Расчет системных параметров радиолокационной системы

Федеральное агентство по образованию РФ.

РГРТУ

Кафедра РТС

"Расчет системных параметров РЛС"

Рязань 2007

Цель работы:
изучение взаимосвязи основных системотехнических параметров и характеристик при проектировании РЛС.

Предварительный расчет:

1. Рассчитать и построить зависимость энергетической дальности обнаружения R от мощности передатчика Pp при следующих значениях параметров: Pш
=10-14
Вт, G=10000, λ=0.03 м, Sc=10 м2
, kc
=4096, Q=-20дБ, Sn
=1000м2
, kn
=10:

радиолокационный мощность импульс сигнал

2. Рассчитать и поострить вероятностную характеристику D(Q) при μ=100:

1.
Исследование влияния параметров зондирующего сигнала на характеристики РЛС.

База сложного сигнала	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Разрешение по дальности, м	30	15	10	7,5	6	5	4,29	3,75	3,33	3	2,73	2,5	2,3	2,14	2

При простом типе сигнала и разрешении по дальности 20м, длительность импульса равна 0,1333 мкс.

Установим тип РЛС – "наземная", а переключатель основного режима работы в положение "когерентно-импульсный". Установим однозначно измеряемую дальность равную 75 Км.

Период следования импульсов: 500 мкс

Частота повторения импульсов: 2 кГц

Скважность: 499,8667

Максимальное число каналов по дальности: 3749

Установим параметр "Длина волны" равным 10 см.

О.и.д	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100	105
О.и.с.	83,33	75	68,18	62,5	57,69	53,57	50	46,88	44,12	41,67	39,47	37,5	35,71

Установим переключатель "тип РЛС" в положение "Бортовая", а переключатель основного режима работы в положение "Импульсно-Доплеровский".

Частота повторения импульсов: 44,72 кГц;

Период следования импульсов: 22,36 мкс.

О.и.с.	800	850	900	950	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350	1400
О.и.д.	4,584	4,32	4,085	3,874	3,683	3,511	3,354	3,21	3,079	2,957	2,845	2,741	2,644

2.
Расчет числа импульсов в пачке зондирующего сигнала

Установим переключатель типа расчета импульсов в пачке в положение "Обеспечение времени обзора". Затем установим необходимые параметры:

Минимальный угол по азимуту: -30 град.

Максимальный угол по азимуту: 30 град.

Разрешение по азимуту: 0,5 град.

Минимальный угол по углу места: 0 град.

Максимальный угол по углу места: 10 град.

Разрешение по углу места: 5 град.

Период следования импульсов: 22,36 мкс.

Время обзора сектора сканирования	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
Число импульсов в пачке	55	111	167	223	279	335	391	447	503	559
Время обзора сектора сканирования	1100	1200	1300	1400	1500	1600	1700	1800	1900	2000
Число импульсов в пачке	614	670	726	782	838	894	950	1006	1062	1118

3.
Исследование взаимосвязи энергетических параметров РЛС.

Опре

делим графическую зависимость выигрыша в отношении сигнал-шум от количества импульсов в пачке:

- при когерентном накоплении

Количество импульсов в пачке	10	100	1000	10000
Выигрыш в отношении сигнал-шум	10	20	30	40

Из таблицы видно, что зависимость логарифмическая: y =10*log(x)

- при некогерентном направлении

Количество импульсов в пачке	10	100	1000	10000
Выигрыш в отношении сигнал-шум	5	10	15	20

Из таблицы видно, что зависимость также логарифмическая: y =5*log(x)

4.
Расчет максимальной дальности обнаружения.

Энергетическая дальность равная 200 км достигается при следующих значения параметров:

Длина волны: 14 см

ЭПР цели: 9 кв.м

Мощность передатчика 282 кВТ

Коэффициент усиления антенны: 499

Разрешение по дальности: 39 м

Вероятность правильного обнаружения: 0,81

Вероятность ложной тревоги: 0,00091

Количество импульсов в пачке: 127

Зависимость энергетической дальности от мощности передатчика:

Pпер	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500
Эн. дальность	129,8	154,3	170,8	183,5	194	203,1	211,1	218,2	224,7	230,7

Зависимость энергетической дальности от количества импульсов в пачке:

N	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
Эн. дальность	126	149,8	165,8	178,1	188,4	197,1	204,9	211,8	218,2	224

Зависимость вероятности правильного обнаружения от энергетической дальности:

R	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500
D	0,9992	0,9865	0,9341	0,8099	0,6105	0,3863	0,2061	0,09787	0,04492	0,02154
R	550	600	650	700	750	800	850	900	950	1000
D	0,01134	0,00667	0,004367	0,003136	0,002426	0,00199	0,001707	0,001515	0,00138	0,001282

Заключение

· Увеличение базы сложного сигнала приводит к уменьшению разрешающей способности РЛС по дальности.

· Для наземной РЛС, работающей в когерентно-импульсном режиме однозначно измеряемая скорость уменьшается с увеличением однозначно измеряемой дальностью.

· У бортовой РЛС в Импульсно-Доплеровском режиме работы также однозначно измеряемая скорость уменьшается с увеличением однозначно измеряемой дальностью.

· При увеличении времени обзора сектора сканирования, количество импульсов в пачке увеличивается линейно.

· Наилучший выигрыш в отношении сигнал-шум (при одинаковом значении количества импульсов в пачке) наблюдается при когерентном накоплении. С увеличением количества импульсов в пачке выигрыш в отношении сигнал-шум растет.

· Увеличение мощности передатчика приводит к увеличению энергетической дальности. Однако при больших мощностях передатчика, значительное приращение мощности дает незначительное приращение энергетической дальности.

· Увеличение количества импульсов в пачке так же влияет на энергетическую дальность РЛС, как и увеличение мощности передатчика.

· Вероятность правильного обнаружения уменьшается с увеличением энергетической дальности.

Список литературы

1) Перминов И.Г. "Физические основы получения информации". 2006 год.

2) Артамонов В.М. "Электроавтоматика судовых и самолетных радиолокационных станций". 1962 год.

3) Современная радиолокация. Анализ, расчет и проектирование. Под редакцией Кобзарева Ю.В., М., Сов.радио, 1969г.-704стр.

4) Дулевич В.Е. Теоретические основы радиолокации. М., Сов.радио, 1978г. – 608стр.

5) Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации. М., Сов.радио, 1970г. – 560стр.