Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Зоной действия, или рабочей областью, системы называется часть пространства, в которой система надежно выполняет функции, соответствующие ее назначению. Для РЛС обнаружения зоной леиствия является область пространства, в которой объекты с определенными характеристиками отражения обнаруживаются с заданными вероятностями ошибок: ложной тревоги р„и пропуска сигнала р„,. Для РЛС точного измерения координат и РНС границы рабочей зоны характеризуются допустимыми погрешностями местоопределения объектов.
Почти всегда одним из параметров, определяющих рабочую зону, является дальность действия системы. Под дальностью действия системы понимают максимальное расстояние, на котором обеспечивается получение основных показателей системы не хуже заданных. Чаще всего максимальная дальность действия системы зависит от допустимой погрешности при измерении координат и параметров движения объектов. Под дальностью действия РЛС обнаружения имеют в виду максимальную дальность, на которой отношение сигнала к шуму еще достаточно для его обнаружения с заданными качественными показателями.
Иногда зона действия ограничена и со стороны минимальных значений дальности. В этих случаях РТС характеризуется двумя параметрами: минимальной Р,„и максимальной Р„,„дальностями действия. Временем обзора (поиска) называется время, необходимое для однократного обзора заданной зоны действия системы при задан- 24 ном качестве. Это время связано с маневренностью наблюдаемых или управляемых объектов, объемом пространства обзора, уровнем сигнала и помех, а также рядом тактических и технических характеристик системы. Точность системы характеризуется погрешностями измерения координат и параметров движения объекта.
Причинами погрешностей являются несовершенство применяемого метода измерения и измерительной аппаратуры, влияние внешних условий и радиопомех, субъективные качества оператора, если процессы получения информации и ее реализации не автоматизированы. Требования к точности системы зависят от ее назначения. Неоправданное завышение требований к точности приводит к усложнению системы, удорожанию ее разработки, производства и эксплуатации, а иногда и снижению надежности функционирования. Разрешающей способностью системы называется способность раздельного обнаружения, измерения параметров двух или нескольких близко расположенных в пространстве (или отличающихся по скорости) объектов, раздельного их отображения, а возможно и управления ими. Различают разрешающую способность по дальности и угловым координатам, а также по соответствующим составляющим скорости.
Разрешающую способность количественно принято оценивать минимальной разностью значений измеряемых параметров соседних объектов, при которой они воспринимаются системой раздельно, т.е. по каждому объекту принимается решение о его обнаружении и измерении параметров с показателями качества не хуже заданных. Для ряда типов РЛС разрешающая способность является основной характеристикой, определяющей качество системы. В радионавигации обычно определяют собственные координаты объекта (единственного для измерителя) и понятие разрешающей способности часто связывают с возможностью разделения сигнала, несущего полезную информацию о координатах объекта с различными помехами (отражениями от ионосферы, местных предметов и т.п.), подобными по форме полезному сигналу, но достоверной информации об определяемых координатах не содержащими. При обнаружении сигналов от полезных объектов на фоне таких сигналоподобных помех разрешающая способность системы становится важнейшей характеристикой.
Пропускная способность характеризуется числом объектов, обслуживаемых системой одновременно или в единицу времени. Пропускная способность зависит от принципа действия системы и ряда ее тактических и технических параметров, в частности рабочей зоны, точности и разрешающей способности.
Радионавига- 25 ционные системы, в которых используется одна линия связи (разностно-дальномерная или угломерная радиомаячного типа), обладают неограниченной пропускной способностью, так как могут одновременно обслуживать любое число обьектов. Пропускная способность дальномерных систем, основанных на использовании двух линий связи запросного и ответного сигналов, как уже отмечалось, ограничена ответчиком, в котором для формирования ответного сигнала на каждый запрос необходимо некоторое время. В этом случае пропускную способность характеризуют вероятностью обслуживания заданного числа объектов при заданном периоде повторения запросов каждым из объектов, находящихся в рабочей зоне системы.
Эти определения используются для оценки пропускной способности радиолокационных и радионавигационных систем при их практическом применении, например при управлении воздушным движением. Однако любая РТС содержит один или несколько каналов связи и, следовательно, всегда существуют ограничения пропускной способности канала связи, определяемые его полосой пропускания и энергетическими характеристиками полезного сигнала и помехи. Помехозащищенность РЛС и РНС вЂ” способность выполнения ими заданных функций при воздействии непреднамеренных и специально организованных помех.
Помехозащищенность определяется скрытностью работы системы и ее помехоустойчивостью. Под скрытностыа системы понимают показатель, характеризующий трудность обнаружения ее работы и определения параметров используемых сигналов, а следовательно, и создания при необходимости специально организованных (прицельных) помех. Скрытность обеспечивается применением остронаправленного и по возможности кратковременного излучения сигнала в каждом направлении, использованием шумоподобных широкополосных сигналов с низким уровнем мощности, изменением основных параметров сигнала во времени (законов модуляции и несущей частоты).
Количественной оценкой помехоустойчивости РЛС и РНС является отношение энергии сигнала к спектральной плотности мощности (СПМ) помехи на входе приемника в полосе частот, занимаемой сигналом, при котором погрешность измерения заданного параметра не превосходит допустимой с требуемой вероятностью. Для РЛС обнаружения при этом должно обеспечиваться обнаружение сигнала с заданной вероятностью правильного обнаружения р„„ при допустимых значениях вероятности ложной тревоги й„. Требуемая помехоустойчивость достигается рациональным выбором параметров рвдиосигнала системы, характеристик ДНА и устройств приема и обработки сигнала. Надежпосвь — свойство системы и входящих в нее устройств сохранять во времени в установленных пределах значения пара- метров, характеризующих способность выполнения требуемых функции в заданных режимах и условиях применения, хранения и транспортировки.
В зависимости от причин, вызывающих отказы в работе системы, различают следующие разновидности надежности: ° аппаратная, связанная с состоянием аппаратуры; ° программная, обусловленная состоянием программ вычислительных устройств, используемых в системе; ° функциональная, т.е. надежность выполнения отдельных функций, возлагаемых на систему, и, в частности, извлечения, передачи и обработки информации. В этом смысле помехозащищенность также может быть отнесена к функциональной надежности радиосистемы. Экономические показатели системы, масса и габариты составляю~них ее устройств являются важными параметрами, влияющими на совокупную оценку качества системы. Технические характеристики.
К основным яехническим харакгперистикам радиосистемы относятся параметры, непосредственно определяющие ее тактические характеристики и возможности применения. Применительно к РЛС и РНС основными техническими характеристиками являются: ° метод обзора (поиска) и измерения координат и параметров движения объектов; ° рабочие частоты, их стабильность, мощность излучения, вид модуляции, ширина спектра излучаемых колебаний; ° форма и ширина ДНА, ее коэффициент направленности; ° чувствительность, динамический диапазон и полоса пропускания приемника; ° вид и параметры устройств отображения и съема информации; ° потребление энергии устройствами, входящими в систему, их масса и габаритные размеры.
В дальнейшем взаимосвязь тактических и технических характеристик будет обсуждаться для конкретных типов РЛС и РНС. 1.4. Структурная схема РЯС кругового обзора. Основные характеристики Различают РЛС, построенные по некогерентвой и когерентяой схемам. В первом случае отдельные зондирующие импульсы некогерентны между собой, начальные фазы их несущих частот случайны, независимы между собой и равномерно распределены в интервале )-я, я), что делает невозможным синфазное суммирование пачки импульсов на радиочастоте. Решение об обнаружении отраженного целью сигнала в таких РЛС принимается либо на основе приема одиночного импульса, либо на основе приема пачки импульсов с суммированием после амплитудного детектирования.
В когерентных РЛС фазовые соотношения между отдельными импульсами сохраняются неизменными на определенном интервале времени, что позволяет осуществлять их когерентное накопление в приемнике радиолокатора. Как известно, когерентное суммирование пачки импульсов обеспечивает больший выигрыш в отношении сигнал/шум, чем некогерентное. Кроме того, когерентные РЛС позволяют с высокой точностью измерять допплеровское смещение частоты отраженного движущейся целью сигнала и эффективно осуществлять селекцию движущихся целей (СДЦ) на фоне пассивных помех естественного и искусственного происхождения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
