🗊Презентация Радиолокационные системы

Радиолокационные системы 32 лекции 4 лабораторные работы Экзамен Лектор: проф. каф. РТС Владимир Григорьевич Андреев

Список рекомендуемой литературы 1. Васин В.В., Власов О.В., Григорин-Рябов В.В., Дудник П.И., Степанов Б.М. Радиолокационные устройства. Изд-во "Советское радио", 1970. 2. Дулевич В.Е. и др. Теоретические основы радиолокации. Изд-во "Советское радио", 1964. 3. Фалькович С.Е. Приём радиолокационных сигналов на фоне флуктуационных помех. Изд-во "Советское радио", 1961. 4. Бакулев П.А. Радиолокация движущихся целей. Изд-во "Советское радио", 1964. 5. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. Изд-во "Наука", 1969. 6.Гуткин Л.С. Теория оптимальных методов радиоприёма при флуктуационных помехах. Госэнергоиздат, 1961. 7.Левин Б.Р. Теория случайных процессов и её применение в радиотехнике. Изд-во "Советское радио", 1960. 8.Хелстром К. Статистическая теория обнаружения сигналов. Изд-во иностранной литературы, 1963.

Список рекомендуемой литературы 1. Бакулев П.А. Радиолокационные системы.– М.: Радиотехника, 2004.– 319 с.– 621.396.96(021), Б198.– 65 экз. 2. Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф. Облик перспективных бортовых радиолокационных систем. Возможности и ограничения.– М.: ИПРЖР, 2002.– 174 с.– 629.73, К191.– 12 экз. 3. Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф. Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах; Ч.1.– М.: Радиотехника, 2004.– 309 с.– 621.396.96, О-931.– 5 экз. 4. Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф. Радиолокационное оборудование автоматизированных систем управления воздушным движением.– М.: Транспорт, 1995.– 34 с.– 621.396.96(021), Р154.– 2 экз. 5. Котоусов А.С. Теоретические основы радиосистем. Радиосвязь, радиолокация, радионавигация: Учеб. пособие.– М.: Радио и связь, 2002.– 224 с.– 21 экз. 6. Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Радиомониторинг. Задачи, методы, средства / Под ред. А.М. Рембовского. М: Горячая линия – Телеком, 2006. 492 с. 7. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов.– М.‑С.Пб: Питер, 2006.– 750 с.

Общие сведения о радиолокации Основные задачи радиолокации

Физические основы обнаружения целей и определения их координат и скорости

Тактические данные и  технические характеристики РЛС При проектировании новых РЛС необходимо учитывать следующие тактические данные аппаратуры: - размеры области пространства, в пределах которой осуществляется наблюдение целей, - зону обзора; - время, требующееся для осмотра заданной области, или период обзора Тобз; - измеряемые координаты; - точность измерения координат и скорости целей; - разрешающую способность; - эксплуатационную надёжность; - помехозащищённость.

Зона обзора ограничивается максимальной (Dмакс) и минимальной (Dмин) дальностью действия и секторами обзора в горизонтальной (Фаз) и вертикальной (Фум) плоскостях. Зона обзора ограничивается максимальной (Dмакс) и минимальной (Dмин) дальностью действия и секторами обзора в горизонтальной (Фаз) и вертикальной (Фум) плоскостях.

Разрешающая способность РЛС характеризует возможность раздельного наблюдения целей, которые отличаются либо значением одной из координат, либо скоростью движения. Разрешающая способность РЛС характеризует возможность раздельного наблюдения целей, которые отличаются либо значением одной из координат, либо скоростью движения. Разрешающая способность по дальности δ(D) определяется минимальным расстоянием между двумя целями, имеющими одинаковые угловые координаты и скорости, при котором эти цели наблюдаются раздельно. Если расстояние между целями станет меньше δ(D), то РЛС будет воспринимать их как одну цель. Разрешающая способность по угловой координате δ(φ) определяется минимальным углом между направлениями на две цели, характеризующиеся одинаковыми дальностями и скоростями движения, при котором возможно раздельное наблюдение целей. Разрешающая способность по скорости δ(Vр) определяется минимальным различием скоростей двух целей, наблюдаемых раздельно, при условии равенства их дальностей и угловых координат. Эксплуатационной надёжностью РЛС называется её свойство выполнять заданные функции в течение определённого времени в допускаемых при эксплуатации условиях. Обычно эксплуатационную надёжность характеризуют вероятностью безотказной работы станции в течение заданного промежутка времени.

Тактические данные РЛС определяются её техническими характеристиками: Тактические данные РЛС определяются её техническими характеристиками: - принцип построения РЛС (метод получения радиолокационных сигналов, вид излучаемых колебаний, способ обработки сигналов в приёмнике); - несущая частота излучаемых колебаний f или длина волны λ; - закон модуляции излучаемых колебаний; - средняя Рср и пиковая Ри мощности излучения; - форма и ширина диаграммы направленности антенны θаз, θум; - чувствительность приёмного устройства по мощности (Рпр мин) или энергией (Епр мин); - тип выходного устройства.

Методы измерения координат и параметров движения радиолокационных целей Методы измерения дальности в активных РЛС

Классификация методов измерения дальности по параметрам сигналов

Амплитудный метод измерения дальности Используется постоянство скорости распространения электромагнитной энергии. Определяется время запаздывания характерного изменения амплитуды принимаемого радиолокационного сигнала. Модуляция излучаемых колебаний обычно импульсная.

Измерение дальности импульсным методом Пятно на экране воспроизводит огибающие излучённого и отражённого импульсов, расстояние между которыми l пропорционально дальности обнаруженной цели: ,      где VП – скорость движения пятна по экрану индикатора, tD. Измеряемая дальность:

Особенности импульсного метода Достоинства импульсных дальномеров: возможность построения РЛС с одной антенной; простота индикаторного устройства; удобство одновременного измерения дальности многих целей; простота разделения излучаемых импульсов, длящихся очень малое время, и принимаемых сигналов.

Частотный метод измерения дальности Используется постоянство скорости распространения электромагнитных волн. Используется частотная модуляции излучаемых непрерывных колебаний. Время запаздывания определяется путём измерения разности частот излучаемых колебаний и отражённого сигнала.

Фазовый метод измерения дальности Используется постоянство скорости распространения электромагнитных волн. Излучаются непрерывные синусоидальные колебания. Время запаздывания определяется путём измерения разности фаз сигналов.

Особенности фазового метода Достоинства фазовых дальномеров: малая пиковая мощность излучения, так как генерируются незатухающие колебания; точность измерения дальности практически не зависит от доплеровского сдвига частоты отражённого сигнала (в отличие от частотного метода); возможность измерения малых дальностей (Dmin→0); простота измерительного устройства.

Измерение угловых координат

Классификация методов измерения угловых координат

Принципы измерения угловых координат Используется зависимость выходного напряжения Uвых приёмника от направления φ прихода радиоволны Uвых(φ). Зависимость Uвых(φ) называется пеленгационной характеристикой. Время запаздывания не играет ключевой роли для измерения угловых координат.

Классификация амплитудных методов измерения угловых координат

Пеленгация (измерение угловой координаты) по методу максимума

Функциональная схема угломерного устройства

Точность измерения угловых координат методом максимума

Особенности угломерного амплитудного метода максимума Достоинства угломерного метода: получение наибольшей (при прочих равных условиях) амплитуды принимаемого сигнала в момент точного пеленга (максимум ДНА направлен на цель); отсутствие необходимости формирования нескольких лучей или быстрого сканирования; простота технической реализации.

Пеленгация (измерение угловой координаты) по методу минимума

Пеленгация (измерение угловой координаты) методом сравнения

Пеленгация (измерение угловой координаты) методом сравнения

Пеленгация (измерение угловой координаты) методом сравнения

Пеленгация равносигнальным методом

Пеленгация равносигнальным методом

Фазовый метод измерения угловых координат

Фазовый метод измерения угловых координат

Особенности угломерного фазового метода Достоинства угломерного метода: высокая точность измерения угла; удобство использования для автоматического слежения за целями по угловым координатам.

Измерение радиальной скорости

Измерение радиальной скорости

Измерение радиальной скорости

Дальность действия радиолокационных станций