Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1092038), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Тактические характеристики показывают назначение и возможности радиолокационной системы, а технические — описывают основные параметры ее устройств. В совокупности они представляют тактико-технические характеристики (ТТХ) радиолокационных систем [35, 43, 77). 7.3,1. Тактические характеристики РЛС К тактическим характеристикам РЛС относятся назначение, сектор или зона работы, время обзора этого сектора, качественные показатели (показатели эффекгивности) обнаружения объекта, число измеряемых координат и параметров движения объекта и точность этих измерений„внд выходных данных, разрешающая способность, пропускная способность, помехозащищенность, надежность, экономичность и др. Назначение радиолокационных систем приведено в з 7.2. 351 7.
Информационные технологии в радиолокационных системах Сектор или зона работы описываются пределами изменения координат, обнаруживаемых или обследуемых объектов, т. е. минимальными и максимальными значениями дальности, азимута и угла места (или высоты). Время обзора заданного сектора — это характеристика, определяющая темп выдачи данных по результатам работы РЛС и являюшаяся исключительно важной, особенно при работе по высокоскоростным объектам (самолет, баллистическая ракета, космический аппарат и др.). Время обзора заданного сектора радиолокационной станцией должно быть в несколько раз меньше времени, которое требуется лоцируемому объекту для пересечения этого сектора в любом направлении. .Качественные показатели (показатели эффективности) обнаружения объекта — это условная вероятность правильного обнаружения з3 и условная вероятность ложной тревоги Р' . (Определение и вычисление этих показателей проводились в гл.
3.) Число измеряемых координат и параметров движения объекта и точность этих измерений. В радиолокационных системах противовоздушной и особенно противоракетной и противокосмической обороны требуется измерение не только трех координат лоцируемых объектов, но и их первых, а иногда и вторых производных. Для наблюдения за наземными и надводными объектами достаточно измерения только двух координат: дальности и азимута. В некоторых случаях ограничиваются измерением и одной координаты. Точность измерения координат объекта и параметров его движения характеризуется корреляционной матрицей ошибок измерения, в частности среднеквадратическими ошибками, и другими параметрами. Вопросы точности измерения рассматривались в гл.
5. Вид выходных данных — это световой, звуковой или иной сигнал об обнаружении объекта, отметка на экране электронно-лучевой трубки, показания стрелочного прибора о координате объекта или параметре его движения, цифровые коды указанных координат и параметров, передаваемые по каналу связи потребителей (ЭВМ командного пункта управления системой ПВО, ПРО, пункта управления воздушным движением и др.).
Разрешающая способность — это способность раздельного обнаружения и измерения координат или параметров движения близко расположенных объектов. Вопросы разрешения сигналов (и объектов) рассматривались в гл, 4. Пропускная способность — это способность РЛС работать с большим числом объектов. Количественно характеризуется максимальным числом объектов, одновременно обслуживаемых радиолокационной системой. Например, импульсный радиолокатор может одновременно работать приблизительно с тысячью объектов.
Его пропускная способность равна отноше- 352 7,3. Тактико-технические характеристики радиолокационных систем нию разности максимальной и минимальной дальностей к разрешающей способности по дальности: и (Гпьак 1 пщ~ )/ ~~к, В последнее время пропускную способность РЛС характеризуют числом трасс целей, выдаваемых за один обзор. Помехозащищенность — это способность РЛС поддерживать на заданном уровне тактические характеристики (и, прежде всего, показатели качества обнаружения и измерения параметров) в условиях действия различного рода помех.
Помехозащищенность РЛС определяется ее скрытностью, т. е. способностью затруднять противнику создание организованных радиопомех на входе приемника, и помехоустойчивостью, характеризующей способность нормального функционирования РЛС в условиях наличия на ее входе естественных, взаимных и организованных помех. В свою очередь, помехозащищенность является составной частью живучести, т. е. способности РЛС сохранять свою эффективность в условиях огневого и по- мехового воздействия. Помехозащищенность (помехоустойчивость) характеризуют коэффициентом подавления помех, дальностями обнаружения цели в условиях воздействия помех с различной интенсивностью.
Надежность — это свойство РЛС сохранять на установленном уровне тактические характеристики при заданных условиях эксплуатации. Количественно надежность описывается вероятностью безотказной работы в течение установленного интервала времени, средним временем исправной работы, частотой отказов в работе, средним временем восстановления. Экономичность характеризуется стоимостью затрат на разработку, производство и эксплуатацию (включая и ремонт). Мобильность (маневренность) — это способность РЛС быстро перемещаться, развертываться и вести работу в высоком темпе при различных условиях обстановки. Характеризуется временем развертывания и свертывания РЛС, скоростью перемещения. 7.3,2.
Технические характеристики РЛС Основными техническими характеристиками РЛС являются следующие: режим работы и вид модуляции (манипуляции) зондирующих сигналов, диапазон частот (длин волн), энергетические характеристики (нмпульсная и средняя мощности передатчика, чувствительность приемника), характеристики антенн, способы обзора пространства, характеристики вычислительных средств, используемая элементная база, число и тип выходных уст- 353 и — 78м 7.
Информационные технологии е радиолокационных системах ройств, весогабаритные характеристики, мощность первичных источников питания и др, Режим работы и вид модуляции (манипуляции) зондируюи1их сигналов, Режим работы РЛС определяется видом (характером) излучения зондирующих сигналов и может быть непрерывным или импульсным. В свою очередь, РЛС с импульсным режимом излучения иногда разделяют на РЛС с большой скважностью Д = 50...2000 и на РЛС с малой скважностью Д = м 2...50 излучения или РЛС с квазинепрерывным излучением, Д = Т„(т„.
Импульсные сигналы можно представить как непрерывный гармонический сигнал, промодулированный по амплитуде импульсной последовательностью. Кроме амплитудной, используют частотную (чаще линейную частотную) модуляцию, фазовую (фазокодовую) и частотную манипуляции, шумовую модуляцию и комбинированные виды модуляции и манипуляции зондирующих сигналов независимо от режимов их излучения. Диапазоны длин волн (частот). В РЛС используют диапазоны дека- метровых, метровых, дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн.
Декаметровый диапазон длин волн используют в загоризонтной радиолокации. Метровый, дециметровый, сантиметровый и миллиметровый диапазоны длин волн используют в надгоризонтной локации. Это объясняется следующими причинами. Радиолокация основана на использовании явления отражения радиоволн от объектов. Высокая интенсивность отражений от некоторого объекта обеспечивается, если длина волны Х много меньше габаритного размера 1,е этого объекта (Х к 1ев) или соизмерима с его размерами, причем в этом случае желательно выполнение условия Х -1,/2.
Поскольку наиболее часто наблюдаемые объекты (космические, аэродинамические, наземные и др.) имеют габаритные размеры от одного до десяти метров, то используемая в РЛС длина волны должна быть меньше единиц метров. Для получения большой дальности действия, высокой разрешаюшей способности по угловым координатам и точности их измерений необходимо использование остронаправленных антенн. Направленное излучение и прием радиоволн достигаются, как известно, только в том случае, когда используемая длина волны много меньше габаритных размеров антенны (Х ~ 1,). Поэтому с точки зрения конструирования остронаправленных и компактных антенн желательно применение малых длин волн. Для получения высокой разрешающей способности по дальности дг = с/(2ф',) необходимо применять сигналы с большой шириной спектра Л/,. Величина гх/; обычно много меньше частоты несущей (Л/, « /е).
Из этих двух выражений следует, что ) = с//' ~ 2аг, т. е, длина волны должна 354 7.3, Тактико-технические характеристики радиолокационных систем быть много меньше удвоенного значения разрешающей способности по дальности. Для достижения больших дальностей действия, высокой эффективности обнаружения сигналов и точности измерения их параметров уровень помех должен быть как можно меньше.
В указанных диапазонах радиоволн это условие выполняется, так как уровень атмосферных и большинства индустриальных помех достаточно мал, а квантовые эффекты еще не сказываются. Поэтому основным видом помех в РЛС является внутренний шум радиоприемных устройств. Для обработки информации, искаженной действием только внутренних шумов, обычно удается выполнить приемное устройство, близкое к оптимальному, и получить при этом практически потенциальные качественные показатели работы РЛС (малые вероятности ошибок обнаружения, высокую точность измерения параметров сигнала, большую дальность действия и т.
д.). Для повышения точности измерения малых радиальных скоростей объекта по величине доплеровского смещения частоты Гд = 2с„/л. необходимо выбирать длину волны как можно меньше. При использовании в радиолокации диапазонов миллиметровых, сантиметровых, дециметровых и метровых радиоволн дальность действия РЛС ограничивается пределами прямой видимости, так как в указанных диапазонах радиоволны, как правило, распространяются без явлений рефракции и отражений от ионосферы, т. е. в первом приближении прямолинейно, при этом волны длиннее 3 см еще сравнительно слабо затухают в атмосфере и распространяются практически независимо от метеорологических условий (времени суток и года, наличия тумана, облаков, осадков и т.
п.). Наиболее часто в радиолокации используются сантиметровые и дециметровые волны с л. = 3...30 см, В то же время диапазон используемых длин волн постоянно расширяется. Энергетические характеристики. Импульсная мощность зондирующих сигналов лежит в диапазоне единицы ватт — десятки мегаватт. Средняя мощность при импульсном режиме работы так же, как и мощность излучаемых сигналов при непрерывном режиме, может изменяться от долей ватга до десятков киловатт. Чувствительность приемного устройства определяется предельной чувствительностью (см. формулу (1.1) в гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
