Курсовая работа: Расчет самолетной радиолокационной станции

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.

- Из разрешающей способности РЛС по дальности определяем длительность импульса:

2∆D/с=

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

- Тогда частота следования зондирующих импульсов равна:

- 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.

5) Обоснование, выбор и расчет технических характеристик РЛС .

1) Режим работы РЛС .

Проектируемая радиолокационная станция работает в импульсном режиме. Сигнал – некогерентные прямоугольные импульсы.

2) Длина волны l.

Диапазон волн, применяемый в радиолокационной технике, лежит в области метровых, дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. От длины волны РЛС зависят размеры антенной системы при требуемых значениях диаграммы направленности и коэффициента направленного действия антенны. Применение более коротких волн при тех же размерах антенны позволяет улучшить разрешающую способность.

При выборе длины волны необходимо учитывать поглощающие и рассеивающие действия гидрометеоров и атмосферы, возможность получения необходимой мощности от передатчика и обеспечения требуемой чувствительности приемника.

В диапазонах сантиметровых и особенно миллиметровых волн интенсивное поглощение электромагнитных колебаний вызывает нежелательное уменьшение дальности действия станции. Кроме того, гидрометеоры в этих диапазонах могут являться источником интенсивного отражения, затрудняющего и полностью исключающего наблюдение целей.