Бакулев П.А. Сборник задач по курсу Радиолокационные системы (2007) (1151782), страница 25
Текст из файла (страница 25)
)32.5. Сигнал в виде одиночного радиоимпульса прямоуго»ТЬНОЙ ЬГ фо)2МЫ СО СЛУЧайНЫМИ НВЧВЛЬНОЙ фВЗОЙ Н ВМШ»ИТУЛОЙ ДЛПТЕазЬИОСТЬЮ ги = 3 мкс и с несущей частотой 3 ГГц обнаруживается с вероятностью П)жвнльного обнаружения Е> = 0,9 н вероятносп*ю вонзай тревог»2 Р = 10' Найдите потенциальные среднеквадратнческне Лотре»пностн измерения дальности и радиальной скорости, Данар а г„ю3мкс;)я 3000МГП;))=0,9; Рю10 ", Р е ш е н и е. Из теории известно, что при 22спользовании им- ПульсоВ п)аямоугольиой формы среднеквалратическая пот)х.»лность из.
мерення дальности Вычисляется по формуле где 4ж = — ' — — усреднйниое суммарное отношение срптаазллум в одном )ю9, импульсе. Значение 4, также можно вь»числить по заданным вероятностям 2) н Е Таким образоьл при л 1 пороговое отношение снгначп2»ум д = — -1ю!08,222 ю108.
!ЛР аюр1 ))айпвьа теперь среднеквадратическую»ннрешность измерения да»зь»2 осз'н: и и 4!)Мю4м, с г„сги ";)Чн "а) е:,ч|:: о; =500м/с О«нет| «тт, =194,4 м«с; г„-0,93 1[! Потенциальная точность измерения скорости для раднонмпузьсз прямоугольной форь[ы определяем по формуле «2 9[9хлг„ Па известной несущей частоте сигнала можно найти длину волны; А =с«га =0 1м. Так как ранее уже бьшо найдено пороговое отношение снгнал«шум, можем срату найти среднеквадратическую погрешность нзнереши радиальной скорости: Для реального разрешения целей такая погрешность а определенна скорости слишком велика.
Ддя ей уменьшения необходимо увел~чнвшь или пороговое отношение сигнал/шум„или длительность импульса. Ож ной нз вазможностей уменьшения среднеквадратнческой пагрешнасд| измерения радиальной скорости является применение пачки катере|нных импульсов для увеличения длительности сигнала. В этом случае 2 й 2 лг„|в!з Из этой формулы видно, что среднеквадрвтическая погрешность измерения скорости существенно уменьшается за счет кагерентнаш накопления и импульсов пачки длительностью г„, 13.3. Задачи для самостоятельного решения 13З.1.
Определите углову|о скорость вращения антенны с «дярв ной диаграммы направленности «ь,,= 3", при к«|тараи абес«|ечиввс«ся обнаружение пачки когерентпых радиоимпудьсав с верано|ос|тип| В = 0,99 и Р'=- [Оь, если извеспю, что для обнаружения с такими вера ятностями одного импульса требуется «[„„„, -- 10000„а в данной Р'[[- "Р" Я -- [60 км может быть обеспечено отношение сигнал«и|ум «1 '' ! частота повторения радиоимпульсов ««„ = 200 кГц. Ответ: й,;=60 грац«с, 13.3.2.
Найдите угловук| скорость вращения антенны в горвзгш тальной ш|аскостн 1«„«.,„при ка«арой обеспечивается обнаружение Ь ки некогеренп|ых импульсов с вероятностями В:-: 0,99 и Р = !" ы|ым абна»жите«|*м е | о а ая с лдитсдьпостью ям|аль |д подоса уцди «[Г „,! ьлГ«! « "|6««с поте!зн в тракте ааваРУь зал .«звм'2:=' Гадй, пороговая мащз«ость сигнала Р, = 1,6 10 чВт; шнрниа ~.)[[А: рм--0,5'; час«ота повторения импульсов Р; = 1 к1 ц; казффнцнен« ';,вука приемника [-„„=10 Ответ: Й, = 50,477тралус ~ 50,5 град«с 13.33.
Даны макс~мал~над радиальная ска!юсть цели =300ьь'с к частота повторения импульсов Е, =10кГц. Найлнте ,'- йяиу волны А при которой первая слепая скорость будет соотве;тво- ; м[ь накснмальной скорости цели Отав~: 2=0,06м. 13.3.4. требуется обеспечить совместное разрешение по дальности :; асхорас«н 5я=[5м и «ух=!и[с цыбер|гге внд сш-нала, есзв коте- " Ревтно-импульсная РЛО работает на волне 2 =10 ем с частатан «завзо- - Ревяя импульсов г", = 400 Гц н осуществляет оптимальную обрабать» ': лР««кнмаеыых снп|алов.
Определите пределы однозначного измерения , ' Змьнссзн и скорости [1„„,, н т, Ответ: Я~,ч, =-375 км; ч, „=[Он«с. 13 3 5. Сигнал, наступающий в схему аптнмальнан аби ъ аб 'абаткн, сав с ц овалам прела«являет собак пап«, из !00 коте |ентшях импульса|в с а.р аавторении Т = 700 мкс Определите юзрешаюшук| с«з«ьхюч«ость да "азы|асти «У[[ и скорости бк, а также интервалы овнозначн| г - ер' начнога нхмере ж|я ««м|ьностм я и скорости ч . есдн шп«тельнасть зу.
|,ть амигяьса ~ ия пжым * « "!и"с*зш|ннаволны А=-3см Отвез': Я!=!50 и; бъ = 0,26мс; Я„,, „-'[05ьм- . з.„„„„„= [0,7 м!с . , |,езжке лги па ють 'ю |аде[ а,дврнна ш|еыра , дмьиос«и йй е"|ш «гнггечьиасгь импульса «, -' мьс, а ш| сжвмм ЛУ, =- ! О МГц | Ответ; «5«.-!О'«с; йй«.-!5м. , о нмпчзьса '«~ |'мю !3.3 7.
При какай длптельнасп«пряыоу«ю««ьг«аг« '"" мз нцего к Р 11 ае'|квас«ся Разрешение по скор,югн бч„саыш«!'и ле „„,,н деремешжскоростью т„-- 740 клад«на Фоне ли|юдьных озражаг ,. 40 км ч, ес:|н :ннх шшупп,|м | 1 зы с р.. |надьнай скоростью |Пана волны Р[[О,~,.:. 1 см. ,333.в. Снгйал црвдотвшмет собой пачку нз 50 некогерентнмх ач. пульсов 'длительностью г„б,5мкс с периодом повторению Т, = 500 мкс, Определите разрешающие способности по дальности ЗЗ и скорости Юу,:а также пределы однозначного измерения дальности л„„,„и скоРости У„м „ж, если РЛС Работает на волне 2 = 3 см, Ответ: й/м75м; й „, =75км; т,„,„=15м/с; дт„у некогв рентных импульсов отсутствует.
333.9. Выберите внд зондирующего сигнала, если требуется обес- печить разрешающие способности по дальности Ж = 30 м, по скорости дК. = 15 и/с, пределы однозначного измерения лзльйостя л „, = 50 км, цо скорости й„„„= 600 м/с. Длина волны 2 = 3 см, Ответ: сложный сигнал !Л«П«4 илн ФМС) с параметрами: г„=1,2 мс н базой сигнала В=г„ф', равной коэффициенту сжатвз В=9 =3,6 10!.
13ЗДО. Требуется осуществить совместное разрешение по лаэьяс- сти ~В 15 м и по скорости Ь, = 10 м/с. Необходимо выбрать вил сбрм батываемого сигнала, если РЛС работает на волне 2=10 см и имеет час. готу повторения сигнала Г„= 500 Гц . Ответ: последовательность из л = 3 когерентных радиоимпуяьсаз с г„0,1мкс. 13,3.11. Требуется обеспечить потенциальную раэрешающу'о с"с' собиость по дальности бй 5 м, причйм для достижения нужной лав.
ности обнаружения длительность сигналов должна быть не нейсе 10мкс. У Омкс. Уловлетаоряются лн одновременно эти требования при пряй' венин немодулированных импульсов? Если нет, то сигнал какого ваза следует выбрать для удовлетворения этих требованнй7 Ответ: лля о;зновременного обеспечения требований по дальйсс™ действия и разрешающей способности необходим ЛЧМ-сигнал с базой 2/ г„/З/'=/г 300; ф'=ЗОМГц. 133.12. Рассчитайте пороговую мощность сигнала при при~и~ л б „й па 10000 н тнь!х прямоугольных ям"Уль сов прн вероятности правильного обнаружения /2=0,9, "Роа'гйощв ложной тревоги Р-10", если шумовка температура антенн Г. = ' " коэффициент шума приемника /„, =10; длительность "и"Ул" г„-1 мкс; потери обработки сигнала 6 12; цороговое отношение саг нал/шум 9 м 64, Ответ: Р, ч2,9 10"и Вт. 33.3;13, Рассчитаэгте дальность леиствия в свобошьэм пространстве ;:'я««0 импульсной РЛС при обнаруэкейий, если ЗГ/Р цела 5« = ! й -.: Йащвость передат шка Р, = 1 кВт, эффективная плошадь антенны Сьч1м, ллина волны 2.=- 3 см, коэффициент шума системы к,, = !О.
' береговое отношение сигнал/шум при приеме одного ймпъль«а = 39, а принимается пачка иэ !ОО ко1е)житных импульсов, гогсрй эйг!— сбработки /. =- 10, длительность импульса г„= ! мкс Ответ. К,„~с 39„э ьм 13.3.14. Рассчитайте дальность действия в сжхюлэюм щюстрайс~ йЯЯ«наземной РЛС со следуюшйми параметрамй: мощность передатчика Р,= 600 квт, длительность импульса г„= 1,5 мкс, эффективные площади пеРедаюшей и пРиемной антенн 5Я = 5м =.
10 и, коэффициент 90ыа системы ~, = З„длина во шы 2 = 9 см„пороговое «1тяошеййс «шкал/щум в олпом ймпУльсе 9„,, = 25, ЭЙР цели 5ь =. 20 и, коэффици-, ент потерь 6 = 5, а поийнмземый сигнал прслставляег собой йачк! Яэ . э= !0 яекогерентяых импульсов Ответ: Д„,., = 466 км . 13 ЗЛ5. Рассчгггайте требуемую мощность передатчика Р ка РЛ6 Р1„',) Фслй дальность действия при обнаруэкеяйи К, =- !40 км, лайна волны / " 3 см раэмерь1 апертуры антенны а', = 4,:= 3,2 и, ярияймастс ияймастся пачка ', -"' !00 йк ' Йоооге ьч л= 50 когерентных импульсов дднтельйостью г, = 100 и «* " с« асс отношение счц.йюййтм в одном импульсе ~!,ьм =- «, ц«тсР~ эс обработки /„= 9, „дождь ййтенсйвйосгью /) '--' ! 6 мм ч йа зэдьй~ ти Л/! = 30 км, коэффйциепт шума системы 1„,, --,'. а '1!'* Яс- и -« —- АД фйлсрйых трактов г/,:= Нл == 0,9, коэффициент эффскгивгйю'" ж« эсййы 1« = 0„64 «ггвет: /', =: 16, 5 к/зт !3/3 16.
Радиолокационная сцст«ма, ймейэшая аыс«э/ высажу по/гьема ай- 5 м способна обнаруживать цслй йа эалай1й л ' . ' явой люй 3««эсгй йа высота обвар«- !«ах йэмсюпся мйпймгшьйая дгпсййы увели шгь в лва!щэач О«нет: Н '.Ч, —.-1,099=1,! юп| Яа.'1Уйс Рэтиу« 11 117 Опр«ч«шге «ддьйо~ ~ь прям"и вю! , ь«йй«!с!! айгейкоюрой //,:-. 1739 км если высота аольдма й!Я~««ь«о ~ эяпарага И- 300 м «""д обйа!эужйв«см«эм спуска«ьйй о щ д Р." Ответ: // = 36,5 км .