Точность радиолокационных измерений

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Какими техническими параметрами РЛС определяется точность радиолокационных измерений?

Точность определения радиолокационного пеленга (РЛП) на ориентир зависит от:

Антенну РЛС трудно установить на судне так, чтобы в пространство ее облучения не попадали мачты, такелаж, другие антенны и прочие судовые устройства. При этом наблюдаются теневые секторы. Отсчеты с РЛС, взятые в этих секторах и в пределах 3ч5° от их границ, могут содержать значительные погрешности, называемые радиолокационной девиацией.

Причиной ее появления является искажение электромагнитного поля сигнала, отраженного от объекта, полем, создаваемым на судне вторичными излучателями (мачты, трубы и пр.).

Величина (значение) радиолокационной девиации определяется экспериментально сравнением визуального и радиолокационного пеленгов на ориентир, измеренных одновременно:

радиолокационный пеленг частота

fРЛС = КП ? РЛП

Определенные значения fРЛС сводятся в специальную таблицу для дальнейшего их учета.

Точность измерения расстояний с помощью РЛС, определенная экспериментальным путем, приводится в описании каждой РЛС и колеблется в пределах от ±0,2 до ±1,0 кб. Исходя из приведенных значений mD можно сделать один вывод, что РЛС, как дальномерный прибор, имеет высокую точность измерений.

2. Каковы преимущества логарифмических усилителей промежуточной частоты по сравнению с линейными?

Логарифмический усилитель -- вид электронных усилителей, выходное напряжение которого пропорционально логарифму входного напряжения. Логарифмические усилители могут совершать больший комплекс операций по сравнению с классическими линейными усилителями, и их схемы значительно отличаются.

Наиболее важной целью логарифмических усилителей является не усиление (хотя оно используется для достижения главной функции), главная цель логарифмических усилителей -- сжатие сигнала широкого динамического диапазона к его децибельному эквиваленту. Возможно, более подходящий термин -- логарифмический преобразователь, так как его главной функцией является преобразование сигнала из одной области представления в другую через определённую нелинейную трансформацию.

Каковы основные эксплуатационные и технические характеристики РЛС «Наяда - 5»?

Судовая радиолокационная станция «Наяда-5» имеет следующие характеристики.

Длина волны 3,2 см (частота излучения 9430 МГц), поляризация волн горизонтальная.

Шкалы дальности: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 мили. Индикация относительного движения возможна на всех шкалах дальности, индикация истинного движения - только на шкалах от 1 до 8 миль. Рабочий диаметр экрана индикатора 400 мм.

Импульсная мощность излучения не менее 12 кВт. Импульсная чувствительность приемоиндекаторного тракта на шкалах 1 и 2 мили - 120 дБ / Вт на остальных шкалах - 124 дБ / Вт.

Длительность (частота повторения) зондирующих импульсов: 0,07 мкс (3000 имп/с) - на шкалах 1 и 2 мили; 0,25 мкс (1500имп/с)- на шкалах 16 и 32 мили и 0,7 мкс (1500 имп/с) - на шкале 64 мили.

Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости - 0,7 град, в вертикальной плоскости - 20 град.

Максимальная дальность обнаружения при установки антенны 20 м над уровнем моря и длине волновода 15 м (при вероятности 0,5): судна водоизмещением 5000т - 16…17 миль, среднего морского буя - 3,5…4 мили.

Разрешающая способность по дальности на шкале 1 миля - не хуже 20…25 м; разрешающая способность по направлению - 0,9…1,2 град.

Максимальная инструментальная погрешность измерения расстояний на шкалах 1 и 2 мили - 50 м, на остальных шкалах - 1% шкалы дальности. Максимальная инструментальная погрешность измерения направления электронным визиром 0,8 град.

Частота вращения антенны 14…16 мин-1.

Погрешность индикации истинного движения по скорости +5%, по курсу - + 2 град.

Время подготовки РЛС к работе 3…4 мин, среднее время безотказной работы 300 ч. Потребляемая мощность 2750 ВА.

3. Почему погрешности ночного эффекта при радиопеленговании имеют случайный характер?

Ночной эффект заключается в том, что ночью (начиная с сумерек и до утренней зари) наблюдается улучшение прохождения дальних сигналов, отраженных от ионосферы на высоте около 450 км. Эти дальние сигналы, потерявшие исходную поляризацию и направление, складываясь с прямым радиоизлучением РМ в случайной фазе, размывают „нуль" РП и могут даже исказить его направление до 30° при ночном приеме на расстоянии около 200 миль, когда напряженность поля прямого сигнала (прошедшего 200 миль) превышает поле отраженного сигнала (прошедшего около 500 миль) только в шесть раз.

Днем же слои ионосферы располагаются вдвое выше, отраженный сигнал проходит гораздо большую дистанцию и прямой сигнал оказывается в 15...20 раз мощнее, так что его искажения незначительны. Однако чувствительность приемников РП малых судов обычно достаточна только для работы на дистанциях от РМ 40...50 миль, где прямой сигнал и днем, и ночью в сотни раз сильнее отраженного и ночной эффект представляет лишь теоретический интерес.

4. Поясните принцип действия и навигационное использование РНС «Омега» в дифференциальном варианте.

Принцип работы РНС заключается в измерении разности расстояний до береговых радиостанций. В зависимости от применяемого способа определения разности расстояний РНС бывают импульсные, фазовые и импульсно-фазовые.

Ведомая станция принимает импульсы ведущей и излучает их после некоторой временной задержки. Поэтому в точку приема, находящуюся на неодинаковых расстояниях от излучающих станций, импульсы придут через различные промежутки времени. Разность времени прихода импульсов определится разностью расстояний от точки приема до обеих станций и некоторой временной задержкой. Точность определения линии положения с помощью импульсных РНС зависит от взаимного расположения станций и места судна, а также от условий распространения радиоволн и от точности измерения разности времени прихода импульсов. Судовой приемоиндикатор принимает импульсы данной пары станций и производит измерения разности времени их прихода, а также разности фаз колебаний.

Режим дифференциальной навигации основан на том, что большинство погрешностей СРНС во времени и в пространстве относительно постоянны. Следовательно, если одновременно с обработкой навигационных сигналов потребитель будет получать поправки к ним, характеризующие точность навигации в данном районе, то это, как показывает опыт, позволяет снизить погрешности определения координат и высоты до 5 м. Для обеспечения работы в таком режиме создаются дифференциальные подсистемы СРНС, которые подразделяются на широкозонные, региональные и локальные.

РНС «Омега» работает в диапазоне 10--14 кГц. Система состоит из восьми береговых станций, которые условно обозначаются буквами А, В, С, Д Е, F, G и Н. Они расположены в следующих пунктах: Альдра (Норвегия), Фо-респорт(США), южной оконечности Южной Америки и на островах Гавайских, Тринидад, Реюньон, Тасмания и Цусима.

5. Каковы основные преимущества СНС «Навстар», «Глонасс» перед СНС доплеровского типа?

Основными преимуществами СНС «Навстар», «Глонасс» перед СНС доплеровского типа (РНС "ЧАЙКА" и ЛОРАН-С), является более точное определение места положения обьекта.

Если в СНС доплеровского типа погрешность определения состовляет порядка 0.5 - 3 мили и зависит от времени суток, то СНС «Навстар» 1-2 метра и «Глонасс» - порядка 10 метра.

6. Рассчитать реальную разрешающую способность по направлению (углу) и по дистанции НРЛС «Наяда - 5» на шкалах 1 мили и 8 миль

Разрешающая способность РЛС по расстоянию определяется минимальным (разрешающим) расстоянием между объектами, расположенными на одном пеленге и различимыми на экране РЛС

где а - диаметр пятна эхо-сигнала;

М - масштаб изображения.

Для РЛС «Наяда 5»: на шкале 1 мили ДD ? 24 м (ф = 0,1 мкс, М = 1:9.200, а = 1 мм); на шкале 8 мили ДD ? 96 м (ф = 1 мкс, М = 1:73.600).

Разрешающая способность РЛС по азимуту определяется минимальным (разрешающим) углом (Дб) между объектами, находящимися на одинаковом расстоянии от судна и отдельно различимыми на экране РЛС.

Величина этого угла зависит от ширины угла (бГОР) диаграммы направленности антенны по азимуту, от диаметра пятна на ИКО и от степени усиления приемника.

(21.9)

где R - расстояние до эхо-сигнала от начала развертки.

Для РЛС «Наяда-5» Дб = 1,0° (бГОР = 0,7°, а = 1 мм, R = 200 мм).

Размещено на Allbest.ru