Радиолокационные станции обнаружения целей. Тактико-технические данные

Однозначно определяемая максимальная дальность

Максимальная дальность действия РЛС определяется основной формулой радиолокации и зависит от параметров РЛС.

Однозначность определения дальности до объекта зависит от периода следования зондирующих импульсов Тп. Далее этот вопрос изложить следующим образом.

Максимальная дальность действия РЛС равна 300 км. Определить время задержки до цели, находящейся на этой дальности

Период повторения зондирующих импульсов выбран равным 1000 мкс. Определить дальность до цели, время задержки до которой равно Тп

В воздушном пространстве находятся две цели: цель №1 на дальности 100 км и цель №2 на дальности 200 км. Как будут выглядеть отметки от этих целей на индикаторе РЛС (рис. 3.4, слайд 22, 30).

При зондировании пространства импульсами с периодом повторения 1000 мкс отметка от цели №1 будет высвечиваться на дальности 50 км, так как после дальности 150 км начнется новый период развертки и дальняя цель даст отметку в начале шкалы (на дистанции 50 км). Отсчитанная дальность не соответствует реальной.

Как исключить неоднозначность в определении дальности?

После обобщения ответов студентов сделать вывод:

Для однозначного определения дальности необходимо период повторения зондирующих импульсов выбирать в соответствии с заданной максимальной дальностью действия РЛС, то есть

.

Для заданной дальности 300 км период повторения зондирующих импульсов должен быть больше 2000 мкс или частота повторения должна быть меньше 500 Гц.

Кроме того, максимально определяемая дальность зависит от ширины ДНА, скорости вращения антенны и необходимого числа импульсов, отраженных от цели за один оборот антенны.

Разрешающей способностью по дальности (дД) называется то минимальное расстояние между двумя целями, находящимися на одном азимуте и угле места, при котором отраженные от них сигналы наблюдаются на экране индикатора еще раздельно (рис. 3.5, слайд 23, 31, 32).

При заданной длительности зондирующего импульса фи и расстоянии между целями ?Д1 цели №1 и №2 облучаются раздельно. При той же длительности импульса, но при расстоянии между целями ?Д2 цели №3 и №4 облучаются одновременно. Следовательно, в первом случае на экране ИКО будут видны раздельно, а во втором - слитно. Отсюда вытекает, что для раздельного приема импульсных сигналов необходимо, чтобы интервал времени между моментами их приема был больше длительности импульса фи (?t> фи)

Минимальная разность (Д2 - Д1), при которой цели видны на экране раздельно, по определению есть разрешающая способность по дальности дД, следовательно

Помимо длительности импульса фи на разрешающую способность станции по дальности оказывает влияние разрешающая способность индикатора, определяемая масштабом развертки и минимальным диаметром светящегося пятна на экране ЭЛТ (dп ? 1 мм). Чем крупнее масштаб развертки дальности и лучше фокусировка луча ЭЛТ, тем лучше разрешающая способность индикатора.

В общем случае разрешающая способность РЛС по дальности равна

где дДи - разрешающая способность индикатора.

Чем меньше дД, тем лучше разрешающая способность. Обычно разрешающая способность РЛС по дальности имеет величину дД = (0,5…5) км.

В отличие от разрешающей способности по дальности разрешающая способность по угловым координатам (по азимуту дв и углу места де) не зависит от метода радиолокации и определяется шириной диаграммы направленности антенны в соответствующей плоскости, которую принято отсчитывать по уровню половинной мощности.

Разрешающая способность РЛС по азимуту дво равна:

дво = ц0,5 р о + двио,

где ц0,5 р о - ширина диаграммы направленности по половинной мощности в горизонтальной плоскости;

двио - разрешающая способность по азимуту индикаторной аппаратуры.

Высокие разрешающие способности РЛС позволяют раздельно наблюдать и определять координаты близко расположенных целей.

Минимальная определяемая дальность - это наименьшее расстояние, на котором станция еще может обнаруживать цель. Иногда пространства вокруг станции, в котором цели не обнаруживаются, называют «мертвой» зоной (слайд 33).

Использование в импульсной РЛС одной антенны для передачи зондирующих импульсов и приема отраженных сигналов требует отключения приемника на время излучения зондирующего импульса фu. Поэтому отраженные сигналы, приходящие к станции в момент, когда ее приемник не подключен к антенне, не будут приняты и зарегистрированы на индикаторах. Продолжительность времени, в течение которого приемник не может принимать отраженные сигналы, определяется длительностью зондирующего импульса фu и временем, необходимым для переключения антенны с передачи на прием после воздействия на него зондирующего импульса передатчика tв.

Зная это время, значение минимальной дальности Дmin импульсной РЛС можно определить по формуле

где фu - длительность зондирующего импульса РЛС;

tв - время включения приемника после окончания зондирующего импульса передатчика (единицы - мкс).

Например. При фu = 10 мкс Дmin = 1500 м

при фu = 1 мкс Дmin = 150 м.

Следует иметь ввиду, что к увеличению радиуса «мертвой» зоны Дmin приводит наличие на экране индикатора отраженный от местных предметов и ограниченность пределов поворота антенны по углу места.

Импульсный метод радиолокации эффективен при измерении дальностей объектов, находящихся на больших расстояниях.

Третий учебный вопрос

Метод непрерывного излучения

Наряду с использованием импульсного метода радиолокации можно осуществить с помощью установок с непрерывным излучением энергии. При непрерывном методе излучения представляется возможность посылать большую энергию в направлении на цель.

Наряду с преимуществом энергетического порядка метод непрерывного излучения по ряду показателей уступает импульсному методу. В зависимости от того, какой параметр отраженного сигнала служат основой для измерения дальности до цели, при непрерывном методе радиолокации различают:

фазовый (фазометрический) метод радиолокации;

частотный метод радиолокации.

Возможны также комбинированные методы радиолокации, в частности, импульсно-фазовый и импульсно-частотный.

При фазовом методе радиолокации о расстоянии до цели до цели судят по разности фаз излучаемых и принимаемых отраженных колебаний. Первые фазометрические методы измерения расстояния были предложены и разработаны академиками Л.И. Мандельштамом и Н.Д. Папалекси. Эти методы нашли применение в длинноволновых авиационных радионавигационных системах большого радиуса действия.

При частотном методе радиолокации о расстоянии до цели судят по частоте биений между прямым и отраженным сигналами.

Примечание. Изучение этих методов студенты проводят самостоятельно. Литература: Слуцкий В.З. Импульсная техника и основы радиолокации. С. 227-236.

Определение дальности до объекта при импульсном методе сводится к изменению времени запаздывания tзап отраженного сигнала относительно зондирующего импульса.

Для однозначности определения дальности до объекта необходимо, чтобы tзап.мах ? Тп.

Разрешающая способность по дальности дД тем лучше, чем меньше длительность зондирующего импульса фu.

Размещено на Allbest.ru