Фазовый следящий радиолокатор

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА 401

А.А СОСНОВСКИЙ

РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ И РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ

ИЗМЕРИТЕЛИ УГЛОВЫХ КООРДИНАТ

Учебное пособие к курсовому проектированию

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ФАЗОВЫЙ СЛЕДЯЩИЙ РАДИОЛОКАТОР. 2

1.1 Выбор структурных схем.. 3

1.2. Расчет параметров цели. 8

1.3. Расчет длины волны и параметров ФАР. 9

1.4. Расчет параметров сигнала. 10

1.5. Расчет полосы пропускания УПЧ.. 11

1.6. Расчет погрешностей. 11

1.7. Расчет энергетических параметров. 17

1.8. Расчет вспомогательных параметров. 19

2. ФАЗОВЫЙ СУММАРНО-РАЗНОСТНЫЙ РАДИОЛОКАТОР. 22

2.1. Выбор структурных схем.. 23

2.2.Расчет длины волны и параметров ФАР. 28

2.3. Расчет параметров сигнала. 29

2.4. Выбор параметров устройств обработки сигналов. 29

2.5. Расчет погрешностей. 30

2.6. Расчет энергетических параметров. 33

2.7. Расчет вспомогательных параметров. 34

3. АМПЛИТУДНЫЙ СУММАРНО-РАЗНОСТНЫЙ РАДИОЛОКАТОР. 36

3.1. Выбор структурных схем.. 36

3.2. Расчет длины волны и параметров ФАР. 40

3.3. Расчет параметров сигнала. 40

3.4. Выбор параметров устройств обработки сигналов. 41

3.5. Расчет погрешностей. 41

3.7. Расчет вспомогательных параметров. 45

4. АМПЛИТУДНО-АМПЛИТУДНЫЙ РАДИОЛОКАТОР. 46

4.1. Выбор структурных схем.. 46

4.2. Расчет длины волны и параметров ФАР. 51

4.3. Расчет параметров сигнала. 51

4.4. Выбор параметров устройств обработки сигналов. 51

4.5. Расчет погрешностей. 52

4.6. Расчет энергетических параметров. 55

4.7. Расчет вспомогательных параметров. 56

ФАЗОВЫЙ СЛЕДЯЩИЙ РАДИОЛОКАТОР

Рассматриваемый фазовый следящий радиолокатор (РЛ) входит в состав наземной системы дальнего обнаружения объектов (целей), летящих на высотах порядка сотен километров над Землей. Для детальной разработки предлагается угломестный канал этого РЛ, представляющий собой фазо-фазовый моноимпульсный радиопеленгатор.

Тактическая ситуация, соответствующая этому заданию показана на рис. 1.1. Рабочая зона наземного радиолокатора НРЛ в угломестной плоскости (заштрихована) ограничена возможным в данном РЛ сектором обзора по углу места от до и двумя окружностями с радиусами и . Значение выбирают так, чтобы РЛ мог сопровождать цели с минимальной допустимой для данного класса целей высотой полета. Максимальная дальность должна быть равна дальности прямой видимости цели Ц с точки установки антенны РЛ. Дальность прямой видимости (в километрах) с учетом атмосферной рефракции при , где и - высота подъема антенны РЛ и высота полета цели соответственно, определяется известным соотношением:

(1.1)

Рис. 1.1

где выражается в километрах. Расчет выполняется для максимальной высоты полета цели (при проектировании считается, что ).

Траектория движения цели (штриховая кривая на рис. 1.1) при постоянстве скорости цели , является частью круговой орбиты, имеющей радиус , где - радиус Земли. Пересечение траектории полета цели с границей рабочей зоны, соответствующей , определяет минимальную измеряемую дальность цели .

При проектировании фазового следящего РЛ и его угломестного канала (УМК) требуется учет того, что:

I. Решение поставленных перед РЛ задач предполагает включение в РЛ каналов измерения дальности, скорости и двух угловых координат (азимута и угла места) цели.

2. Измерение дальности целесообразно осуществлять импульсным методом, при котором упрощается построение радиолокатора и возможно использование общей антенны, как для передачи, так и для приема сигналов. При этом длительность зондирующего импульса может быть увеличена до значения, определяемого , что способствует повышению потенциала радиолокатора.

3. Диапазон измеряемых дальностей цели от до определяется заданным сектором обзора по углу места (), причем обычно больше , задаваемой, как указывалось, из тактических соображений.

4. На точность определения координат и скорости цели влияет тропосферная рефракция радиоволн, причем степень этого влияния увеличивается с ростом пути радиоволн в нижних слоях атмосферы.

5. При постоянной линейной скорости цели угловая скорость зависит от дальности до цели (рис. I.2):

(1.2)

где угловую скорость рекомендуется выражать в град/с.

Рис. 1.2

Линейную скорость следует выражать в единицах СИ, используя соотношение

1 м/с = 3, 6 км/ч. (1.3)