Отчет по семинарскому занятию 6 Радиолокационная станция с синтезированной антенной для обзора земной п
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-07-05
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Отчет по семинарскому занятию №6
«Радиолокационная станция с синтезированной антенной для обзора земной поверхности»
Вариант 21
Журавлев А.С. МП-57М
Задание 1. К РЛС с синтезированной антенной (РСА) предъявляются следующие требования: дальность действия Rmax = 800 км, высота полета H = 400 км, скорость полета V = 8 км/с, рабочая длина волны λ = 12 см; разрешающая способность РСА по дальности ΔR = 15 м. Требуется определить минимально возможный размер реальной антенны в горизонтальной плоскости Lр min, азимутальное разрешение РСА в линейных единицах Δlc min, максимальное значение синтезированного раскрыва Lc max, полосу пропускания приемника Δfпр. Разрешается использовать 4 разных по структуре зондирующих сигнала.
Определите зависимость и постройте график зависимости требуемой ширины диаграммы направленности (ДН) реальной антенны от параметров орбиты – высоты полета от 400 до 750 км с шагом 1 км для различных значений дальности действия 800, 900 и 1000 км.
Решение.
- Определим период следования зондирующих импульсов из условия отсутствия наложения различных участков обозреваемой местности:
- Поскольку разрешено использовать 4 разных по структуре сигнала, то
- Теперь, зная , по формуле определяем минимально возможный размер реальной антенны в горизонтальной плоскости:
.
- С помощью выражения находим азимутальное разрешение РСА в линейных единицах
- По формуле рассчитываем ширину ДН реальной антенны
- Теперь по формуле определяем максимальное значение синтезированного раскрыва
- Полоса пропускания приемника примерно равна ширине спектра принимаемого сигнала . Но, исходя из требований по разрешающей способности по дальности
Следовательно,
- График зависимости требуемой ширины ДН реальной антенны от высоты полета: верхний - , нижний
Чем больше , тем больше , тем больше , тем больше , тем меньше .
Задание 2. Необходимо рассчитать длительность зондирующего импульса передатчика РСА и ширину спектра сигнала передатчика при следующих параметрах аппаратуры:
- высота траектории носителя РСА Н = 500 км;
- макcимальная дальность (дальность действия) Rmax = 1500 км, минимальная дальность Rmin = 500 км;
- заданные вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги D = 0,95 и F = 10-6;
- импульсная мощность передатчика - Pпер = 400 кВт;
- требуемые величины разрешающей способности по дальности и по азимуту ΔR = Δlс = 7,5 м;
- коэффициент усиления антенны (в максимуме ДН антенны) – GА = 4103;
- рабочая длина волны РСА λ = 10 см;
- удельная ЭПР σ объекта σ0 = 0,1м2/м2 ;
- коэффициент потерь в РЛС ηА = 0,15;
- коэффициент шума приемника Nш = 3 дБ.
Решение.
- Воспользовавшись формулой, определим размер реальной антенны в горизонтальной плоскости:
- Найдем ширину ДН реальной антенны
- Максимальное значение синтезируемого раскрыва в соответствии с формулой равно
- Определим ширину спектра сигнала передатчика, исходя из заданной разрешающей способности по дальности
- По заданному коэффициенту усиления антенны определим ее эффективный раскрыв:
.
- Найдем ЭПР объекта:
.
- Определим требуемое отношение сигнал/шум по методике, изложенной в разделе 3. Для этого найдем число когерентно накапливаемых импульсов, используя формулу:
- Теперь рассчитаем:
,
что в относительных единицах соответствует = 0,148.
- Подставляя заданные и найденные величины в формулу, рассчитаем требуемую длительность импульса передатчика
Задание 3. Для РСА с характеристиками из задания №1 рассчитайте девиацию частоты сигнала, отраженного от цели расположенной на максимальной дальности, (определите число каналов в устройстве обработки азимутального сигнала?).
Определите зависимость и постройте график зависимости девиации частоты отраженного сигнала от дальности до цели. Диапазон и шаг изменения дальности должны обеспечивать наглядность и полноту отображения информации о поведении девиации частоты в зоне действия РСА.
Решение.
-
- =>
- График зависимости девиации частоты от дальности до цели:
Зона действия РСА из задания 1 от 800 км до 1000 км. Взят шаг в 1 км.
-
clear
c=3e8;
for n=1:1:200
Rmax=800e3+(n-1)*1e3;
H=400e3;
m=4;
Tsl2=(Rmax-H)*2/c;
Tsl1=Tsl2/m;
V=8e3;
Lpmin=2*V*Tsl1 ;
Fd=V/(0.7*Lpmin);
plot(Rmax,Fd)
title('Fd(Rmax)')
xlabel('Rmax [m]')
ylabel('Fd [Hz]')
grid on
hold on
end
- Из графика видно, что с увеличением Rmax, девиация частоты сигнала уменьшается, в связи с тем, что чем больше , тем больше , тем больше , тем больше , тем больше и тем меньше .