Владимирский  Государственный Университет 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

на тему: «расчет основных параметров РЛС»

по дисциплине «радиотехнические системы» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студ.

гр. ЗРТУ-108

Чудов М. А.

Проверил: проф.

Галкин  А.П. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

г. Владимир 2012 г.

      Вариант Nō 7

Исходные  данные

 
 
 
 
 
 
 

Выбор структурной схемы стационарной РЛС строчного обзора

  

  Предлагается  произвести расчет основных технических  характеристик обзорной РЛС. Это  такая станция которая способна постоянно производить облучение всех точек заданной области пространства и принимать сигналы от целей находящихся в нём. РЛС должна производить сканирование с помощью строчного вида, на электронном принципе обзора. Достоинством такой РЛС является возможность непрерывного слежения за определенным участком воздушного пространства с очень большой скоростью, это реализуемо за счет применения фазированной антенной решетки (ФАР). ФАР представляет собой систему излучателей с электрически управляемым фазовым распределением позволяющую минимизировать боковые лепестки и создать антенну с оптимальной диаграммой направленности. Предлагается взять ФАР с частотным управляемым лучом, для этого в блок-схеме должен появиться гетеродин ВЧ с изменяемой частотой, который будет питать нашу многоэлементную передающую антенну.

  

  Такая антена способна обеспечить быстрый захват цели и почти мгновенное переключение в любую точку наблюдаемого пространства.

  Цифровой  способ обработки информации самый  помехозащищенный, он позволяет избежать ложных срабатываний за счет применения специальных способов обработки  входного сигнала. К тому же при таком методе ЭВМ может просчитать траекторию полета цели и вывести информацию в максимально дружественном оператору варианте. Отделение полезного сигнала от вредного происходить в преселекторе, далее очищеный сигнал проходит расшифровку и передаеться ЭВМ для организации интерфейса с оператором.

  

  Так как основные антенны находятся  в постоянной работе и имеют узконаправленную характеристику целесообразнее у приемника  использовать свою антенну расположенную  позади ФАР в зоне отсутствия излучения. Но отраженный сигнал в этой области должен восприниматься прекрасно.

    

  Основными достоинствами рассчитываемой РЛС  являются: хорошая защищенность от внешних помех за счет применения цифровых методов обработки информации, быстрое сканирование выделенного участка за счет применения ФАР, простота и надежность передатчика за счет отсутствия сложных методов формирования пакетных сигналов.

  Недостатками  являются: маленький угол обзора всего 40^о, работает только с довольно удаленными объектами от 25 км, наличие раздельных антенн из-за применения ФАР. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Расчет  тактических показателей  космической РЛС

  конического обзора

  Так как расчет данной курсовой работы ведется, как правило, методом последовательного  приближения с неоднократным  уточнением и согласованием значений величин, то для упрощения математических расчетов мною была использована специализированная программа.

  Алгоритм  программы достаточно прост: сначала  пользователь вводит данные необходимые  для расчета, а затем программа  производит эти расчеты и проверяет заданные условия.

  

Рис. 1 
 

Выбор технических параметров:

1.  Согласно рис.1 для D_max=300км оптимальная длина волны равна приблизительно 6см. Выбор более короткой длины волны позволяет с меньшими затруднениями удовлетворить требования к точности измерения угловых координат, поэтому выберем длину волны l=5 см.

Рис.2

2. Из  условия обеспечения необходимого разрешения по углу места и азимуту δε=δβ>60°λ/d_a, получаем что линейный размер антенны d_a> >60°λ/δε. Выбираем d_a=17м.

3. Относительного  периода обзора К_обз=2,5.

4. Период  обзора Т_обз=2с.

5.Выбор  частоты следования импульсов  осуществляется согласно условию определения дальности .

Примем  F_и=400 имп/с.

Рис.3

6. На  волне l=5 см при использовании в качестве усилителя ЛБВ можно получить (см. рис.2).

Рис.4

Примем  .

7. Из  рис. 3 при допустимые характеристиках обнаружения: p_по=0.8, p_лт=10^-4 получаем значение отношения сигнал/шум q=75.

Рис.5

8. Потери  в тракте примем  10.

Число импульсов в пачке N_c=1.

9. Выбираем  среднюю мощность Р_cр=80 Вт(для РЛС космической конструкции достигает несколько десятков ватт), импульсную мощность Р_и=170 кВт.

10. Коэффициент  поглощения d(l) в дожде интенсивностью 4мм/ч и кислороде воздуха на волне 5 см  равен 2,7×10^-2 дБ/км (рис. 6).

Рис.6 
 

      Расчет:

После выбора технических параметров программа выполнит все необходимые расчеты.

Угловой размер луча: 0.3735 град

Период  облучения цели 14.56мкс

Длительность  импульсов  1.17647 мкс

Потенциальная разрешающая способность:

δD_п = 176.5 м < δD = 200 м => условие выполнено

δφ_п = 0.176^о < δφ = 0.2^о => условие выполнено

Потенциальные ошибки:

σD_п = 11.5 м < σD = 250 м => условие выполнено

σφ_п = 0.024^о < σφ = 0.2^о => условие выполнено 
 

 

      Рис.7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Список  литературы:

1. Васин В.В., Степанов Б.М. Справочник-задачник по радиолокации. –М.: Сов.радио ,1977.-320 с.
2. Галкин А.П. Техника радиолокации. Методические разработки к курсовой работе по курсу: Радиотехнические системы.-Владимир: ВГУ