Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 43
Текст из файла (страница 43)
min,(4.6)где Рпр.min – предельная чувствительность приемного устройства РЛС.Для импульсных РЛС с одной приемопередающей антеннойGп = Gпр = G, Aэф.п = Aэф.пр = Aп.эф. Тогда с учетом, что G = 4π Sп.эф / λ2,Д maxРизлG 2λ 2σцη=4.(4π)3 Рпр. min(4.7)Уравнения (4.6), (4.7), называемые уравнениями радиолокации,справедливы только для прямой видимости между РЛС и целью.Для работы РЛС в режиме «активный запрос – ответ» максимальнаядальность действия определяется следующей системой приближенныхуравнений:Д max з =Ризл.зGз А а.эф.о4πРпр.min o; Д max o =Ризл. oGo А а.эф.
з4 πРпр. min. з,где Дmax з – максимальная дальность действия активной системы по запросу;Дmax о – максимальная дальность действия активной системы по ответу; Ризл.з,Ризл.о – соответственно импульсные мощности передатчика запросчика и передатчика бортового ответчика; Gз, Gо – соответственно коэффициенты усиления запросной и передающей антенн ответчика; Aа.эф.о, Aа.эф.з – соответственно эффективные площади приемных антенн ответчика и запросчика; Rпр.min о,Rпр.min з – соответственно предельные чувствительности приемников ответчикаи запросчика. Оптимизация параметров системы запроса и системы ответа поэнергетическим показателям соответствуют условию Rmax з = Rmax о.Минимальная дальность действия РЛС с пассивным ответом теоретически определяется длительностью зондирующего импульса τи, временем восстановления антенного переключателя τв и разрешающей способностью индикаторного устройства по дальности δr инд:cДmin = (τи +τв ) +δr инд .2179Раздел II.
Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыНа ЗО (рис. 4.4) существенно влияет рельеф местности, поэтому значение εmin стремятся снизить до нуля и даже отрицательных значений, гдеэто позволяет позиция. Для РЛС метрового и верхней части дециметровогодиапазонов минимальный угол места выбирают из условия εmin ≅ 7,2λ/ha,где λ – длина волны; ha – высота электрической оси антенны. Такой выборобусловлен влиянием подстилающей поверхности земли на формированиеДНА. Значения Дmax могут лежать в пределах от десятков сантиметров домиллионов километров; секторы обзора по углам составляют от единиц досотен градусов, включая круговой обзор по азимуту. Для РЛС секторногообзора зона характеризуется параметрами секторов обзора РЛС в горизонтальной Φаз (азимутальной β) и вертикальной Φуг (угломестной ε) плоскостях.
Одновременно могут указываться параметры телесного угла обзора.Для характеристики РЛС наведения вводят: а) понятие «зона поискаΩп» – область пространства (поверхности), в пределах которой РЛС проводит поиск целей в каждой конкретной тактической ситуации, причемΩп ∈ Ωобз. Она характеризуется секторами поиска РЛС в горизонтальной(азимутальной β) и вертикальной (угломестной ε) плоскостях, максимальной (Дmax) и минимальной (Дmin) дальностями обнаружения целей;б) понятие «время поиска (Тпк)» – временной интервал, который требуетсяРЛС для обнаружения цели, находящейся в зоне поиска.
При самостоятельном поиске цели, т. е. при отсутствии команд наведения и целеуказания зона поиска соответствует ЗО.Информационная способность РЛС. Количество данных об отдельной цели, получаемых с помощью РЛС, может изменяться в весьма широких пределах. В простейшем случае измеряются значения одной какой-либокоординаты цели (например, дальности с помощью РЛ дальномера для самолетного стрелкового прицела).
Чаще с помощью РЛС осуществляется измерение двух-трех координат цели (например, дальности, азимута и угламеста). При траекторных измерениях РЛС позволяют измерять дальность Д = dД / dt относительно РЛС, угловыедо цели, ее радиальную скорость vr = Дкоординаты β и ε, скорости изменения угловых координат β и ε .Существенной характеристикой информационной способности РЛСявляется дискретность (непрерывность) получения данных о каждой цели.По указанному признаку режимы работы РЛС могут быть разделены надве группы: режим обзора пространства и режим слежения за целью (целями). Работа РЛС в режиме обзора характеризуется тем, что ее луч (илигруппа лучей) периодически плавно или скачками перемещается в пределах заданной ЗО и таким образом создается возможность получить данныео всех целях, находящихся в ней.
Данные о каждой цели поступают дискретно через интервал То; определение координат цели осуществляется «напроходе» в течение короткого отрезка времени нахождения цели в луче180Глава 4. Принципы построения и структура радиолокационных средствРЛС. При работе РЛС в режиме слежения облучаются только те заранеевыбранные цели, за которыми осуществляется слежение (сопровождение)по дальности, скорости или направлению.Точность измерения пространственных координат и параметровдвижения цели характеризуется значениями погрешностей измерения координат целей и их производных.
Если измеряемая координата x (t) является функцией времени, то погрешность измерения Δ x ( t ) = x ( t ) − x ( t ), гдеx (t ) – оценочное значение координаты есть функция времени. Обычно погрешности характеризуют их математическим ожиданием Δ x (t ) и дисперсией σ 2x (t ) . В ряде случаев требуется знать корреляционную функцию(или спектральную плотность) погрешностей. Если математические ожидания погрешностей (систематические погрешности) могут быть определены и учтены заранее, то при оценке точности работы РЛС принимают вовнимание только случайные составляющие погрешностей.По своему происхождению случайные погрешности делятся на следующие группы: погрешности, вызванные действием внешних и внутрен2них помех σпом(t ) ; погрешности, возникающие в процессе распростране2ния радиоволн в среде σ 2распр (t ) ; методические погрешности σмет(t ) , связанные с допущениями и приближениями, характеризующими принцип изме2(t ) , обусловленные несовершенстрения; аппаратурные погрешности σ апвом измерительной аппаратуры; динамические погрешности ∆x дин (t), вызываемые инерционностью измерительного устройства.
Если погрешностиизмерения независимы, то дисперсия полной погрешности2222σ 2 (t ) = σ пом( t ) + σ распр( t ) + σ мет(t ) + σ ап( t ) + Δ 2х дин (t ) .Из совокупности перечисленных выше погрешностей на практикеучитываются те из них, которые для того или иного типа РЛС оказываютсянаиболее существенными. Для РЛС кругового обзора к ним относятся шу2мовые погрешности σпом(t ) , т. е. погрешности, связанные с действием собственных шумов приемного устройства и остатков компенсации внешнихпомех. Применительно к точности измерения Gнекоторого векторного паGраметра α (дальность Д, угловые координаты Θ – азимут β или угол мес2та ε, радиальная скорость vr и др.) вводят СКО: σαG = σпом .
Потенциальная(минимально возможная) СКО определения данного параметра σ αG min мо2жет быть представлена в виде σαG min = KαG / q , где KαG – некоторый коэффициент, зависящий от параметров ЗС и самой РЛС; q2 – отношение сиг181Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системынал/шум по мощности. При измерении дальности, угловых координати радиальной скорости цели коэффициенты Kд, Kθ, K vr находят по следующим формулам:K д = c / (2П эф ); K θ = l / 2П эф.н ; K vr = λ 0 / 2 τ эф ,где Пэф – эффективная ширина спектра РЛ сигнала; lэф.н – эффективнаядлина апертуры (раскрыва) антенны, нормированная к длине волны; τэф –эффективная длительность сигнала42.Таким образом, точность измерения дальности при заданном отношении сигнал/шум тем выше, чем шире спектр РЛ сигнала; точность измерения угловой координаты тем выше, чем больше апертура антенны (прификсированной длине волны); точность измерения скорости тем выше, чембольше длительность РЛ сигнала.
Конкретные значения параметров Пэф,τэф зависят от вида зондирующего сигнала, а lэф.н – от параметров антенны.При фиксированных параметрах РЛС потенциальная точность измеренияпараметров цели тем выше, чем больше отношение сигнал/(шум + остатоккомпенсации помех) на входе приемника станции.Разрешающая способность РЛС по координатам (см. рис.
2.4, 2.12)характеризует возможность раздельного обнаружения и измерения координат одновременно наблюдаемых целей. Разрешающая способность определяется тем минимальным различием дальности δд = |Д1 – Д2| двух целей, их угG Gловых координат δθ = Θ1 − Θ 2 либо радиальной скорости δ vr = vr1 − vr 2 , прикотором обеспечивается раздельное обнаружение обеих целей с заданными значениями вероятностей правильного обнаружения и ложной тревогиилиизмерение координат целей с заданной точностью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
