Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 65
Текст из файла (страница 65)
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. 1). Обычно радиоприемные устройства РЛС имеют чувствительность от 10 '2 до 1О '2 Вт. Характеристики антениы определяются диаграммой направленности антенны (ДНА). К основным характеристикам относятся ширина А8 ДНА на уровне 0,707 (по напряжению) или 0,5 (по мощности) от максимального 12* 355 7.
Информационные технологии в радиолокационных системах значения и коэффициент направленного действия б (выигрыш по мощности в данном направлении вследствие направленности антенны), причем 6 =4я5,/Х~, где Я, — эффективная площадь антенного устройства, пропорциональная геометрической площади В, раскрыва антенны: 5, =КЯ„.
Коэффициент пропорциональности К, часто называемый коэффициентом использования площади (КИП), характеризует использование плошади раскрыва антенны и зависит от распределения поля на этой площади. Если поле равномерно и синфазно по всей площади раскрыва антенны, то К = 1. Для боль- шинстваантенн РЛС 50=0,1...10', б м10 ...10~, а К =0,3...0,7 «35, 73, 77].
Способ обзора пространства определяет последовательность просмотра различных разрешаемых объемов в заданном секторе обзора. Он выбирается в зависимости от назначения и структуры РЛС, ее тактических (размер сектора обзора, число определяемых координат, разрешающая способность по угловым координатам и т. д.) н технических (форма диаграммы направленности, вид ее сканирования и др.) характеристик.
В однопозиционных РЛС используются одновременный (параллельный), последовательный и смешанный обзор. Последовательный обзор может быть круговым, секторным, спиральным и кадровым. Основными характеристиками вычислительных средств являются быстродействие и объем памяти используемых процессоров. Быстродействие современных процессоров достигает сотен миллионов операций в секунду, их возможности постоянно растут.
Используеман элементная база СВЧ-трактов приемопередающих устройств. В зависимости от используемой СВЧ-технологии РЛС может быть полностью твердотельной или использующей СВЧ электровакуумную технологию. Весогабаритные характеристики. Для мобильных РЛС обычно приводят значения массы и габариты кабин, для стационарных РЛС вЂ” размеры зданий, в которых размещается аппаратура. Мощность первичных источников питания характеризуется максимальной мошностью, которая требуется для обеспечения работы РЛС. Число и вид выходных устройств.
Различают следующие виды съема выходных данных РЛС: автоматический (без участия человека-оператора), автоматизированный (с участием оператора), визуальный и ручной. Используют следующие виды индикаторов выходных данных: стрелочный (например, обычный вольтметр), цифровой (например, цифровой вольтметр), на электронно-лучевых трубках (дальности; кругового обзора, в котором применяется радиально-круговая развертка; секторного обзора; «дальность— угол места»; «дальность †высо»; «дальность †направлен» н т.
д.), дисплей цветного изображения. 356 7.4. Обобщенная структурнан схема радиолокационных систем Рассмотренные выше основные тактические и технические характеристики РЛС не являются изолированными друг от друга, а тесно связаны ме жду собой. 7.4. Обобщенная структурная схема радиолокационных систем Структура радиолокационных систем существенно зависит от нх назначения, места установки, источника сигнала, методов измерения координат и т.
д. Однако при всем многообразии радиолокационных систем можно выделить элементы, которые в той или иной степени присущи большинству современных, а также перспективных РЛС. На рис. 7.4 приведена обобщенная структурная схема РЛС, содержащая системы (подсистемы), предназначенные для непосредственного получения радиолокационной информации (РЛИ), и дополнительные средства, которые могут включаться или не включаться (кроме системы питания) в состав РЛС в зависимости от ее назначения, места установки и т, д. Рассмотрим основные задачи, решаемые каждой системой, и возможные технологии, которые используются или предполагают использовать в современных и перспективных РЛС. 7.4.1. Основные системы для получения радиолокационной информации Антенная система служит для излучения и приема радиоволн.
В зависимости от назначения РЛС, места установки и используемого диапазона длин волн применяют следующие типы антенн: — проволочные: спиральные и вибраторные (поперечного или осевого излучения); — акустического типа: волноводные и рупорные; — оптического типа: зеркальные (рефлекторные) и линзовые; — поверхностных волн; — с обработкой сигнала; — с частотным качанием (сканированием) луча; — фазированные антенные решетки (ФАР). В современных РЛС все чаще используют активные ФАР с одно- и двумерным управлением, многодиапазонные приемопередающие ФАР, цифровые ФАР, адаптивные ФАР и др. (72, 731. Приемо>гередаюгггигг лнодзпь размещается как можно ближе к антенной системе н включает радиопередающне н радиопрнемные устройства.
357 Возможные технологнн Актнвнме н нолуактнвныс нрнемопереЛмощнс ФАРС однон двухмерным унравленнсм Пнфровые форм нроватслн ансамблей снгнвло Снстсмы нскусствснного нателле кта Твердотельные генераторм н уснлнтслн Средства цветного нзобрахгеннл У 4 О О Многоднацазонные нрнемапеослмощне ФАР Мощнме злсктровакуумные прнборм н вые ФАР лтнвнмс ФАР Основные еноте Снстема первичной обработка информации н номсхозащнты Снстема автоматического раенознааання Приемо- персдащщнй модуль Схема вторнчной !третнчной) обрабогкн РЛИ Автоматнзнроааннсе рабочее место оператора Антенная снсгема Донодннтельные системы 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рис.
7.4. Обобщеннай структурная схема радиолокационной системы О м О О 4 к! О О Й м В Й 7.4. Обобщенная структурная схема радиолокационных систем Радиопередающее устройство (радиопередатчик) генерирует им пульсы или непрерывные высокочастотные (сверхвысокочастотные) коле бания с заданными параметрами амплитудной и угловой (частотной или фазовой) модуляции. Основными задачами радиопередаюшего устройства являются генерирование колебаний, управление параметрами колебаний (модуляция) и усиление мошности.
Соответственно, функционально необходимыми узлами являются: автогенератор (возбудитель), модулятор и усилитель мощности. В состав радиопередаюшего устройства входят также источники вторичного электропитания, умножители (делители) частоты, системы авто- подстройки частоты и параметров модуляции сигналов и др. В зависимости от тактико-технических требований к РЛС радиопередаюшне устройства делят на однокаскадные и многокаскадные. В однокаскадных передатчиках генерирование колебаний обеспечивается автогенератором необходимой мощности, в многокаскадных — колебания высокостабильного маломощного автогенератора усиливаются до необходимого уровня мощности.
По сравнению с однокаскадными многокаскадные радиопередаюшие устройства обеспечивают более высокие мошность и стабильность параметров зондируюших сигналов, возможность генерирования сложных сигналов. Для генерирования и усиления колебаний используются электровакуумные и твердотельные электронные приборы. К электровакуумным приборам относятся электронные лампы (триоды и тетроды), магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны (для усиления колебаний), лампы обратной волны, гибридные (твистронные) и другие приборы. К твердотельным относятся: транзисторные (на биполярных транзисторах, на полевых транзисторах), диодные (лавинно-пролетные диоды, диоды Ганна, варакторы) и другие полупроводниковые приборы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
