Основное уравнение радиолокации
Если антенна РЛС – изотропный (ненаправленный) излучатель, то вся излучаемая мощность равномерно распределяется по объему расширяющейся сферы. Тогда плотность потока мощности на поверхности сферы, достигшей объекта, определится:
| Pи r = ¾¾ , 4pD2 | (77) |
где Pи–излученная мощность;
D–расстояние до объекта (радиус сферы).
Так как антенна РЛС имеет направленные свойства, то плотность потока мощности в направлении объекта будет равна:
| PиGa r1=rGa = ¾¾ , 4pD2 | (78) |
где Ga–коэффициент направленного действия антенны РЛС.
Под действием облучающего поля объект переизлучает в окружающее пространство мощность:
| PиGaSэ P=r1Sэ = ¾¾¾ , 4pD2 | (79) |
где Sэ–эффективная поверхность отражения объекта.
Переизлучаемая объектом мощность рассеивается в окружающем пространстве и часть её, возвращаясь к РЛС, создает у её антенны плотность потока мощности:
| P PиGaSэ r2 = ¾¾ = ¾¾¾ 4pD2 (4pD2)2 | (80) |
Этот поток захватывается всей поверхностью антенны и подается на вход приёмника мощностью:
| PиGaSэSa Pп = r2Sа = ¾¾¾¾ , (4pD2)2 | (81) |
где Sa–поверхность антенны.
Направленные свойства антенны как пластины определятся:
| Sa Ga = 4p ¾ l2 | (82) |
Следовательно, при условии использования для передачи и приёма одной и той же антенны, зависимость (81) можно преобразовать к виду:
|
|
|
| PиGa2Sэl2 Pп = ¾¾¾¾ (4p)3 D4 | (83) |
Зависимость (83) называется основным уравнением радиолокации. Она показывает количественную связь мощности принятого сигнала на входе приёмника с техническими характеристиками РЛС, эффективной поверхностью отражения объекта и расстоянием до него.
Если мощность на входе приёмника ограничить его чувствительностью Pпmin, то из нее можно определить предельную дальность действия РЛС:
| 0.25 æPиGa2Sэl2 ö Dmax = ç ¾¾¾¾ ÷ è (4p)3 Pпmin ø | (84) |
Как видно из зависимости (84), дальность действия РЛС в свободном пространстве зависит от импульсной мощности передатчика, чувствительности приёмника, направленных свойств антенны и облучаемого объекта, а также от параметров облучающего поля.
Эксплуатационно-технические характеристики РЛС
М а к с и м а л ь н а я д а л ь н о с т ь о б н а р у ж е н и я. Зависит от мощности передатчика, чувствительности приёмника, направленных свойств антенны, характеристик цели, состояния окружающей среды и пр. Находится в пределах нескольких десятков миль.
|
|
|
М и н и м а л ь н а я д а л ь н о с т ь о б н а р у ж е н и я. Зависит от длительности импульсов излучения (используемой шкалы), высоты установки антенны, ширины диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости. Составляет 25–50 м.
Р а з р е ш а ю щ а я с п о с о б н о с т ь п о д а л ь н о с т и. Это минимальное расстояние между двумя раздельно наблюдающимися целями, расположенными в одном направлении. Составляет 15–25 м.
Р а з р е ш а ю щ а я с п о с о б н о с т ь п о н а п р а в л е н и ю. Это минимальное значение угла между направлениями на два равноудаленных и раздельно наблюдаемых объекта. Составляет 0.8°–1.5°.
Т о ч н о с т ь и з м е р е н и я р а с с т о я н и я. Определяется длительностью импульсов излучения (шкалой дальности) и уровнем шумов приёмника. Составляет примерно 1% от используемой шкалы дальности.
Т о ч н о с т ь и з м е р е н и я н а п р а в л е н и я. Зависит от ширины диаграммы направленности в горизонтальной плоскости и уровня шумов приёмника. Колеблется в пределах 0.8°–1.0°.
Д л и н а и с п о л ь з у е м ы х р а д и о в о л н. Выбирается исходя из необходимости решения следующих задач:
|
|
|
обнаружение больших или малых целей;
получение узкой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости;
обеспечение заданной дальности действия;
улучшение помехозащищенности.
Используется диапазон 3–10 см.
Ч а с т о т а п о в т о р е н и я и м п у л ь с о в. Определяется используемой шкалой дальности и колеблется в пределах 400–3200 имп/сек.
М о щ н о с т ь п е р е д а т ч и к а. Непосредственно связана с дальностью обнаружения целей. Колеблется в пределах 6–10 кВт для РЛС малых судов и 30–50 кВт для РЛС больших судов.
Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь п р и е м н и к а. Это способность обнаруживать слабые сигналы с заданной вероятностью. Находится в пределах 10–12 Вт.
Н а д е ж н о с т ь р а б о т ы. Это свойство РЛС сохранять свои эксплуатационно-технические параметры в течение определенного времени. Оценивается количеством часов наработки на отказ.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 266; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!