3. Виды радиолокации
По особенностям использования радиоволн радиолокация подразделяется на:
-активную;
-активную с активным ответом;
-полуактивную;
-пассивную.
Оценить ответы и объявить оценки. Сделать выводы об усвоении материала.
Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;
Основная часть.
Первый учебный вопрос.
Уравнение максимальной дальности действия РЛС в свободном пространстве
Максимальная дальность действия РЛС – это предельное расстояние до цели, при котором обеспечивается обнаружение отраженного сигнала от цели на фоне шумов с заданной вероятностью.
Дальность действия РЛС в свободном пространстве (не учитывая влияния земли и атмосферы) в первую очередь зависит от основных ее параметров, отражающих свойств и размеров облучаемого объекта, т.е. цели.
Параметры рлс
|
- мощность передатчика в импульсе |
- |
Pu |
|
- чувствительность приемника |
- |
Pпр.min |
|
- коэффициент усиления антенны |
- |
G |
|
- эффективная площадь антенны |
- |
Sа |
Параметры цели
|
- эффективная отражающая поверхность цели |
|
Чувствительность приемника характеризует способность его принимать слабые сигналы (чем меньше мощность принимаемых сигналов, тем лучше чувствительность). Коэффициент усиления и эффективная площадь антенны характеризует ее фокусирующие свойства.
Предположим, передатчик РЛС находится в точке «О» (рис. 2.1, слайд 13; 18), а цель находится на расстоянии Д в точке «О».
Тогда плотность потока мощности Пц на расстоянии Д (в точке О1) при ненаправленной передающей антенне РЛС можно найти, разделив излучаемую мощность Ри на поверхность сферы с радиусом Д, равную 4Д2
.
При направленном излучении плотность потока мощности у цели Пц возрастает в G раз. Следовательно, Пц в направлении максимального излучения будет равна:
.
Если в направлении максимального излучения антенны находится цель с эффективной отражающей поверхностью (м2), то отраженная от цели мощность Ротр получается равной:
.
Под эффективной отражающей поверхностью цели понимают такую поверхность, которая при равномерном рассеивании энергии по всем направлениям дает такую же интенсивность отраженного сигнала в месте приема, как и реальная цель.
Плотность потока отраженной мощности Потр на расстоянии Д от станции можно получить, разделив величину отраженной мощности Ротр на поверхность сферы радиусом Д
.
Таким образом установили, что на единицу площади приемной антенны РЛС приходится плотность потока отраженной мощности, равная Потр.
Учитывая, что эффективная площадь антенны равна Sa, м2, то полная величина мощности отраженного сигнала, принятая антенной РЛС Рпр, будет равна
.
Из последней формулы определим дальность действия рлс
.
Максимальная дальность действия РЛС определяется минимально необходимой мощностью отраженного сигнала Рпр на входе приемника, при которой возможно различить на экране индикатора отраженный импульс. А это есть не сто иное, как чувствительность приемника РЛС Рпр.мин. Подставив это значение в уравнение дальности действия РЛС, получим
(1)
Данное выражение называют основным уравнением радиолокации для свободного пространства. Оно показывает зависимость дальности действия РЛС от параметров станции и характера цели.
Рассмотрим влияние технических параметров РЛС и эффективной отражающей поверхности цели на дальность действия радиолокатора.