ДЗ1

Вариант 1.

Определите параметры сигнала: длительность импульса τ_И, период повторения Т_П и частоту F_П повторения импульсов, скважность Q= Т_П / τ_И, длительность пачки τ_П и число радиоимпульсов n в ней для обзорной РЛС, работающей в диапазоне дальностей от R_min=150м до R_max= 75км с разрешающей способностью δR=150м, если круговой обзор совершается антенной с диаграммой направленности ϕ_а=1° со скоростью Ω_СК=200 град/с. Время восстановления антенного переключателя ППП τ_вос=0,1мкс

Ответ: τ_И=1мкс; Т_П=0,5мс; F_П =2кГц; Q = 500; τ_П = 5мс; n = 10

Вариант 2.

Самолёт-истребитель, имеющий скорость v_И=2160 км/ч, атакует с расстояния R_ат= 5 км групповую цель из трёх самолётов, летящих навстречу истребителю на той же высоте со скоростью v=1080 км/ч строем "равносторонний треугольник" со стороной l=300 м. РЛС истребителя работает на частоте 35ГГц и обладает дальностью действия R_max= 60км.

Определите длительность импульса τ_И и период повторения Т_П зондирующего сигнала РЛС, необходимые для определения числа самолётов в группе и их скорости, и диаметр антенны d_а. Найдите необходимую для однозначного измерения скорости частоту повторения импульсов F_П. Укажите, какая особенность зондирующего сигнала позволит измерить скорость цели.

Ответ: τ_И =0,4мкс; d_а=0,27м; Т_П ≥0,4мс.

Вариант 3.

Самолёт-штурмовик, летящий на высоте Н=200м со скоростью v_ш=720 км/ч атакует с расстояния R_ат= 1 км наземную цель, движущуюся со скоростью v_ц=61,2 км/ч, используя импульсную РЛС с когерентным зондирующим сигналом, длина волны которого λ=8 мм, а длительность импульса τ_И =0,1мкс. Расчётная дальность действия РЛС R_max= 33км, а сектор обзора по азимуту Δα=±45° и по углу места Δβ=±10°. Антенна РЛС - квадратная ФАР со стороной d_а=0,46м и электронным управлением ДНА. Для уверенного обнаружения сигнала необходима пачка из n=50 импульсов.

Определите параметры отражённого сигнала: частоту F_П повторения импульсов, длительность пачки импульсов τ_П, число радиоимпульсов n в пачке, а также максимальное значение доплеровского сдвига частоты F_{д max}. Кроме того, найдите разрешающую способность по дальности δR, по азимуту δα, по углу места δβ и скорости δv_r и период обзора Т_обз. Укажите, что надо сделать, чтобы однозначно измерить радиальную скорость в рассматриваемой ситуации. Помеху из-за отражения сигнала от подстилающей поверхности не учитывать.

Ответ: Т_П=200мс; F_П =5кГц; δα=δβ=1°; δR=15м; τ_П = 0,01с; δv_r = 0,4м/с; F_{д max}=53,2кГц; Т_обз=18с.

Вариант 4.

Определите параметры отражённого сигнала: длительность импульса τ_И, длительность отражённой пачки τ_п, число импульсов в пачке n и длину волны λ РЛС, если требуемая дальность действия R_max=60км, разрешающая способность по дальности δR=150м, по азимуту и углу места δα=δβ=2,2°. Антенна - квадратная ФАР со стороной d_a=0,8м. Зона обзора по азимуту Δα =110°, по углу места Δβ=11°. Обзор по азимуту механический со скоростью Ω_СК=220 град/с, по углу места - электронный. Найдите также период обзора Т_обз.

Ответ: τ_И =1мкс; Т_П =0,4мкс; λ=0,03м; τ_П = 0,01с; n=25; Т_обз=2,5с.

Вариант 5.

1. Выберите длину волны для двух типов РЛС: самолётной (РЛС-1) и наземной (РЛС-2), диаграммы направленности антенн которых имеют одинаковую ширину ϕ_а=3° при условии, что коэффициенты потерь из-за поглощения электромагнитной энергии дождём интенсивностью Q=4мм/ч на трассе длинной ΔR=100км не должны превышать L_п1 = 7дБ (для РЛС-1) и L_п2 = 0,6дБ (для РЛС-2), а размеры диаметров антенн составляют, соответственно, d_a1=0,6м и d_a2=2м.

Ответ: λ₁=2,93см, λ₂=10см

2. Определите дальномерную погрешность ΔR, вызываемую рефракцией, когда радиоволна распространяется между РЛС и целью в тропосфере по дуге траектории окружности радиуса R_т= R_з.эф=8500км и измерена дальность до цели R= 500км, по сравнению со случаем, когда рефракция отсутствует. Высотами подъёма антенн РЛС и цели пренебречь.

Ответ: ΔR =72м

Вариант 6.

1. Выберите несущую частоту f₀ РЛС, если размер цели l_ц=80см, требуемая разрешающая способность по угловым координатам δα=δβ=4°. Антенна РЛС - квадратная ФАР со стороной d_a1=0,38м

Ответ: f₀=11,3ГГц.

2. Определите значение дальномерной погрешности ΔR, если скорость распространения радиоволн известна с точностью до σ_с/с=10^-4, а измеряемые дальности R₁=100км и R₂=500км.

Ответ: ΔR₁=10м; ΔR₂=50м.

Вариант 7.

1. Выбрать параметры зондирующего сигнала импульсного радиодальномера: период повторения импульсов Т_П, длительность импульса τ_И, если R_max= 15км, а разрешающая способность по дальности δR=150м.

Ответ : τ_И =1мкс; Т_П =0,1мс.

2. Истребитель летит со скоростью v_И=1620км/ч и излучает сигнал на частоте f₀=10ГГц. Цель движется на той же высоте, что и истребитель, со скоростью v_ц=1080 км/ч. Определите пределы изменения несущей частоты сигнала, отражённого от цели, при встречном и догонном курсах истребителя.

Ответ: f₀₁=10ГГц+50кГц, f₀₂=10ГГц+10кГц.

Вариант 8.

1. В импульсной РЛС в качестве зондирующего сигнала используется последовательность радиоимпульсов с длительностью τ_И =0,5мкс и частотой повторения F_П =2кГц. Определите однозначно измеряемую дальность R_max, мёртвую зону R_min, разрешающую способность δR, если время восстановления антенного переключателя τ_вос=0,1мкс.

Ответ: R_min=90м, R_max= 75км, δR=75м.

2. Определите радиальный d_R и поперечные d_r и d_в размеры разрешаемого объема на дальностях R₁=10км и R₂=100км для активной РЛС, работающей импульсами с длительностью τ_И =0,5мкс, если ширина диаграммы направленности ϕ_аα=1° и ϕ_аβ=3° соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Ответ: d_r1=d_в2=75м; d_r2=1745м; d_в2=5240м

Вариант 9.

1. Определите разрешающую способность по скорости δv, если на вход приёмника РЛС приходит пачка из n=100 когерентных радиоимпульсов, λ=3см, а однозначно измеряемая дальность R_max=60км.

Ответ: δv=0,4м/с

2. Определите период обзора Т_обз бортовой РЛС перехвата и прицеливания, если зона обзора: по азимуту Δα=±60°, по углу места Δβ=±6°, скорость движения луча по строке Ω_обз=240град/с, время перехода со строки на строку и в начало обзора 0,1с. Рассчитайте длительность τ_П пачки отражённых от цели импульсов и число n импульсов в ней, если ϕ_аα= ϕ_аβ=1,2°, частота следования импульсов F_П =4кГц.

Ответ: τ_П = 20мс; n=20; Т_обз=6с.

Вариант 10.

1. Определите период обзора Т_обз РЛС дальнего обнаружения, если антенна совершает вращение с угловой скоростью Ω_обз=120град/с. Вычислите длительность τ_П пачки отражённых от цели импульсов и число n импульсов в ней, если ширина луча ϕ_аα= 1,5°, а период повторения Т_П =1,3мс.

Ответ: τ_П = 12,5мс; n=9; Т_обз=3с.

2. Определите значения разрешающей способности по дальности δR, скорости δv_r и пределы однозначного определения дальности R_max, если когерентная РЛС работает на частоте f₀=10ГГц, обзор по азимуту круговой с угловой скоростью Ω_обз=20град/с, ширина луча ϕ_аα= 1,2°, период повторения импульсов Т_П = 500мкс, а их длительность τ_и = 1мкс.

Ответ: R_min=150м, R_max= 75км, δR=150м, δv_r = 1,5м/с

Вариант 11.

1. Определите число элементов разрешения m в области обзора РЛС, если она имеет протяжённость по дальности от R_min=150м до R_max= 120км, по азимуту - круговая, по углу места перекрывает углы от β_min=5° до β_mах=85°, длительность импульса τ_и = 1мкс, ширина диаграммы направленности по азимуту и углу места соответственно ϕ_аα=1° и ϕ_аβ=2°

Ответ: m=1,151*10⁷.

2. Определите параметры отражённого сигнала и разрешающую способность по скорости δv,если дальность действия когерентно-импульсной РЛС R_max= 150км, разрешающая способность по дальности δR=150м, зона обзора по азимуту Δα=60° и по углу места Δβ=20°. Антенна - ФАР с электронным управлением ДНА с размерами d_aα=0,86м и d_aβ=0,43м, длина волны λ=3см, период обзора Т_обз=3с.

Ответ: τ_И =1мкс; Т_П =1мс; τ_П =20мс; n=20; δv = 0,75м/с