Оценка основных навигационных характеристик судовых РЛС

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

1. Задание на курсовую работу

2. Аннотация на английском языке

3. Информативная часть

4. Расчётно-пояснительная записка

5. Список использованной литературы

1. Задание на курсовую работу

Курсовая работа по дисциплине «Радионавигационные приборы и системы» предусмотрена учебным планом и имеет целью:

-систематизацию, углубление и закрепление знаний, приобретённых студентами при изучении теоретического курса и выполнении лабораторных работ;

-овладение элементами научно-исследовательской и самостоятельной творческой работы, в том числе практически оценивать достоинства и недостатки существующих судовых РЛС;

-развитие навыков в оценки точности работы различных РЛС, соответствия их современным стандартам и требованиям безопасности судовождения в различных условиях плавания;

-дать студентам практические навыки в работе с технической документацией, специальной и справочной литературой.

При выполнении задания необходимо:

-дать определение основных навигационных характеристик судовых РЛС и объяснить зависимость этих характеристик от соответствующих показателей (технических параметров станции, высоты установки антенны, отражающих свойств объекта и тд.)

-привести эксплуатационно-технические данные заданной РЛС.

-выполнить расчёт и дальности действия РЛС в заданных условиях.

-выполнить расчёт разрешающей способности судовой РЛС по дальности ДD и направлению ДИ для заданных условий.

-выполнить расчёт точности измерения координат по дальности и направлению для заданных условий.

2. Аннотация на английском языке

Annotation

A marine radar equipment consists of a means of generating radio-frequency oscillations in a particular form; sending them out into space as a narrow beam of radio waves, which is rotated continuously in azimuth; receiving the echoes returned from any target in the area surrounding the ship; and displaying the returned echoes visually on a screen in such a way that the bearing and range of each target from the ship are immediately evident. From this brief description it will be seen that the main parts of radar are a transmitter, an aerial, a receiver, and a display or indicator unit.

In this project we are calculating “min” and “max” distance of action radar

“RHRS - 2005 RC”, on scale 8 miles at fog. “Max” distance of action radar = 18,5 km at

3. Информативная часть

Основные эксплуатационные параметры судовых РЛС.

К основным эксплуатационным параметрам судовых РЛС относятся:

- Максимальная дальность действия в свободном пространстве ;

, м

- Максимальная дальность действия с учетом затухания в атмосфере ;

=

- Максимальная дальность действия с учетом влияния подстилающей водной поверхности ;

=

- Максимальная дальность действия с учетом результирующего влияния атмосферы и водной поверхности

=

Далее приведены другие важные эксплуатационные параметры РЛС. К их числу относятся:

- минимальная дальность действия РЛС - :

Определяется наименьшим расстоянием (в метрах), с которого начинается обнаружение объектов, и ближе которого объекты не обнаруживаются. Различают геометрическое и конструктивное значения .

- разрешающая способность:

Отражает потенциальную возможность станции раздельно обнаруживать объекты, расположенные близко друг от друга. Различают: разрешающую способность по дальности и разрешающую способность по направлению (азимуту).

- точность измерения координат:

Мерой точности измерения является величина, по сути обратная погрешности измерения: чем меньше погрешность, тем выше точность. Погрешность измерения расстояния до объекта и направление на объект носит случайный характер, связанный с неустойчивой работой оборудования, неточной настройкой, субъективными действиями оператора. Вероятность наибольшей погрешности максимальна при однократном измерении. При многократных измерениях величина погрешности стремится к среднеквадратической ошибке :

навигационный координата высокоскоростной антенна

где:

n- количество измерений

- случайная ошибка i-го измерения.

Описание РЛС "RHRS - 2005 RC":

Речная РЛС является последней продукцией, разработанной компанией Furuno в тесном сотрудничестве с Radio Holland Marine.

- удовлетворяет последним требованиям Рейнской комиссии;

- увеличена разрешающая способность благодаря применению ВЧ импульсов;

- 11 шкал дальности: 250, 500, 800, 1200, 1600м и 2, 4, 8, 16, 32, 64км;

- применение дополнительной высокоскоростной антенны делает РЛС пригодной для установки на высокоскоростные суда;

- возможна установка 6Ѕ, 7 или 8 фут. антенны;

- возможность наложения электронной карты;

- возможность представления целей с истинными следами в режиме Head-up.

- возможность подключения разнообразного современного оборудования.

Технические характеристики:

Блок излучателя

Тип излучателя: щелевая волноводная решетка

Скорость вращения антенны:

28 об/мин (RSB-0085) либо 36/42 об/мин (RSB-0086)

Длина излучателя 257см (XN14A), 230см (XN22AF), 204см (XN20AR)

Раскрыв диаграммы направленности по горизонтали:

-3 дБ: 0,95° (XN14A), 1,1° (XN22AF), 1,2° (XN20AR)

-20 дБ: 2,5° (XN14A), 2,8° (XN22AF), 3,0° (XN20AR)

-3 дБ: 25°

Ветровая нагрузка относительная скорость 100 км/ч

ВЧ трансивер

Частота : 9410 МГц ± 30 МГц, длина волны 3см

Пиковая выходная мощность 4 кВт

Дина импульса (PL), частота импульсов (PRP)

0,04 мкс /4000 Гц (0,25-2км), 0,18 мкс / 2500 Гц (2-16

км), 0,5 мкс / 1000 Гц (4-64 км)

Ширина полосы пропускания

25 МГц для коротких (0,04мкс) и средних (0,18 мкс)

импульсов, 3 МГц для длинных импульсов (0,5 мкс)

Блок дисплея

Дисплей 18,1" TFT экран с разверткой 270мм

Представление изображения относительно курсовой линии

Точность дистанция: 1% или 10м; пеленг: 1є

Интерфейсы (вход) - курс (AD-10 или NMEA 0183 IEC61162

- VMG, GLL, глубина, время: NMEA 0183 IEC61162;

- указатель скорости поворота: 20 мВ/є

- отклонение пера руля: 1-100мВ/є

Интерфейсы (выход)

Выносной монитор: курсовая линия, пеленг, видеосигнал,

триггер: SXGA

Климатические условия

Рабочая температура антенна: от -25 до +70єС, дисплей:от -15 до +55єС

Относительная влажность 93% ±2% и менее, ±3% для t=40єC

Напряжение питания 20 - 40В пост. тока

Потребление 230 Вт

Опции

Блок питания RU1746B, сканер 7 фут, RGBV

видеобуфер, датчик курса PG1000, удлинитель кабеля

блока управления, эл. двигатель антенны 36/42 об/мин.

4.Расчётно-пояснительная записка

Наименование символов:

с=299,793·10 м/с - скорость распространения радиоволн в пространстве

Pout ,Вт - мощность излучения РЛС.

f ,Гц - частота излучения.

ф, сек - длительность излучения РЛС.

Pinr , дБ - чувствительность приёмника.

ИY , ИX ,град. - ширина диафрагмы направленности в вертикальной и горизонтальной плоскостях одновременно.

- КПД передающего и принимающего трактов (принимаем =0,9)

h1,h2 м. - высота подвеса антенны РЛС на судне и высота объекта над водной поверхностью.

S м2 - ЭПР объекта (в соответствии с выбранным вариантом)

, дБ/км - коэффициент затухания электромагнитной энергии в условиях дождя и тумана различной интенсивности (в соответствии с выбранным вариантом).

Pin ,Вт - минимальный уровень приёма сигнала на входе в РЛС, при котором ещё возможно обнаружение объекта.

Исходные данные:

f = 9410*106 Гц С = 299*106 м/с ф=0,18

Pout = 4*103 Вт ?у = 25° ?x = 1°

n1 = 0,9 n2 = 0,9 R = 2мили = 3,2км

Nш = 23 К = 1,38*10-23 Дж/рад То=293К

h1 = 16 h3 = 2 S = 20м2 a = 0.04 дБ/км

Результаты расчётов:

Рассчитываем длину волны излучения:

л=0,032 м.

Рассчитываем величину усиления передающего антенного тракта G:



G=120 - коэффициент усиления

Рассчитываем минимальную дальность действия РЛС (геометрическое значение):

Dmin1 =54,15м.

Рассчитываем минимальную дальность действия РЛС (конструктивное значение):

Dmin2=53,82м

Рассчитываем разрешающую способность РЛС:

- по дальности:

ДD=26,91м

-по направлению

ДИ=0,7 ИX ДИ=0,7 град.

Максимальные погрешности измерения:

- по дальности:

дmaxD=0,5·C· ф дmaxD=26,91 м

-но направлению:

дmaxИ=Иx дmaxИ=1 град.

Рассчитываем максимальную дальность действия в свободном пространстве

= 43840,53 м

Рассчитываем максимальную дальность радиолокационного обнаружения объекта D”max с учётом влияния атмосферы и водной поверхности

D=1,2…64 км - задание переменной величины

График зависимости мощности на входе РЛС от расстояния до объекта при заданных свойствах РЛС, объекта и погодных условий

f(D)
3,83586E-05
5,81258E-10
6,56223E-12
3,75684E-13
4,57364E-14
8,62652E-15
2,16647E-15
6,65866E-16
2,37813E-16
9,53844E-17
4,19599E-17
1,99014E-17
1,00482E-17
5,3482E-18
2,97801E-18
1,72424E-18
1,03295E-18
6,37686E-19
4,04314E-19
2,62532E-19
1,74163E-19

Для заданного значения чувствительности приемного тракта РЛС Вт получаем по графику максимальную дальность обнаружения объекта с учетом влияния атмосферы и водной поверхности D”max =14,5 км.



5.Использованная литература

1) В.И.Дмитреев, В.Ф.Евменов, О.Г.Каратаев, В.Д.Ракитин «Технические средства судовождения»: Учебник для ВУЗов М.:Транспорт, 1990 г.

2)Е.Л.Бродский «Радионавигационные приборы и системы. Часть 2. Средства радиолокации внутреннего водного транспорта». Учебное пособие: СПб: СПГУВК, 2004 г.

3)А.М.Байрашевский и др. «судовые радиолокационные системы». Учебник для морских ВУЗов - 2изд. Переработанное и доп. - М.:Транспорт, 1982 г.

4)М.М.Айзинов, А.М.Байрашевский «Радиотехника и радионавигационные приборы». Учебник для морских ВУЗов. М.: Транспорт, 1975 г.

5)Е.Л.Бродский, А.А.Сикарев «Радионавигационные приборы и системы: оценка основных навигационных характеристик судовых РЛС». Учебное пособие: СПб: СПГУВК, 2004 г.

Размещено на Allbest.ru

...