Основные тактические характеристики РЛС

Максимальная дальность действия

Максимальная дальность действия задается тактическими требованиями и зависит от многих технических характеристик РЛС, условий распространения радиоволн и характеристик целей, которые в реальных условиях использования станций подвержены случайным изменениям. Поэтому максимальная дальность действия является вероятностной характеристикой.

Уравнение дальности в свободном пространстве (т. е. без учета влияния земли и поглощения в атмосфере) для точечной цели устанавливает связь между всеми основными параметрами РЛС.

,

где E_изл - энергия, излучаемая в одном импульсе ;

S_а - эффективная площадь антенны ;

S_эфо - эффективная отражающая площадь цели ;

l - длина волны ;

к_р - коэффициент различимости (отношение энергий сигнал/шум на входе приемника, при котором обеспечивается прием сигналов с заданными вероятностью правильного обнаружения W_по и вероятностью ложной тревоги W_лт);

Е_ш - энергия шумов, действующих при приёме .

,

где Р_и - импульсная мощность ;

t_и, - длительность импульсов .

,

где d_аг - горизонтальный размер зеркала антенны ;

d_ав - вертикальный размер зеркала антенны .

k_р=k_р.т. ,

где k_р.т. - теоретический коэффициент различимости.

k_р.т.= ,

где q₀ - параметр обнаружения;

N - количество импульсов, принимаемых от цели.

где W_лт - вероятность ложной тревоги;

W_по - вероятность правильного обнаружения.

где t_обл ,

F_и- частота посылок импульсов ;

Q_a0,5 - ширина диаграммы направленности антенны на уровне 0,5 по мощности

где - угловая скорость вращения антенны .

,

где Т_обз - период обзора .

,

где k=1,38×10^-23 Дж/град - постоянная Больцмана;

k_ш - коэффициент шума приемника;

T - температура приемника в градусах Кельвина (T=300К).

Максимальная дальность действия РЛС с учетом поглощения энергии радиоволн.

,

где d_осл - коэффициент ослабления ;

DD - ширина ослабляющего слоя .

Минимальная дальность действия РЛС

Если антенная система не вносит ограничений, то минимальная дальность действия РЛС определяется длительностью импульса и временем восстановления антенного переключателя .

где с - скорость распространения электромагнитной волны в вакууме , c = 3∙10⁸ ;

t_и, - длительность импульсов ;

τ_в- время восстановления антенного переключателя .

Разрешающая способность РЛС по дальности

Реальную разрешающую способность по дальности при использовании в качестве выходного устройства индикатора кругового обзора определим по формуле

d(D)= d(D)_пот+d(D)_инд,

где d(D)_пот - потенциальная разрешающая способность по дальности ;

d(D)_инд - разрешающая способность индикатора по дальности .

Для сигнала в виде некогерентной пачки прямоугольных импульсов:

,

где с - скорость распространения электромагнитной волны в вакууме ; c = 3∙10⁸ ;

t_и, - длительность импульсов ;

d(D)_инд - разрешающая способность индикатора по дальности вычисляется по формуле

,

где D_шк - предельное значение шкалы дальности ;

k_э= 0,4 - коэффициент использования экрана,

Q_ф - качество фокусировки трубки.

Разрешающая способность РЛС по азимуту

Реальную разрешающую способность по азимуту определяется по формуле:

d(j_аз) =d(j_аз)_пот+d(j_аз)_инд ,

где d(j_аз)_пот - потенциальная разрешающая способность по азимуту при аппроксимации диаграммы направленности гауссовой кривой;

d(j_аз)_инд - разрешающая способность индикатора по азимуту

d(j_аз)_пот =1,3×Q_a0,5 ,

d(j_аз)_инд =d_nM_f ,

где d_n - диаметр пятна электронно-лучевой трубки ;

M_f – масштаб шкалы.

где r - удаление отметки от центра экрана .

Точность определения координат по дальности

Точность определения дальности зависит от точности измерения запаздывания отраженного сигнала, ошибок из-за неоптимальности обработки сигнала, от наличия неучтенных запаздываний сигнала в трактах передачи, приема и индикации, от случайных ошибок измерения дальности в индикаторных устройствах.

Точность характеризуется ошибкой измерения. Результирующая среднеквадратическая ошибка измерения дальности определяется по формуле:

,

где s(D)_пот - потенциальная ошибка измерения дальности .

s(D)_распр – ошибка из за непрямолинейности распространения;

s(D)_апп - аппаратурная ошибка.

,

где q₀ - удвоенное отношение сигнал/шум.

Точность определения координат по азимуту

Систематические ошибки при измерении азимута могут возникнуть при неточном ориентировании антенной системы РЛС и вследствие несоответствия между положением антенны и масштабной электрической шкалой азимута.

Случайные ошибки измерения азимута цели обуславливаются нестабильностью работы системы вращения антенны, нестабильностью схем формирования отметок азимута, а также ошибками считывания.

Результирующая среднеквадратическая ошибка измерения азимута определяется:

Исходные данные (вариант 5)

1. Длина волны l, [см] …............................................................................ 6

2. Импульсная мощность Р_и, [кВт] ............................................................600

3. Длительность импульсов t_и, [мкс] .........................................................2,2

4. Частота посылок импульсов F_и, [Гц] .................................................... 700

5. Горизонтальный размер зеркала антенны d_аг [м] ................................ 7

6. Вертикальный размер зеркала антенны d_ав, [м] ................................... 2,5

7. Период обзора Т_обз, [с] ............................................................................ 25

8. Коэффициент шума приёмника k_ш ........................................................ 5

9. Вероятность правильного обнаружения W_по ....................................... 0,8

10. Вероятность ложной тревоги W_лт......................................................... 10^-5

11. Диаметр экрана индикатора кругового обзора d_э, [мм] .................... 400

12. Эффективная отражающая площадь цели S_эфо, [м²] …...................... 30

13. Качество фокусировки Q_ф ..................................................................... 400

14. Предельное значение шкалы дальности D_шк1, [км] ........................... 50 D_шк2, [км] .......................... 400

15. Измерительные метки дальности DD, [км] ......................................... 15

16. Измерительные метки азимута Dj, [град] ........................................... 4