Обоснование, выбор и расчет тактико-технических характеристик радиолокационной станции

Курсовая работа

Тема: Расчет самолетной радиолокационной станции

Курсовая работа

по дисциплине "Теоретические основы радиолокации"

 

Преподаватель Полежаев В.Л.

Студентка Тухветова К.С.

Группа Р-439

 

Екатеринбург, 2006

 

Содержание

 

Задание

1 Обоснование, выбор и расчет тактико-технических характеристик радиолокационной станции. Оценка параметров цели. Максимальная дальность действия. Определение параметров излучения

2 Описание обобщённой структурной схемы РЛС

Заключение

Список литературы

 

 

Задание

Необходимо разработать структурную схему РЛС, параметры которой будут удовлетворять техническому заданию. Рассчитать тактико-технические характеристики радиолокационной станции, выбрать недостающие технические и тактические характеристики, обосновать их выбор. В результате необходимо получить следующие параметры РЛС:

1. ЭПР цели.

2. Параметры излучения:

· длина волны

· параметры внутриимпульсной модуляции (ЛЧМ, ФМН, нет)

· длительность импульса

· количество и когерентность импульсов в пачке

· мощность излучения (с учетом влияния земли и затухания в атмосфере).

3. Скорость обзора заданного сектора.

4. Структурная схема РЛС (передающий и приемный тракт).

Техническое задание на проектирование .

1. Назначение – самолетная РЛС

2. Вид цели – гражданский самолёт

3. Максимальная дальность до цели Rmax = 103м;

4. минимальная высота цели Hmin = 100 м;

5. Максимальная высота цели, Hmax = 10000 м

6. Разрешающая способность по дальности: две цели на расстоянии 0.5 линейного размера

7. Сектор обзора в горизонтальной плоскости, .Daобз = 1800;

8. Вероятность правильного обнаружения, Рпр = 0,999;

9. Вероятность ложной тревоги,Рлт = 10-7;

Обоснование, выбор и расчет тактико-технических характеристик радиолокационной станции

 

1) Оценка параметров цели.

Вид цели – гражданский самолет. Выбираем среднее значение эффективной отражающей площади Sэфф=15 м2 (из таблицы 2.2 [1] ), линейный размер цели l=40 м. Высоту полета самолетной РЛС примем равной 5000 м (так как высота цели может меняться от 100 м. до 10 км.).

2) Максимальная дальность действия. Максимальной дальностью действия РЛС называется расстояние между станцией и целью, на котором сигналы цели обнаруживаются с заданной вероятностью правильного обнаружения Рпр и ложной тревоги Рлт

Определим максимальную наклонную дальность из условий взаимного расположение РЛС и цели. Получаем, что Rmax = .

 

 

3) Разрешающую способность РЛС по дальности.

Разрешающая способность РЛС по дальности

Разрешающая способность по дальности - минимальная дальность между двумя целями, имеющими угловые одинаковые координаты, при которой метки от них на экране индикатора видны раздельно.

4) Определение параметров излучения.

a) Выбираем РЛС импульсного некогерентного типа. ( выбор обусловлен относительно малой дальностью действия и отсутствием требований к измерению и разрешению по скорости.)

b) Выберем в качестве зондирующего сигнала простой сигнал с базой равной 1 (радиоимпульсы с прямоугольной огибающей).

Выбор длительности и частоты следования импульсов производится из условия однозначного измерения параметров целей на максимальной дальности.

ü Из разрешающей способности РЛС по дальности определяем длительность импульса:

 

2∆D/с=

 

ü Период следования импульсов определяется из максимальной наклонной дальности до цели:

 

 

ü Тогда частота следования зондирующих импульсов равна:

 

 

ü Определим скважность:

 

Поскольку в данной РЛС не важна разрешающая способность по скорости цели, то и нет необходимости использовать сложные сигналы. Их использование будет обоснованным, если при использовании обычных импульсных сигналов величина импульсной мощности РЛС превысит величину 100 МВт.

c) Рассчитаем необходимую величину отношения сигнал/шум.

Наш принимаемый сигнал характеризуется случайными изменениями фазы и амплитуды. В этом случае имеет место ухудшение характеристик обнаружения по сравнению с полностью известным сигналом. Предполагая, что закон распределения начальной фазы сигнала равномерный в пределах от 0 до 2π, а распределение амплитуды подчинено закону Релея, можно получить:

 

 

При большой вероятности правильного обнаружения и малой вероятности ложной тревоги (как в нашем случае) для обнаружения флуктуирующего сигнала требуется достаточно большая его энергия.

Используются схемы оптимальных приемников, которые включают: фильтр, согласованный с принимаемым сигналом, амплитудный детектор и пороговое устройство. Согласованный фильтр обеспечивает максимальное отношение пикового значения напряжения сигнала к среднеквадратическому значению напряжению шума. Такие устройства называют амплитудными обнаружителями.