Тема 6. Эксплуатационно-техническиехарактеристики РЛС. Рлс технические характеристики


технические характеристики РЛС

Основными тактическими характеристиками судовой РЛС являются:максимальная и минимальная дальности обнаружения объектов;разрешающая способность по дальности;разрешающая способность по углу;точность в определении дальности и направлений.Максимальная дальность обнаружения объектов зависит от импульсной мощности передатчика РИ, коэффициента направленного действия антенны G, длительности излучаемого импульса т, полосы пропускания приемника РЛС Af , эффективной отражающей площади объекта SЭ, высоты антенны РЛС h2 и высоты отражающего объекта, а также от чувствительности приемника Pпp.min .Технические характеристики РЛС и величины, от которых зависит максимальная дальность обнаружения, связаны следующей зависимостью:(1)Формула (1) определяет дальность действия РЛС в свободном пространстве. Однако ультракороткие волны сантиметрового диапазона, применяемые в РЛС, распространяются прямолинейно, поэтому дальность обнаружения ограничивается прямой видимостью.С учетом атмосферной рефракции при нормальном ее состоянии дальность радиолокационного горизонта Д рассчитывается но формуле (2)Минимальная дальность обнаружения объектов зависит от длительности излучаемого импульса х и промежутка времени t1 необходимого для перехода станции с режима «Передача» на режим «Прием».Для уменьшения минимальной дальности обнаружения объектов в судовых РЛС длительность зондирующих импульсов t принимается равной 0,1 — 1,0 мксек.Минимальная дальность обнаружения зависит также от высоты антенны и ширины диаграммы направленности в вертикальной плоскости. Эта зависимость определяется по формуле(3)где h — высота антенны над уровнем моря;аb — ширина диаграммы направленности.Разрешающаяся способность РЛС по дальности — это способность РЛС изображать на экране ИКО объекты, расположенные на различных расстояниях от судна, но находящиеся на одном пеленге. Она характеризуется минимальным расстоянием между объектами, при котором они изображаются на экране ЭЛТ раздельно. Чем меньше расстояние, тем лучше разрешающая способность РЛС.Разрешающая способность зависит от длительности зондирующего импульса t, диаметра электронного пятна на экране ЭЛТ, диаметра экрана ЭЛТ и просматриваемого диапазона.Разрешающая способность РЛС по углу — это способность РЛС изображать на экране ЭЛТ раздельно объекты, расположенные на различных курсовых углах, но находящихся на одинаковом расстоянии от судна. Она характеризуется разрешающим углом — минимальным углом между объектами, при котором они раздельно изображаются на экране ЭЛТ. Этот угол зависит от ширины диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, диаметра электронного пятна, диаметра экрана и расстояния от центра экрана до отметки объекта.

morez.ru

Основные характеристики рлс

Введение

Эффективность и качество решения прикладных задач с использованием радиолокационной техники непосредственно зависит от количественных характеристик РЛС. Такими характеристиками являются тактические и технические параметры, которые определяют возможности РЛС по выполнению своего назначения и средства, которыми это достигается. Поэтому рассмотрение сущности основных характеристик РЛС является весьма актуальным.

Для достижения поставленных целей рассмотрим следующие вопросы:

1. Тактические показатели радиолокационных станций.

2. Технические показатели радиолокационных станций.

Данный учебный материал можно найти в следующих источниках:

1. Бакулев П.А. Радиолокационные системы: Учебник для вузов. – М.: Радиотехника, 2004.

2. Белоцерковский Г.Б. Основы радиолокации и радиолокационные устройства. – М.: Советское радио, 1975.

1. Тактические показатели радиолокационных станций

1.1. Зона обзора радиолокационных станций

Тактические показатели определяют возможности использования РЛС по назначению. К тактическим данным РЛС относятся:

- зона обзора,

- разрешающая способность,

- точность радиолокационных измерений,

- помехозащищенность,

- надежность,

- степень автоматизации съема и обработки информации.

Зона обзора — область пространства, в которой производится обнаружение целей с заданными характеристиками. Эта зона (рис. 2.1, а) ограничивается по дальности пределами , по азимуту — величинойи по углу места — величиной.

Рис. 2.1. Зона обзора РЛС (а) и элементарные объемы этой зоны (б)

Под минимальной дальностьюпонимают радиус мертвой зоны, т. е. наименьшее расстояние от РЛС, на котором можно обнаружить цель и измерить ее координаты с заданной точностью.

Максимальной дальностью обнаружения называется наибольшее расстояние между РЛС и целью, при котором соблюдаются заданные вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.

Раскроем смысл этих вероятностных оценок. Прием радиолокационных сигналов происходит в условиях помех естественного и искусственного происхождения (шумовые помехи в приемнике и антенне, умышленные помехи, создаваемые противником, и т. д.). Помехи имеют случайный характер, их величина и знак заранее неизвестны, причем помехи то уменьшают, то увеличивают входное напряжение приемника. В связи с этим прием радиолокационных сигналов относится к случайным явлениям, закономерности которых изучаются теорией вероятностей.

Когда цель находится в зоне обзора РЛС и сигнал цели различается на фоне помех, то происходит правильное обнаружение. Если же сигнал, находящийся в зоне обзора, не различается на фоне помех, имеет место пропуск сигнала. Вероятность первого события обозначается , вероятность второго —, и так как правильное обнаружение и пропуск сигнала —несовместимые события, т. е. исключают друг друга, то сумма их вероятностей равна единице:

.

Когда цели нет в зоне обзора, то образуется другая группа несовместимых событий: помеха достаточно сильная, чтобы быть принятой за сигнал цели, вследствие чего возникает ложная тревога с вероятностью ;правильное необнаружение с вероятностью , происходящее благодаря сравнительнослабому уровню помехи в данный отрезок времени. Сумма

.

Часто первая группа событий оценивается вероятностью правильного обнаружения, а вторая — вероятностью ложной тревоги. Ими будут задаваться две другие вероятности:

и

.

Крайние значения вероятностей равны 0 и 1.

Идеальными условиями приема сигналов были бы и, т. е. правильное обнаружение — достоверное событие, а ложная тревога —невозможное событие. В реальных условияхи.

Например, если максимальная дальность РЛС км прии, то по теории вероятностей на границе зоны обзора, гдекм, цель обнаруживается в 950 случаях из тысячи, а если цели нет, то в одном случае из тысячи возникает ложная тревога.

Таким образом, зона обзора является тактической характеристикой, определяющей область пространства, которую зондирует РЛС в соответствии со своим назначением с заданными качественными характеристиками.

studfiles.net

Взаимосвязь основных тактических и технических характеристик РЛС

Тактические характеристики РЛС определяются её техническими характеристиками.

Несущая частота f0или диапазон волн, в котором работает РЛС (см, дм или м диапазон) влияет на:

- параметры зоны обзора - R max , emin,;

- разрешение по угловой координате.

Потенциально достижимая максимально удалённая граница зоны обзора РЛС R maxопределяется особенностями распространения радиолокационных сигналов в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах.

Частотный диапазон определяет требования к АС (Таблица 1.1): геометрические размеры антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях Lг×Lв, коэффициент усиления Gа, высоту подъёма фазового центра антенны hA. Частотный диапазон вводит ограничения на потенциально достижимое уменьшение ширины ДН антенны в азимутальной и угломестной плоскостях, а следовательно, и на потенциально достижимые разрешающие способности по азимуту min и углу месту min (Таблица 1.1).

Потенциально возможное уменьшение значения угла места eminдо нуля может быть достигнуто в метровом и верхней части дециметрового диапазона. Там, где это позволяет место расположения РЛС и высота подъёма антенны предусматривает изменение её наклона в угломестной плоскости, величина угла места может принимать в этих диапазонах и отрицательные значения.

Таблица 1.1. Влияние частотного диапазона на технические характеристики АС, параметры зоны обзора и разрешающую способность РЛС по угловой координате цели.

Диапазон / техническая характеристика антенны, тактическая харак- теристика РЛС см дм м
Lг×Lв,м2 6×6 8×6 22×25
104 103
hA,м
emin0 0,5 ≤ 0 ≤ 0
min0
min0

 

В сантиметровом (см) диапазоне при emin<0,40 наблюдается сильная изрезанность ДН в угломестной плоскости из- за влияния земной поверхности (глава 3). Этот диапазон ограничивает уменьшение минимального значения угла места до значения emin»0,40…0,50 (Таблица 1.1).

Вид и параметры зондирующего сигнала влияют на:

- параметры зоны обзора - R max , R min;

- разрешение по дальности;

- точность измерения координат;

- вероятность правильного обнаружения D и ложной тревоги F.

Длительность зондирующего импульса τи должна быть большенекоторого минимального значения τиmin , обеспечивающего энергию сигнала ЕС ~τиmin, достаточную для обнаружения цели на границе зоны обзора R max. Поскольку значение параметра обнаружения q прямо пропорционально энергии сигнала ( ), величина длительности импульса влияет как на дальность действия РЛС, так и на вероятность правильного обнаружения D, ложной тревоги F и точность измерения координат. Выбранная из соображений обеспечения значений основных тактических характеристик величина τиmin определяет размер «мёртвой зоны» R min.

Закон внутриимпульсной модуляции влияет на разрешающую способность по дальности : . Чем более широкополосный сигнал используется в качестве излучаемого антенной зондирующего сигнала, то есть чем больше база сигнала В, тем лучше разрешающая способность РЛС по дальности ( Таблица 1.2.)

Таблица 1.2 Влияние закона внутриимпульсной модуляции на разрешающую способность по дальности РЛС метрового диапазона (τи=52мкс)

Закон внутри- импульсной модуляции   простой   ЛЧМ   ФКМ
В= τи∙DfС
, км 7,8 0,26 0,6

 

Параметры антенной системы влияют на:

- параметры зоны обзора - R max , emax,R мв;

- разрешение по угловой координате;

- информационную способность;

- вероятность правильного обнаружения D и ложной тревоги F .

Выдвигаемое требование исключения мёртвой воронкиR мв (рис. 1.4) при emax ®900приводит к значительному усложнению конструкции АС. В настоящее время считается целесообразным выбор значений emax» 350 …450в см диапазоне и emax» 200 …300в метровом. При этом радиус мёртвой воронки Rмв соответственно составит (1…1,5)Hц и (2…4,5)Hц, где Hц – высота полёта цели. Конструкция АС должна обеспечивать верхнюю границу зоны Hмах (рис.1.4), которая должна быть не меньше потолка высоты полёта целей противника.

Технические характеристики АС (Таблица 1.1) влияют на параметр зоны обзора R max..

Скорость вращения антенны, то есть число оборотов в минуту, совершаемых антенным лучом n, определяет время обзора пространства Тобз и время облучения цели tобл., а следовательно, и максимальное количество импульсов в пачке N, отражённых от цели. Скорость вращения антенны, наряду с другими факторами, влияет на потенциальную информационную возможность РЛС . Увеличение скорости вращения антенны, приводящее к уменьшению N, ограничено требованиями, предъявляемыми к вероятности правильного обнаружения D и ложной тревоги F.

ВОПРОС №10



infopedia.su

Тема 6. Эксплуатационно-технические характеристики РЛС

 

Содержание учебной

метод. указания по изучению дисциплины:

Лушников А.С.

дисциплины

РСН и С

4.Каково назначение РЛС ОЛП и решаемые ими задачи?

5.Каково назначение ВРЛ и решаемые ими задачи?

6.Поясните работу обзорной РЛС на передачу и на прием по упрощенной функциональной схеме с использованием временных диаграмм.

Общий подход к выбору характеристик РЛС. Основные эксплуатационные и технические показатели РЛС. Отечественные нормы Федеральных авиационных правил и нормы ICAO на эксплуатационные и технические показатели РЛС УВД. Стандарты и рекомендации ICAO, нормативные правовые документы РФ по использованию средств радиотехнического обеспечения полетов ВС. Сертификационные требования.

Литература: [2, с. 124, 148], [3, с. 27], [4], [5, с. 12] ,[8],[9],[12],[14],[16].

Методические указания

Потребители радиолокационной информации предъявляют к РЛС различные, зачастую противоречивые требования, удовлетворить которым одна РЛС не может. В зависимости от требований, предъявляемых диспетчерами различных секторов непосредственного УВД, РЛС подразделяются на трассовые, аэродромные, посадочные, РЛС обзора летного поля. Кроме того, РЛС подразделяются на первичные (ПРЛ), в которых принимаются отраженные эхосигналы, и вторичные (ВРЛ), использующие сигналы самолетных радио ответчиков. В настоящее время для целей автоматизации УВД используются радиолокационные комплексы (РЛК), совмещающие функции ПРЛ и ВРЛ, а также содержащие аппаратуру первичной цифровой обработки радиолокационной информации (АПОИ).

Основными эксплуатационными показателями РЛС являются:

−максимальная и минимальная дальность действия – Rmax иRmin;

−пределы зоны обзора по азимуту и по углу места – Фα, Фβ;

−вероятности правильного обнаружения D и «ложной тревоги» –F объекта наблюдения с эффективной отражающей поверхностью –σц;

studfiles.net