§ 5.7. Определение области обнаружения цели для рв с узконаправленными антеннами

Для определения области, в которой РВ с остронаправленной антенной системой обнаруживает цель, необходимо иметь следующие данные: КНД антенн, функции направленности, углы наклона максимумов диаграмм направленности и расстояние между центрами передающей и приемной антенн d₀.

Для щелевых антенн ширина диаграммы направленности по уровню 0,5 в градусах может быть определена по формуле

, (5.39)

где λ - длина волны;

L - длина щелевой антенны.

Ширина диаграммы направленности в радианах по нулевому уровню

(5.40)

Для щелевых остронаправленных антенн имеет место соотношение

(5.41)

Возможные функции диаграмм направленности приемной F_пp (β₁) и передающей F_пеp(β₂) представлены на рисунке 5.27.

Рисунок 5.27

Определим зависимость β₂=f(β₁).

Рассмотрим треугольник (рисунок 5.28).

Н_с - Промах снаряда (высота траектории):

(5.42)

d₀ — расстояние между центрами приёмной и передающей антенн.

Рисунок 5.28

Аналогично

(5.43)

Вычтя из (5.43) выражение (5.42), получим

(5.44)

откуда

(5.45)

При постоянном промахе Н_с =const, изменяя пеленг цели относительно приемной антенны, находим пеленг цели β₂ относительно передающей антенны. Зная величину пеленгов цели β₁ и β₂ по рисунку 5.27, определяем значения функций диаграммы направленности

и

Для определения области обнаружения цели необходимо воспользоваться уравнением дальности

(5.46)

где R₀₁ и R₀₂ — дальности до цели от центра приемной и передающей антенн соответственно.

Цель будет обнаружена при.

Задаваясь пеленгом цели β₁ и величиной промаха Н_с , находим значение ΔР_пр.

Практически можно считать , что на этапе работы РВ, величины P_Σ , D и σ_ц остаются постоянными . Поэтому это выражение можно представить в виде*

(5.47_

где

;

Очевидно, что Z является функцией координат цели. Значения R₀₁ и R₀₂ можно вычислить через величину промаха и пеленга цели

. (5.48)

Тогда

(5.49)

где

Задаваясь значениями Н_с , β₁ определяем по формуле (5.45) значение β₂; по графику (смотри рисунок 5.27) находим значения F₁ , F₂ затем находим значение ΔР_пр.

Примерный вид значений

имеет следующий вид (рисунок 5.29):

Рисунок 5.29

По этим графикам находятся предельные значения пеленга цели для различных траекторий: ; и.т.д.

По данным находятся значения .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ СРАБАТЫВАНИЯ РВ С ОСТРОНАПРАВЛЕННЫМИ АНТЕННАМИ

За счет инерционности область срабатывания РВ будет смещена относительно области обнаружения цели.

Если время анализа эхо-сигнала приемным устройством выбрано, например, в пределах четырех периодов низкой частоты, то имеем

(5.50)

где Т_д — период частоты Допплера

или

(5.51)

где β₁ — пеленг цели относительно центра приемной антенны. Расстояние, которое пролетит цель за время t₃, выразится формулой

(5.52)

или

, (5.53)

где

;(смотри 5.50)

В нашем примере выбрано Ф = 2.

Из этой (5.53) формулы видно, что смещение области нахождения цели относительно области ее обнаружения не зависит от относительной скорости, а является функцией пеленга цели.

Следовательно, координаты области срабатывания должны быть получены путем смещения координат области обнаружения на величину Δx_iκ , вычисляемую по формуле

(5.54)

где m — масштаб;

к=1 для первой границы;

к=2 для второй границы;

i — номера траекторий.

Координаты передней границы области обнаружения на дятся следующим образом:

(5.55)

Аналогично находятся координаты второй границы области обнаружения:

(5.56)

Результаты вычислений (5.55), (5.56) сводятся в единую таблицу.

По данным таблицы строится область обнаружения, которая ограничивается максимальным и минимальным промахом (Н_I ÷ Н_IV) (рисунок 5.30).

Рисунок 5.30

Смещение области срабатывания (α— α '; b—b') происходит без изменения координаты Y , если траектории движения снаряда и цели параллельны.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА НАКРЫТИЯ

Коэффициент накрытия определяется , как было рассмотрено выше, степенью перекрытия областей , в которых срабатывает РВ (область срабатывания),с областью поражения . Последняя зависит от скорости разлёта осколков и диапазона изменения скоростей цели и снаряда.

При проектирований РВ скорость и угол разлета осколков в динамике обычно задается. Однако они могут быть и найдены.

Скорость разлета осколков в статическом состоянии снаряда может быть найдена по формуле

(5.57)

где k_фс —коэффициент формы снаряда, выбирается в пределах 0,64 ÷ 0,8;

D_сд — скорость детонации, для расчетов ее можно выбирать в пределах

(4÷7)× 10 м/с;

h — коэффициент наполнения, выбирается в пределах 0,07 ÷ 0,08.

Рисунок 5.31

Оптимальное значение угла β₀ , при котором должен сработать РВ , может быть найдено из следующего уравнения (рисунок 5.31):

, (5.58)

где φ_оск — угол разлета осколков относительно оси снаряда в динамике.

Практически при стрельбе по воздушным целям, когда V_оск » V_ц и γ_ц = 0 ÷ 180°, угол β₀ составляет 50 ÷ 80°.

Коэффициент накрытия

, (5.59)

где S₀ — площадь области срабатывания РВ;

—площадь пересечения площадей поражения и срабатывания РВ, пока- занные на рисунке 5.32a (для узконаправленных приемных антенн). Точка О' — точка инициирования. Эта же площадь для слабонаправленных антенн показана на рисунке 5.32 б.

А

Б

Рисунок 5.32

С учетом близости к цели сектора I области обнаружения (срабатывания РВ) ее также считают областью поражения цели. Таким образом, имеем (смотри рисунок 5.33)

(V.60)

(V.61)

Рисунок 5.33

Заключение:

В этой курсовой работе мы изучили тактико-технические характеристики радиовзрывателей . Узнали что понимают под понятием , дальность действия взрывателя, оказалось что это наибольшее расстояние на котором он еще способен срабатывать под воздействием сигнала идущего от цели.

Изучили основы работы радиовзрывателей они включают в себя два способа обработки сигнала это интегральный и спектральный.

Узнали как можно подавить паразитную амплитудную модуляцию, выяснили, что для подавления небходимо: ограничить гетеродинный сигнал в тракте его передачи к преобразователю частоты; выбрать частоты модуляции существенно меньшей ожидаемой разностной частоты с применением в усилители селекции по разностной частоте;

Список использованных источников

1. Климашов Б.М.,Субботин Л.С. Радиовзрыватели (теоретические основы и расчет) Учебное пособие, Куйбышев-1975. –161с.