Бакулев П.А. Радиолокационные системы (2015) (1151781), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Тогда дальность обнаружения целигде :i - коэффициент, зависящий от параметров радиолокатора и цели;Еп -энергия пачки зондирующих импульсов, облучающих цель. Иначеговоя, дальность обнаружения определяется энергией сигнала, облучакцего цель, и потерями при обработке принятого сигнала. Учтем, чтообл7 ,,> то гд апоээму можно говорить о том, что дальность обнаружения зависит отсредей излучаемой мощности Р\ср и длительности облучения цели To6si.Такая зависимость сохраняется и для непрерывного сигнала, тольковмего РХср нужно подставить мощность передатчика этого сигнала P iHenp.Найем связь дальности обнаруженияах0 с временем обзора Тобз и угловм размером пространства обзора Фобз.
Учтем, что Ga = 4яФа~1, гдеФа -телесный угол главного лепестка ДНА, а Ф0б3Фа =Нередко характеризуют исходные возможности радиолокаторов,ввод понятие энергетического потенциала Q, под которым понимаютвелиину Q = P S , где Р - мощность передатчика, a S - активная поверхость антенны или апертура антенны.Соответствующие соотношения для однопозиционной и бистатичесвй РЛС приведены в таблице, из которой следует, что при заданныхпараетрах РЛС дальность обнаружения тем больше, чем медленнеепровводится обзор пространства и чем меньше зона обзора.164ТаблицаРЛ С(п о м ех а - собст в ен н ы й ш ум )О д н о п о зи ц и о н н аяД ал ьн ость о бн ар уж ен и яR_“Б истатическая (о б зо р с п ер ед а ю щ ей п о зи ц и и узк и м л уч ем , п ри ем ная п ози ци я с н еп одв и ж н ы мш ироким л у ч ем )Б истатическая (о б зо р с п р и ем н ойп ози ц и и узк и м л уч ем , п ер ед а ю щая п озиция с н еп од в и ж н ы м ш и роким л у ч ем )П р и м е ч а н и е :ор^ФаФобз(R R }ltfcpGaУ^А^В /щах - J /А .2\х, ( 4л‘> ‘/„орЛ'оФ „рл(RR \ тх —JУПАПв)т/А ч2х, V (4;Г)Чор^оФпрмRA w R B- дальн ость д о цели от точек А и В.Контрольные вопросы5.1.5.2.5.3.5.4.5.5.5.6.5.7.5.8.При заданных параметрах импульсного радиолокатора Рх= 100 кВт, rfA= 1 м,Л = 3 см, Р пор = 10“12 Вт рассчитать дальность действия Лтах0 для обнаружения истребителя и крылатой ракеты.Пороговая мощность при обнаружении цели Рпор = 10-12 Вт, и в режимеизмерения (/^m in)^ = Ю 18 Вт.
Сравните дальность действия радиолокатора в режиме обнаружения и измерения. На сколько надо увеличить излучаемую мощность в режиме измерения, чтобы дальность действия радиолокатора была такой же как и в режиме обнаружения.Найдите дальность действия системы с активным ответом при следующихпараметрах запросчика и ответчика: РХз= 100 кВт, dsa= 1 м, Я = 10 см, антенна ответчика ненаправленная, полоса пропускания приемникаответчика в 6 раз больше полосы приемника запросчика, приемники имеют одинаковые коэффициенты шума.Дальность действия навигационного радиолокатора при высоте полета ЛАН = 10 км должна быть не менее 150 км.
Найдите значения для Д в пределах которого диаграмма направленности должна аппроксимироватьсяфункцией / ( Д ) = cosecfltfcosfiДальность действия активной системы в свободном пространстве Rmax0 == 150 км. Постройте зависимость дальности действия от интенсивностидождевых осадков, приняв, что Q = (10... 100) мм/ч, Л = 0,8 см.Рассчитайте и сравните дальность действия активной системы в атмосфере, работающей при Л - 0,5 и 0,8 см.Рассчитайте мощность передатчика импульсной РЛС Р\ при затуханиирадиоволн а= 0,1 дБ/км, если при той же дальности /?тахо = 100 км в свободном пространстве мощность передатчика Рх= 100 кВт.Рассчитайте дальность действия прямой видимости, если высота подъемапередающей антенны Аа= 40 м, высота цели Н = 10 км.1655.9.5.10.5.11.5.12.5.13.5.14.Высота подъема передающей антенны ha= 900 м, измеренное расстояниедо цели R = 800 км, цель видно под углом ($ = 6°.
Найдите высоту Н целинад поверхностью.Для условия задачи 5.10. найти приведенную высоту цели Я пр.Производится параллельный обзор заданной области пространства, приэтом в пределах каждого параллельного луча выполняется когерентнаяобработка 15 импульсов. На сколько увеличится время обзора при переходе к когерентной обработке?Найдите угловую скорость вращения антенны при последовательном обзоре, если Я = 3 см, Da= 1 м, Fn= 400 Гц, пп= 15.Рассчитайте коэффициенты К] и К2 для РЛС со следующими параметрами: Рх= 90 кВт, а = 2 м, b = 1 м ,< т= 5 м 2, Р пор = Ю-12 Вт.Постройте зависимость дальности действия РЛСот интенсивностиосадков Q = (10... 100) мм/ч при Я = 3 см, >1=10 см.Контрольные задачиТиповая задачаПороговая мощность РЛС в режиме обнаружения равна Рпор = 10-12 Вт и врежиме измерения P2min =Ю “10Вт .
Сравните дальности действия РЛС врежимах обнаружения и измерения.Решение. Запишем дальности обнаружения и измерения в следующей форме:Р,ишк_ J * ? o6h*1И^.---- - , где к = --__-----. Находим, что отно-^ршениеД тгхи зм ~/ v max изм _J1—,= . Чтобы дальности обнаружения и измерения быР ™ Рр^тахобнЧ Ъ ш ш-V T o 'ли одинаковыми Rmaxmyi = Ятахобн , необходимо увеличить мощность передатчика в режиме измерения /^изм = 100fJo6ll.Задачи для самостоятельного реш ения5.1.Сравните дальности обнаружения РЛС, работающих в атмосфере на длинах волн Л = 0,5 мм и Я= 0,8 мм .Ответ: При Я = 5 мм дальность Rmax = 7,295 км , а при Я = 8 мм дальность /?тах = 14,452 км.5.2.Рассчитайте мощность передатчика импульсной РЛС PXi при удельномзатухании радиоволн в атмосфере а - 0,1 дБ/км , если при такой же дальности действия в свободном пространстве /?тах0 = 100 км мощность передатчика равна Р10 = 100 кВт .Ответ: Ри = 141,26 км.В [19] приведены типовые задачи и задачи для самостоятельного решения по данному разделу.166Глава 6Помехирадиолокационнымсистемам6.1.
Общие сведенияПомехами могут являться любые воздействия, снижающие эффективность РЛС, т.е. уменьшающие дальность действия, точность измерений и время функционирования. К числу таких помех относятся электромагнитные воздействия, которые ухудшают тактические характеристики РЛС, мероприятия, снижающие наблюдаемость целей, а такжеспециальные приемы, в том числе организационные, нарушающие илипрекращающие нормальную работу РЛС.По характеру возникновения электромагнитные помехи разделяются на пассивные и активные, а в зависимости от причины возникновения на естественные (неорганизованные) и умышленные (организованные).
Кроме того существуют и комбинированные помехи.П ассивны е помехиПассивные помехи создаются отражениями радиолокационныхсигналов от объектов, находящихся в зоне обзора РЛС. Естественныепассивные помехи это отражения от земной и морской поверхностей;местных предметов; метеообразований (гидрометеоры - дождь, снег,туман); атмосферных неоднородностей (следы метеоритов в атмосфере,молнии, локальные атмосферные неоднородности - «ангелы» и т.
п.).Умышленные пассивные помехи это отражения от облаков дипольныхотражателей, аэрозолей или ионизированных частиц, а также отраженияот ложных целей (рис. 6 . 1 ).К числу особенностей пассивных помех относятся:- появление их только при работе передатчика радиолокаторов;- расположение источника помехи либо в одном элементе разрешения с полезной целью, либо в непосредственной близости от пего;- значительное превышение мощности помехи над мощностьюсобственных шумов приемника (динамический диапазон пассивных по167Рис. 6.1. Постановка пассивной помехимех, т. е.
отношение мощности пассивной помехи к мощности шумаPmJPm , может достигать 90 дБ);- отличие пассивных помех от сигналов, отраженных от движущихся целей, из-за разных динамических характеристик отражающихобъегтов (радиальная скорость, ускорение и т. п.) или статистическиххарактеристик (корреляционная функция или спектральная плотностьмощности) самих помех.6.2. Активные помехиАктивные помехи представляют собой электромагнитные колебания, которые создаются каким-либо источником в диапазоне частот РЛС.Естественные активные помехи это воздействия на антенны иприемники РЛС электромагнитных сигналов других радиосистем, работающих в том же диапазоне радиоволн, так называемые взаимные помехи , например сигналы близко расположенных РЛС.К естественным активным помехам относятся атмосферные и космические шумы, собственный шум приемника, а также промышленныепомехи.Организованные активные помехи это воздействия на антенны иприемники РЛС сигналов специальных генераторов помех (ГП) (рис.
6.2).Различают активные прицельные помехи, спектр которых концентрируется около несущей частоты подавляемой системы; заградительные с широким спектром, занимающим определенный диапазон частот,в котором работают подавляемые РЛС, и ответные, представляющиесобой переизлученные генератором помех сигналы РЛС.В зависимости от характера воздействия активные помехи подразделяются на маскирующие, имитирующие и подавляющие.168Рис. 6.2. Станция активных помехМаскирующие активные помехи представляют собой шумовой илигармонический сигнал, модулированный по какому-либо параметру, который, попадая на вход приемника подавляемой системы, искажают полезный сигнал, принимаемый одновременно с помехой.