- •Учебник по дисциплине «Военно-техническая подготовка»
- •Раздел I: «основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск»
- •Введение
- •Тема 1. Радиолокационная система ртв
- •1.1. Радиолокационная система ртв. Принципы построения
- •1.2. Внешняя среда радиолокационной системы
- •1.2.1. Радиолокационные цели
- •1.2.2. Мешающие отражения
- •1.2.3. Внешние излучения
- •1.2.4. Среда распространения радиоволн
- •1.3. Классификация рлс ртв
- •1.4. Основные тактико-технические характеристики рлс ртв
- •1.5. Обобщенная структурная схема рлс
- •1.6. Общие сведения о сазо
- •1.7. Кодирование и декодирование сигналов в системах опознавания
- •1.8. Общие сведения о системах пассивной локации
- •1.9. Радиолокационное распознавание целей. Общие сведения
- •1.9.1. Методы радиолокационного распознавания
- •1.9.2. Показатели качества распознавания
- •1.9.3. Способы распознавания классов воздушных объектов по сигнальным признакам
- •Тема 2. Способы обзора пространства и измерения координат целей срл ртв
- •2.1. Зона обнаружения целей снк
- •2.2. Способы обзора зоны обнаружения и их влияние на боевые возможности рлс
- •2.3. Способы формирования зоны обнаружения
- •2.3.1. Зона обнаружения целей дальномерами
- •2.3.2. Зона обнаружения целей радиовысотомерами
- •2.3.3. Зоны обнаружения целей трехкоординатными рлс
- •2.4. Зона обнаружения целей в рлс метрового диапазона волн
- •2.5. Способы измерения координат целей
- •2.5.1. Измерение наклонной дальности до цели
- •Тема 3. Передающие устройства рлс ртв
- •3.1. Технические характеристики и способы построения передающих устройств рлс ртв
- •3.2. Зондирующие сигналы и влияние их параметров на характеристики рлс
- •3.2.1. Зависимость дальности обнаружения целей от параметров зондирующих сигналов
- •3.2.2. Влияние параметров зондирующих сигналов на точность измерения координат целей
- •3.2.2.1. Ошибки измерения дальности
- •3.2.2.2. Ошибки измерения угловых координат
- •3.2.3. Зависимость разрешающей способности рлс от параметров зондирующих сигналов
- •3.2.4. Влияние параметров зондирующих сигналов на защищенность рлс от активных помех
- •3.2.5. Влияние параметров зондирующих сигналов на защищенность рлс от пассивных помех
- •3.3. Однокаскадное радиопередающее устройство рлс
- •3.3.1. Импульсные модуляторы однокаскадных радиопередающих устройств
- •3.3.1.1. Импульсный модулятор с полным разрядом накопителя
- •3.3.1.2. Импульсный модулятор с частичным разрядом накопителя
- •3.3.2. Генераторные приборы однокаскадных радиопередающих устройств
- •3.4. Многокаскадные радиопередающие устройства рлс
- •3.4.1. Многокаскадное радиопередающее устройство с «простым» зондирующим сигналом
- •3.4.2. Многокаскадное радиопередающее устройство с фкм - зондирующим сигналом
- •3.4.3. Многокаскадное радиопередающее устройство с лчм - зондирующим сигналом
- •Тема 4. Радиоприемные устройства рлс ртв
- •4.1. Структурная схема тракта приема и выделения сигналов из помех
- •4.2. Технические характеристики радиоприемных устройств и их влияние на боевые возможности рлс
- •4.3. Способы увеличения динамического диапазона радиоприемных устройств
- •4.4. Радиоприемные устройства для обработки узкополосных эхо-сигналов
- •4.5. Радиоприемные устройства для выделения широкополосных сигналов
- •4.5.1. Прием и преобразование линейно-частотно модулированных сигналов
- •4.5.1. Прием и преобразование фкм сигналов
- •4.6. Устройства накопления эхо-сигналов
- •4.6.1. Назначение и классификация устройств накопления радиолокационных эхо-сигналов
- •4.6.2.Некогерентные накопители эхо-сигналов
- •4.6.3. Когерентные накопители эхо-сигналов
- •4.6.4. Рециркуляторы. Принципы построения
- •4.6.5. Цифровые устройства накопления радиолокационных эхо-сигналов
- •Содержание
- •Тема 1. Радиолокационная система ртв 8
- •Тема 2. Способы обзора пространства и измерения координат целей срл ртв 100
- •Тема 3. Передающие устройства рлс ртв 156
- •Тема 4. Радиоприемные устройства рлс ртв 247
- •Список сокращений
- •Библиографический список
2.3. Способы формирования зоны обнаружения
Для успешного решения задач радиолокационной разведки и выдачи информации зона обнаружения РЛС (РЛК) боевого режима в вертикальной плоскости должна быть косекансной (см. рис. 2.1). Её основными параметрами являются максимальная дальность , высота обнаружения целей с определенной ЭПР, минимальный и максимальный углы места. Иногда в качестве параметра используют также угол места , при котором определяется переход от изодальностного участка зоны к изовысотному.
Проведем анализ уравнения радиолокации для изодальностного участка зоны обнаружения (см. рис. 2.1). Будем полагать, что в процессе обзора зоны обнаружения антенный луч приемной антенны не изменяет своей ширины ( при ). В случае изодальностной зоны
при
где - угловой размер зоны обнаружения в азимутальной плоскости (в радиолокационных дальномерах он равен 360).Интеграл в знаменателе уравнения (2.12)
Выразим телесный угол изодальностной зоны обнаружения через угловые размеры зоны в азимутальной и угломестной плоскостях. С учетом соотношения (2.1) получим
Подставим значение в исходное уравнение (2.12) и получим
(2.14)
СТР 16
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Дальность до точек граничной поверхности для изовысотной части зоны обнаружения (рис. 2.1) Определяется выражением
при (2.15)
Рассмотрим два способа формирования изовысотного участка зоны обнаружения.
-
В процессе обзора зоны обнаружения главный лепесток ДН приемной антенны не изменяет своей ширины т.е. в пределах углов …. Требуемая форма зоны обнаружения в этом случае может формироваться за счет изменения в угломестной плоскости величины излучаемой средней мощности или коэффициента усиления передающей антенны по закону
С выражения (2.15) получим
(2.16)
При вычислении формулы (2.16) учтено, что
Подставляя (2.16) в исходное уравнение (2.12), получим
(2.17)
-
В процессе обзора изовысотной зоны обнаружения эффективная площадь приемной антенны изменяется в угломестной плоскости по
СТР 17
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
косеканс – квадратному закону
при (2.18)
По такому же закону изменяется и коэффициент усиления передающей антенны. Подобное изменение эффективной площади приемной антенны и коэффициента усиления передающей антенны может быть обеспечено , например, за счет выбора конфигурации зеркала антенны в вертикальной плоскости или за счет использования нескольких облучателей, смещенных в угломестной плоскости (приемлемое приближение к косеканс – квадратной ДН можно получить с помощью всего лишь двух облучателей).
Интеграл в уравнении (2.12 ) для рассматриваемого случая с учетом соотношений (2.15) и (2.18) равен
(2.20)
и уравнение (2.12) можно представить в виде
Сравним между собой два рассмотренных варианта формирования изовысотного участка зоны обнаружения по величине энергии, излучаемой в зону за время однократного обзора . При этом будем полагать , что все прочие параметры РЛС в обоих случаях абсолютно одинаковы.
Сопоставим уравнения (2.17) и (2.20)
где и - энергии, излучаемые в зону обнаружения при вариантах обзора 2 и 1 соответственно.
При (на практике это условие, как правило, выполняется) записанное выше Соотношение можно упростить:
СТР 18
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Полученный результат гласит, что с энергетической точки зрения вариант 1 формирования изовысотного участка зоны обнаружения предпочтительнее (выигрыш в энергии зондирующих сигналов составляет около 300%). Кроме тог, следует учитывать и тот факт, что при формировании косеканс-квадратной ДН поверхность антенны во 2 варианте используется неэффективно.
По аналогии со случаем изодальностной зоны интеграл в знаменателе выражения (2.12) можно трактовать как телесный угол некоторой эквивалентной изодальностной зоны обнаружения
Поэтому ,
и уравнение радиолокации в режиме обзора зоны обнаружения можно приставлять в виде
(2.21)
Для всей смешанной зоны обнаружения (см. рис. 2.1) интеграл в знаменателе уравнения (2.12) можно представить в виде
,
где - телесный угол изодальностного участка зоны обнаружения;
- эквивалентный телесный угол изовысотного участка зоны, определяемый по формулам (2.16) или (2.19).
Уравнение радиолокации для смешанной зоны обнаружения принимает вид
(2.22)
СТР 19
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------