Так как электромагнитная энергия распространяется со скоростью света (с = 8·10⁸ м/с), то дальность r равна

R = 0,5ct. (5)

Следует помнить, что распространение сигнала в течение 1 мкс в прямом и обратном направлениях соответствует расстоянию 150 м (что составляет 0,08095 морской мили, или 0,093226 сухопутной мили). За единицу дальности в Европе принят 1 км (в США, Англии и др. сухопутная миля, равная 1 609 м, на море морская миля, равная 1 853 м).

После излучения РЛС зондирующего импульса должен пройти промежуток времени, достаточный для того, чтобы до излучения следующего импульса отраженные сигналы вернулись и были обнаружены. Поэтому частота повторения зондирующих импульсов определяется наибольшей предполагаемой дальностью цели. При слишком высокой частоте повторения импульсов отраженные от нескольких целей сигналы могут прийти после излучения следующего импульса, вследствие чего появится неоднозначность в измерении дальности (такие сигналы, приходящие после передачи следующего импульса, называются двузначными или неоднозначными). Величина дальности, за пределами которой цель определяется двузначными отраженными сигналами, называется максимальной однозначно измеряемой дальностью или просто максимальной однозначной дальностью, равной

r_одн = 0,5с/f_п, (6)

где f_п - частота повторения импульсов (имп/с). На рис.4 приведен в логарифмическом масштабе график зависимости r_одн = f(f_п), построенный по приведенному уравнению.

Большинство РЛС излучают импульсно-модулированные колебания, но существуют и другие виды модуляции, которые можно использовать при обнаружении цели и определении местоположения.

В РЛС, работающей в режиме немодулированных непрерывных колебаний, для обнаружения движущихся целей используется эффект Доплера, благодаря которому происходит сдвиг частоты отраженного движущейся целью сигнала на величину

f_д = 2V_r/, (7)

где f_д доплеровская частота, V_r радиальная скорость цели (V_r = =Vcos) относительно РЛС, м/с; длина волны, соответствующая несущей частоте, м (при V_r = 1 м/с и длине волны 1 м получим доплеровское смещение частоты 2 Гц).



Рис.4

Если мощность РЛС в схеме на рис.1 обозначить через P_t, то для изотропной антенны мощность на единицу площади (S_пад), перпендикулярную направлению распространения, можно записать как:

---

S_пад = 0,25P_t/r². (8)

Используя направленную антенну с коэффициентом усиления G_t (мера увеличения мощности, излучаемой в направлении цели, по сравнению с мощностью, излучаемой изотропной антенной), получим в такое же количество раз возрастание S_пад:

S_падG = 0,25P_tG_t/r². (9)

Подставляя значение S_падG в S_отр = 0,25_цS_пад/r², получим величину плотности потока мощности, переизлученную в направлении РЛС антенны в виде

S_отр = _цP_tG_t/(4r²)². (10)

Учитывая, что антенна РЛС улавливает часть мощности отраженного сигнала, получим, при значении эффективной площади антенны А_t мощность отраженного сигнала на входе радиолокатора

P_r = _цP₀G_tA_t/(4r²)². (11)

Это выражение представляет собой основной вид “уравнения дальности радиолокации”.

Согласно теории антенн, взаимосвязь между коэффициентом усиления антенны (G) и эффективной площадью (А) определяется для приемной (r) и передающей (t) антенн выражениями:

G_r = 4A_r/²; G_t = 4A_t/². (12)

Поскольку в РЛС передающая антенна обычно используется и в режиме приема, то на основании теоремы взаимности имеем: G_r = G_t = = G, A_t = A_r = A_e. При этом выражение для дальности принимает вид

P_r = _цP_tA²_e/4²r⁴ или P_r = _цP_tG²²/(4)³r⁴. (13)

Учитывая полученные выражения, максимальная дальность радиолокационного обнаружения (расстояние, за пределами которого цель не может быть найдена, или другими словами, при этой дальности R_макс мощность принятого отраженного сигнала Р_r равна мощности минимально обнаруживаемого сигнала S_мин, называемого пороговым сигналом)



, или . (14)

Выражения (14) представляют собой две формы записи уравнения дальности радиолокации. Полученные упрощенные варианты уравнения дальности не учитывают ряд важных факторов, влияющих на R_макс и поэтому неадекватно описывают характеристики реальных РЛС.

Пример. Пусть тракт радиосвязи характеризуется Р = 10 Вт,

G_m = 100 (или 20 дБ), A = 1 м²,_ц = 100 м²,

= 0,1 м, S

---

 _мин = 10¹² Вт, антенны направлены друг на друга.

Получаем R_макс = 10 000 км.

На практике обычно оказывается, что R_макс отличаются от рассчитанных по приведенным формулам (R_{макс экспер} < R_{макс теор}). Однако при наличии аномального распространения (положительной рефракции ЭМВ) возможно R_{макс экспер} >> R_{макс теор}.

3. 
   Работа ПРМ-ПРД тракта типовой морской навигации РЛС по функциональной схеме.
   

Прибор ПРД-ПРМ предназначен для: приема, формирования и передачи радиоимпульсных сигналов несущей частоты, формирования сигнала для контроля антенной системы и т.д.



Рис.5

ПРД функционально состоит из антенны, генератора СВЧ, модулятора и устройства ограничения напряжения. Модулятор обеспечивает питание генератора СВЧ при поступлении управляющего сигнала синхронизации на соответствующий вход ПРД. Устройство ограничения напряжения осуществляет стабилизацию напряжения питания модулятора на уровне 12 В.

Схема ПРМ определяет основные особенности функционирования и эксплуатации изделия.

Сигнал, излучаемый ПРД, принимается антенной ПРМ и затем детектируется детектором СВЧ. Сигнал с детектора поступает на усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ). Постоянная времени интегратора, входящего в состав АРУ, обеспечивает постоянство выходного сигнала при медленном изменении сигнала на входе, вызываемом изменением окружающих условий. Общая глубина регулировки коэффициента усиления ПРМ составляет не менее 60 дБ, что обеспечивает функционирование изделия в условиях, оговорённых в настоящем руководстве.

Изменение постоянной времени интегратора для быстрой установки коэффициента усиления производится при включении питания или после нажатия кнопки УСТ.

Усиленный импульсный сигнал поступает на детектор огибающей, который представляет собой устройство выборки и хранения с фильтром низких частот на выходе. Устройство выборки и хранения выделяет огибающую импульсов, модуляция (изменение сигнала) которой является информационным сигналом, возникающим при пересечении нарушителем ЗО. Фильтр низких частот осуществляет селекцию сигналов по скорости движения для исключения срабатывания изделия от животных и птиц, движущихся со скоростью, большей максимальной скорости человека. Формирование строба для устройства выборки и хранения и управляющего сигнала синхронизации для ПРД осуществляет схема синхронизации. По сигналу ДК сигнал синхронизации ПРД прерывается, вызывая СС изделия.

---

После фильтра низких частот информационный сигнал поступает на блок компараторов. Компараторы положительного (ПП), малого (МП) и большого (БП) порогов осуществляют селекцию сигнала по амплитуде. Компаратор АРУ контролирует соответствие постоянного уровня на выходе детектора огибающей заданной величине, на основании выходного уровня сигнала компаратора производится увеличение или уменьшение коэффициента усиления усилителя. Значения порогов компараторов ПП и АРУ фиксированы, а изменения МП и БП при эксплуатации производятся одним регулятором ПОРОГ.

Сигналы с блока компараторов поступают на логическую схему, которая, в соответствии с заложенным алгоритмом, управляет исполнительным устройством. Поочерёдное, с интервалом не более 15 с, появление сигналов на выходе компараторов МП и ПП вызывает срабатывание исполнительного устройства (выдачу СС). К тому же результату приводит срабатывание только одного компаратора БП.

Стабилизатор напряжения обеспечивает питание схемы ПРМ в широком диапазоне входных напряжений.

Исполнительное устройство представляет собой реле. Контактная группа реле включает в себя нормально замкнутый, нормально разомкнутый и общий (якорь) контакты. Нормальное состояние контактной группы соответствует отсутствию напряжения питания изделия. В этом же состоянии контакты находятся в случае выдачи СС. В этом состоянии якорь соединён с нормально замкнутым (НЗ) контактом. В дежурном режиме состояние контактной группы изменяется на противоположное. Встроенные необслуживаемые элементы грозозащиты обеспечивают защиту изделия от наводок при грозе напряжением до 900 В.

4. 
   Основные ТТХ РЛС “Балтика-Б” К ₐ диапазона
   

Береговая радиолокационная станция “Балтика-Б” работает в диапазоне крайне высоких частот (миллиметровые волны) на длине волны 0,9 см (несущая частота 33,2 (+0,2; –0,5) ГГц) и предназначена для высокоточного управления движением судов на малых акваториях, преимущественно на акваториях порта, подходных каналах и фарватерах.

БРЛС может также размещаться на судах.

Основными ТТХ РЛС “Балтика-Б” являются :

• 
  Несущая частота, 33.4 - 34.2 ГГц;
  
• 
  Минимальная дальность обнаружения, не более,20 м;
  
• 
  Разрешающая способность по направлению на шкалах "1" или "2" мили, не хуже 0.4 град;
  
• 
  Разрешающая способность по расстоянию на шкалах до 2 миль, не хуже 10-12 м;
  
• 
  Минимальная чувствительность, не менее -130 дБ;
  
• 
  Полоса пропускания: в режиме короткого импульса 33 Мгц, в режиме длинного импульса 7 Мгц;
  
• 
  Импульсная мощность,10 кВт;
  
• 
  Длительность зондирующих импульсов: в режиме короткого импульса 0.04 мкс, в режиме длинного импульса 0.15 мкс;
  
• 
  Частота следования: в режиме короткого импульса 3кгц, в режиме длинного импульса 1,5 кгц;
  
• 
  Ширина диаграммы направленности антенны (раскрыв = 2.5м) в горизонтальной плоскости при круговой поляризации 0.24 град;
  
• 
  Ширина диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости, при круговой поляризации, обратнная косеканс-квадратная 6 - 7 град;
  
• 
  Уровень боковых лепестков: в пределах угла + 5 град от первого минимума 25 дб;
  
• 
  Скорость вращения антенны при номинальном напряжении сети, не менее 8-10 об/мин;
  
• 
  Глубина ВАРУ, не менее 43 дБ;
  
• 
  Длительность действия ВАРУ, не менее 70 мкс;
  
• 
  Глубина РРУ, не менее 60 дБ;;
  
• 
  Диапазон захвата АПЧ ± 2 Мгц;
  
• 
  Диапазон РПЧ 0,6 ГГц;
  
• 
  Напряжение питания однофазное переменное 50 Гц 220± 22 В;
  
• 
  Потребляемая мощность 420 Вт;
  
• 
  Общая масса АППУ 120 кг;
  

---

---

Смотрите также файлы

• Дене шынытыру пнінен 2 сыныпа арналан кнтізбелік таырыпты жоспар.docx

• Сборник из 230 ответов на Тест. Проектный менеджмент Синергия. Управление проектами Синергия.docx

• Треугольник и его виды.doc

• О нарушениях письма Родительское собрание в 1классе.pptx

• razdvatri.docx