощность Ризл, эффективную площадьи коэффициент усиления передающей антенны соответственно Аэф.п и Gп,эффективную площадь и коэффициент усиления приемной антенны соответственно Аэф.пр и Gпр. Пусть эта РЛС облучает и принимает отраженныйсигнал от цели с эффективной площадью рассеяния σц, находящейся нарасстоянии Д.
В этом случае плотность потока мощности излученных РЛСэлектромагнитных колебаний рц в месте нахождения целиpц = PРЛС / 4πД 2 = PизлGп / 4πД 2 ,(4.2)где РРЛС – мощность электромагнитных колебаний, излученная РЛС в направлении цели.Поскольку существует эффект вторичного излучения, часть энергиипереотразится от цели в направлении на РЛС и плотность потока мощности в месте нахождения РЛСpРЛС = Pц / 4 πД 2 = рц σ ц / 4 πД 2 ,(4.3)где Рц – мощность электромагнитных колебаний, отраженная целью в направлении РЛС.Мощность отраженного сигнала, поступающая на вход приемникаРЛС Рпр, определяется по формулеРпр = рРЛС А эф.
пр .(4.4)Тогда, учитывая формулы (4.2)–(4.3), можно получить выражение,связывающее мощность сигнала на входе РЛС и дальность до цели:Рпр =178РизлGп А эф.прσц(4π) 2 Д 4.(4.5)Глава 4. Принципы построения и структура радиолокационных средствВ реальных условиях существуют энергетические потери из-за средыраспространения, неидеальности трактов обработки сигнала и другие, которые можно учесть введением в уравнение (4.5) множителя потерь0 ≤ η ≤ 1. В этом случае выражение приводится к окончательному виду,называемому уравнением радиолокации:Д = Д max = 4РизлGпАэф.прσцη(4π)2 Рпр.