Задание:
1. Определить:
® энергетический потенциал РЛ ИП;
® характеристики бортовой антенны: коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум) и коэффициент усиления (направленного действия) антенны ;
® максимальную дальность РЛ ИП без учёта затухания в атмосфере, а также
® в условиях дождя с различной интенсивностью, облаков и тумана с различной водностью по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
2. Построить соответствующие графики.
Исходные данные:
® Мощность импульса:
® Предельная чувствительность приёмника при заданном соотношении
® сигнал/шум:
® Длина волны:
® Эффективная отражающая поверхность цели:
® Интенсивность дождя:
® Водность облаков или тумана:
® Диаметр антенны : .
® Поглощение в ясной атмосфере:
- для 9мм – 0.12
Выполнение:
1. Определяем энергетический потенциал РЛ ИП:
;
.
2. Определим характеристики бортовой антенны:
- коэффициент усиления (направленного действия) антенны :
,
Эффективная площадь приемной антенны равна:
- коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум) :
для свободного пространства справедливо выражение
а для среды с затуханием
Т. к. предельная чувствительность и остальные параметры РЛ ИП одинаковы, будем иметь:
или
Если обозначить , то получим ,
.
Преобразовав полученные выражения, будем иметь
.
Данное уравнение решается графически график представлен на рисунке 1.
Для ЭОП цели– дальность до цели в свободном пространстве
; ; ;
1 |
2 |
3 |
|
км |
68,343 |
89,945 |
102,197 |
Учтя затухания электромагнитной энергии на единицу расстояния в атмосфере, получим:
1 |
2 |
3 |
|
Дб |
8,201 |
10,793 |
12,264 |
Определяем из графика (рис. 1) соответствующий коэффициент затухания в атмосфере
1 |
2 |
3 |
|
0,5788 |
0,5223 |
0,4961 |
3. - Определяем максимальную дальность РЛ ИП без учета затухания в атмосфере по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
Пусть мощность является пороговой мощностью, при которой реализуется заданная величина отношения сигнал/шум, обеспечивающая требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.
; ; ; ;
Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, без учета потерь в атмосфере, облаках, дожде, тумане, снеге, будет иметь вид:
1 |
2 |
3 |
|
м |
68343,44 |
89945,03 |
102197,28 |
График зависимости (дальности обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей без учёта потерь в атмосфере и гидрометеорах):
- Определяем максимальную дальность по целям для РЛ ИП миллиметрового диапазона с учетом влияния поглощения и рассеивания электромагнитной энергии в атмосфере с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
Пусть мощность является пороговой мощностью, при которой реализуется заданная величина отношения сигнал/шум, обеспечивающая требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.
® ; ; ; ; ;
Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
1 |
2 |
3 |
|
м |
39557,18 |
52060,18 |
59152,79 |
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
® ; ; ; ; ;
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
1 |
2 |
3 |
|
м |
35695,78 |
46978,29 |
53377,64 |
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
® ; ; ; ; ;
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
1 |
2 |
3 |
|
м |
33905,18 |
44621,73 |
50700,07 |
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
® ; ; ; ; ;
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
1 |
2 |
3 |
|
м |
39557,18 |
35697,15 |
33905,18 |
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
® ; ; ; ; ;
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
1 |
2 |
3 |
|
м |
52060,18 |
46980,09 |
44621,73 |
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
® ; ; ; ; ;
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
1 |
2 |
3 |
|
м |
59151,79 |
53379,68 |
50700,07 |
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
- Определяем максимальную дальность РЛ ИП по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) в условиях дождя с различной интенсивностью.
Используем график зависимости коэффициента ослабления радиоволн от частоты для дождя с различной интенсивностью рис.2:
для длины волны мм коэффициент ослабления радиоволн при интенсивности дождя :
o -;
o – ;
o –.
® Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве
; ; ;
;
-с учётом интенсивности дождя получаем
1 |
2 |
3 |
|
дб |
146,938 |
194,779 |
304,128 |
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
g |
11 |
12 |
13 |
0,1235 |
0,1018 |
0,0742 |
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:
g |
11 |
12 |
13 |
0,1235 |
0,1018 |
0,0742 |
1 |
2 |
3 |
|
м |
8440,415 |
6957,362 |
5071,083 |
График зависимости максимальной дальности РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью :
® Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве
; ; ; ;
;
-с учётом интенсивности дождя получаем
1 |
2 |
3 |
|
дб |
193,382 |
256,343 |
400,255 |
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
g |
21 |
22 |
23 |
0,10232 |
0,0839 |
0,0607 |
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:
g |
21 |
22 |
23 |
0,10232 |
0,0839 |
0,0607 |
1 |
2 |
3 |
|
м |
6992,9 |
5734,01 |
4148,45 |
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:
® Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве
; ; ; ;
;
-с учётом интенсивности дождя получаем
1 |
2 |
3 |
|
дб |
219,724 |
291,262 |
454,778 |
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
g |
31 |
32 |
33 |
0,09358 |
0,07657 |
0,05527 |
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:
g |
31 |
32 |
33 |
0,09358 |
0,07657 |
0,05527 |
1 |
2 |
3 |
|
м |
6395,58 |
5233,06 |
3777,34 |
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:
®
; ; ; ;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью будет иметь вид:
1 |
2 |
3 |
|
м |