Файл: Губин, В. А. Пространственно-временная обработка радиолокационных сигналов (конспект лекций).pdf

•

<5>W)

где

Гш

-

вероятность

ложной тревоги ;

о =

Рш

-

отношение мощности фона к

мощности

шума на выходе

^

оптимального фильтра.

Мощность сигнала,

отраженного

от

L

- г о

элементарного

участка

разрешаемой РСА площадки на выходе

приемника, может

быть

определена из известного уравнения

радиолокации

_

Pz G 2A 2 6 l

(5 .4 8 )

^Sxi.

(4 c r)3 R f

’

где

-

импульсная мощность, излучаемая антенной РСА;

поверхности

А Х ., др. (Д Х £« Д Х *, Д/?£«

Ай) ;

Я.

- расстояние

между антенной РСА и рассматриваемым

с

элементом поверхности.

Для простоты будем считать, что система обработки РСА про­

изводит

равновесное интегрирование когерентных

импульсов. Мощ-

А . = к А . /V

(5 .4 9 )

О Ы Х . L * р ОХ 6

где.

-

коэффициент передачи фильтра по мощности;

N -

число когерентно принимаемых импульсов.

Так как разница в удалении отдельных элементарных

участков

тистически

однородного фона на выходе

системы обработки

Ря = кР

(5 .5 0 )

быос

Р

( 4 т 0 3 Я4

N

’

где 6 - -

удельная эффективная поверхность

рассеяния поверхно-

ДХ

сти ;

количество

элементарных ^участков

в

разрешаемом

эле-

£

менте

вдоль

линии пути;

АЯ

количество

элементарных участков

в

разрешаемом

эле-

£

менте

поперек линии пути.

ся

только компоненты,

отраженные от общего

элементарного участ­

к а ,

получим

Рг Ьг Л 2 б ч Д Х Д Я .,2

(5 .5 1 )

'р

—------------- §------------- N

( ^ у ч ^

лить

по известной

формуле

Р.

(5 .5 2 )

= k T , n h f

5x.ui

Э.П

где

_ ОО

к - постоянная Больцмана, равная 1 ,3 8 ICP1 дж /град.

Эквивалентная

шумовая

температура приемного тракта Тэ п ,

Т

= 7 " +

Т

9

Э.П

лр

а

-

эффективная

шумовая температура приемника;

Г0 = Т , ( ь Л +

-

шумовая температура антенны

(с

учетом омиче­

+ т , р и т „ ( 1 - ' ! )

ских потерь

в

фидерной линии),

отнесенная

ко входу приемника;

Т = 290°К

-

стандартная

температура ( ~

Г ?°С );

сти

Земли;

р = 0,24-0,**-

коэффициент

рассеяния мощности за

пределы

главного лепестка

диаграммы;

~0,д5 -

коэффициент

полезного действия линии пере­

дачи.

В РСА возможности уменьшения эквивалентной шумовой темпе­

ратуры приемного тракта

Т

ограничиваются

тепловым радиоиз­

лучением земли.

Мощность шума на выходе системы

обработки

как

дисперсия

суммы некоррелированных случайных величин

равна

Р.

=?kn 6

N = к

кТ

L fN

(5 .5 3 )

ш.

быхли

р

ПР * *эм

Используя формулы ( 5 .5 1 )

и ( 5 . 5 3 ) , определим

отношение

фон/шум на выходе

системы обработки

Яф

Ps & V

б я А Х Л Р

N

(5 .5 4 )

( 4 д ) 3 Rk k TM t f

’?

Раскроем связи между входящими в формулу (5 .5 4 )

техниче­

Коэффициент усиления бортовой

антенны 6

можно предста­

вить

в

следующем виде;

G = 1

4 я

(5 .5 5 )

45^0,5

%,ЭР0'5

где

^

= 0 ,9 т 0 ,9 5

- коэффициент

полезного действия антенны.

В РСА углы раствора диаграммы направленности бортовой антен

ны в

горизонтальной

и вертикальной

плоскостях

должны удовлет­

ворять

условиям пространственной

селекции;

ео,5 -

А

пи Тп

'

-

(5 .5 6 )

'

-

В

у +

2Д|-

(5 .5 7 )

fo, 5

Н

■ sin

С учетом этого обстоятельства формула

(5 .5 5 )

принимает вид

_______ 4тс

n V ТПН____________ _

(5 .5 8 )

A [ ( CMO«c-R„uJ

s i " V

+ ZHAr ]

устранения многозначности. Однако отношение

^

не должно

превышать допустимого для бортовых антенн значения

(1 ,5 * 2 ) I 0 f 3 .

Возможности увеличения коэффициента усиления антенны за счет

роста вертикального раскрыва (уменьшения углов

f

) ограниче­

ны ошибкой ориентации и стабилизации носителя

по крену A f .

Ширина полосы пропускания приемника A f

должна соответ­

ке коэффициента энергетических

потерь S

) считать, что

^ = 4

’

(5*59)

N -

Э'впт

_

M L

/

л н

'

irT

"

” Тп

V I5 ь з1 п т

(5 .6 0 )

Удельная эффективная поверхность рассеяния земной поверхно­

сти 6

$ зависит от диэлектрической

проницаемости среды на по­

верхности, от величины

неровностей, от

угла падения, частоты

ния земной поверхности

можно сделать вывод,

что при больших

углах визирования (ц-=

60 - 1 5 °) эффективная

поверхность рас­

зависимость

б . от частоты. В дальнейшем принимается, что

- I ~|

6 S А

( 5 . 61)

° s = Л

где

- удельная

эффективная поверхность

рассеяния фона, из­

меренная

на

волне

Л .

97

Подставляя формулы ( 5 .4 6 ) , ( 5 .5 8 ) ,

( 5 .5 9 ) ,

(5 .6 0 ) и (5 .6 1 )

в уравнение

( 5 .5 4 ) , получим

0,9 б я'л 'с ( 2 РЕ A R Zs in 3 f se c j

l f ~

<5' 62)

где S - коэффициент суммарных энергетических

потерь.

Уравнение

разделено довольно произвольно на два сомножите­

л я : первый из

них содержит постоянные

величины

и параметры,

с

@покс ~ В мин

С ; п 2 v

Го,5

Н

| п а к е »

то уравнение (5 .7 1 ) принимает

вид

Яф o ic k T

5 у 7

п

И (/?

~ R

Ysln^T

(5 .6 3 )

э.п

v

макс

мин'

)макс

макс

^ м и н )

Sin

У'макс

[

( w

0

(5 .6 4 )

5i" V +ZHAr 7

Энергетический

проигрыш растет

с увеличением полосы захвата