Радиолокациялық станцияның тактика-техникалық сипаттамаларын түсіндіру, таңдау және есептеу.

1) Нысана параметрлерін бағалау

Нысана түрі- азаматтық ұшақ. Тиімді шағылыстыратын ауданның орташа мәнің таңдаймыз Sэфф=15 м2 (2.2 кестеден [1]), нысананың сызықтық өлшемі l=40 м. Ұшақтық РСС ұшу биіктігін 5000 м деп аламыз (нысана биіктігі 100 м.-ден 10 км. Дейін өзгеріп тұра алады).

2) Максимальды әрекет ету алыстығы.

РСС максимальды әрекет ету алыстығы, бұл нысана сигналдары берілген дұрыс анықтау ықтималдықпен Рпр және жалған дабыл ықтималдығымен Рлт анықталатын нысана мен станция арасындағы ара қашықтық.

Максимальды иілу алыстығын РСС пен нысананың келісілген орналасу шартынан анықтаймыз. Алатынымыз,

Rmax = .

 

 

3) Алыстық бойынша РСС рұқсат етілген қабілеттілігі.

Алыстық бойынша РСС рұқсат етілген қабілеттілігі Алыстық бойынша РСС рұқсат етілген қабілеттілік- бірдей бұрыштық координаталары бар, екі нысана арасындағы минимальды арақашықтық.

4) Сәулелендіру параметрлерін анықтау.

a) Импульсті когерентті емес РСС түрін таңдаймыз. (Таңдау салыстырмалы аз әрекет ету алыстығымен және өллшеулерге деген талаптарының болмауымен, және жылдамдыққа рұқсат берулермен шартталған)

ә) Алдын ала тексеру сигналы ретінде базасы 1 тең қарапайым сигналды аламыз (радиоимпульстер тікбұрышты айналыммен).

РСС алыстық бойынша рұқсат ету қабілеттілігінен импульс ұзақтығын анықтаймыз:

2∆D/с=

 

Импульстердің периоды нысанаға дейінгі максимальды иілу алыстығынан анықталады:

Онда алдын ала тексеру импульстерінің жиілгі мынаған тең:

Қуыстылықты анықтаймыз:

Берілген РСС нысана жылдамдығы бойынша рұқсат ету қабілеттілік маңызды емес болмағандықтан, күрделі сигналдарды қолданудың да қажеті жоқ. Олардың қолданылуы, қрапайым сигнал импульстерін қолданған кезде РСС импультік қуттылық мәні 100 МВт мәнінен асатын болса түсіндіреледі.

c) Қажетті сигнал/шу қатынасының мәнін есептейміз.

Біз алатын сигнал фазаның және амплитуданың кездейсоқ өзгерулерімен сипатталады. Бұл жағдайда толық белгілі сигналмен салыстыру бойынша табылулар мінездемелердің нашарлауы орын алып жатыр. Болжап, сигналдың бастапқы фазалары бөлулер заңы бір қалыпты шектердегі 0 дейін 2π, ал қол астындағы Релей заңына амплитудалар бөлуі, алуға болатыны:

 

\

 

Қабылдағыштардың ұтымды схемалары қолданылып жатыр: қолданылған сигналмен үйлесімді сүзгі, амплитудалық детектор және табалдырықты құрылым. Үйлесімді сүзгі шума кернеуге орташа квадраттық мәнге сигналдың кернеулері қарға мәндері максимал қатынас қамтамасыз етіп жатыр. Мұндай құрылғылар амплитудалық анықтаушылар деп аталады.

5) РСС техникалық сипаттамаларын түсіндіру, таңдау және есептеу.

1) РСС жұмыс режимі.

Жобаланатын радиолокациялық станция импульсті режимде жұмыс імтейді. Сигнал- когерентті емес тік бұрышты импульстер.

2) Толқын ұзындығы l.

Радиолокациялық техникада қолданатын, толқындар аймағы, метрлік, дециметрлік, сантиметрлік, және миллиметрлік толқындар аймағында жатыр. Толқындардан ұзындықтан антеннада бағыттаған әсерде бағытталғандықта және коэффициентте диаграммада тиісті мәндерде антенна жүйелер мөлшерлер РСС тәуелді болып жатыр. Көп қысқа толқындардың қолдану сол антенналар мөлшерлерге рұқсат бенетін қабілеттілік жақсарту мүмкіндік беріп жатыр.

Қажетті есепке алу толқындарда ұзындықта таңдауда қабылдағыштан тиісті сезгіштіктен хабарлағыштан және қамтамасыз етуден қажетті қуаттар алудың су метеорлардың және, мүмкіндігі сорып алатын және заң орнатушы әсерлері.

Аймақтарда сантиметр және әсіресе электромагнитті тербелістердің қарқынды жұту миллиметрлік толқындардың станциялар әсерлері алыстықтары жағымсыз кішірейтуы болып жатыр. Сонымен қатар, бұл аймақтарда су метеорлар бақылау бүтін қиналатын және толық шығаратын қарқынды шағылысулар көзбен келе алады.

Толқындар ұзындықтары таңдауы оның тактикалық мінездемелерге толқындар ұзындықтары есепке алумен ерекшеліктердің РСС және ықпалдың өндіріп алуға тиісті.

Керісінше, бұрыштық координаталардың есептеудің ереже, маңызды биік дәлдігі сияқты, үшін РСС жақын әсерлер және рұқсат бенетін қабілеттілік. Сондай жағдайларда сантиметр тиімді қолдану керек, ал кейде және миллиметрлік толқынды, болғандықтан атмосферада электромагнитті толқындарда басылуда станцияда әсерде ортақ ептеген радиуста әлі өте емес күшті білінеді.

 

РСС толқын ұзындығын бағалау үшін, суретке назар аударамыз 11.1 [1], мұнда толқын ұзындығынан талап етілетін таратқыштың энергиялары арасындағы тәуелділігі 3.1 – суретте көрсетілген.

3.1 – сурет - таратқыштың энергиялары арасындағы тәуелділік

Әрекетету алыстығы үшін 5100 м. Сәулеленетін тербелістердің талап етілетін қуаты минимумға ие болатын , толқын ұзындығының оптимальды мәні.

Толқындарда үлкен ұзындықта шығаруға қажетті қуат ақырын үлкейеді, ал ұзын толқындарда кішірейтуде – өте тез өседі. Сондықтан толқындар ұзындығын таңдап жатырмыз.

3) Жұмыстық жиілік f.

Жұмыстық жиілік f толқын ұзындығынан l=0.02м табылады.

 

 

4) Жарты қуаттылық деңгейі бойынша бағыттылық диаграммасының ені.

Ыңғайлы болу үшін тік тұрғыда бағытталғандықта көлденең тұрғыларға және диаграммаға бағытталғандықтар жеке диаграмманы әдетте қарап жатыр. q 0.5 бағытталғандықта диаграммада енде ықыласта бұл айналдырып жатыр.

Антенналар бағытталғандықтары диаграммалары ені радиолокациялық бақылауларға алыстыққа ықпал етіп жатыр. Антенна бағытталғандық диаграмма тарылу шара бойынша бағыттаған әсерлер оның коэффициент үлкейп жатыр және РСС әсерлер максимал алыстығы өсіп жатыр.

Толқын ұзындығы және антенналардың геометриялық өлшемдері РСС антеннасының бағыттылық диаграммасының енін анықтайды.

 

 

Антеннаның сызықтық өлшемін dс=2м тең деп аламыз:

 

 

Вертикальды жазықтықта антеннаның бағыттыық диаграммасының енін (орын бұрышының жазықтығы) 2° тең де аламыз.

5) Антенаның ашылуының тиімді ауданы.

Жобаланатын РСС-та қажетті қамтамасыз ету ұшақтарға тап қойылған (0, алыстық бойынша l) рұқсаттан 5, сондықтан бағытталғандықтар жазық диаграмманы таңдап жатырмыз. Антеннаның ашылуының геометриялық ауданың антеннаның өлшемдері арқылы табамыз:

 

 

 

Антеннаның ашылуының тиімді ауданы:

 

 

Мұндағы: - ашылу ауданының пайдалану коэффициенті (мысалы, айналық антенналар үшін =0,55…0,65 (360 бет[1]).

Онда 2

 

6) Көру периоды Тобз және сәулелену периоды Тобл.

РСС көру периоды Тобз деп, станция көрулік аймағының барлық нүктелерінде сәулелену қажетті уақыт инервалын атаймыз, және былай есептеледі:

 

 

Мұндағы: Nс – қажетті ықтималдықпен нысананы табу үшін, нысанадан шағылған импульсі. Себебі хабарлағыштың кіші қуаты қамтамасыз ету керек үшін, қатынастар шамасы сигнал/шум жеткілікті үлкен, = 500 Nс таңдаймыз.

Daобз – горизонтальды жазықтықтағы көру секторы, Daобз = 180°;

Fп – Алдын ала тексеретін импульстердің қайталану жиілігі;

q0,5 - горизонтальды жазықтықтағы антенналар бағытталғандықтары диаграммалары ені.

Тобл мақсаттар сәулеге түсірулері уақыты – РСС сәуледе шолуда аймақта бір рет өтуде нүктелік мақсаттан сигналдар ағымға қабылданатын жатқан уақыт.

 

 

7) Антеннаның айналу жылдамдығы:

 

 

8) Шудың шиыршықты тығыздығы N0.

9)

 

Қабылдағыштың шу коэффициентінің мәні шамамен КШ =4 (с 149[3]).

K=1.38*10-23- Больцман тұрақтысы.

T0=300k – абсолютті температура.

10) Жолдағы жоғалулардың шамалы бағасы:

 

мұндағы аа – антеннадаға жоғалулар

аВЧ – жоғарыжиілікті жолдағы жоғалулар (коаксиалды желі, толқын арнасы)

аДЕТ – амплитудалық детектордағы детектілеу кезіндегі жоғалулар

(жоғалуларды анықтау кезінде [3] ақпараттар қолданылды)

11) КР ажырату коэффициенті

Ажырату коэффициент деп аталатын біресе қабылдағышқа кіруде шума спектрлік тығыздыққа сигналдың қуаттары қатынастары мәні, сигналда ықтималдықтардан тап қалған мәндермен мәлім болып жатыр Рпо және Рлт

нақты қабылдау құрылғысымен . Және қамтамасыз ету нақты шарттарда ықтималдықтардың тиісті мәндері,, оның теория жағынан алған қажетті q0 мәнмен салыстыру бойынша қабылдағышқа кіруде сигнал/шу қатынас үлкейту дәл келіп жатыр. Егер элементтің ықпалы сигнал/шум αi рет қатынасқа нашарлауға i–го РСС алып келісе жатыр, ал барлық бұл қатынасқа ықпал ететін n элементтердің РСС болып жатыр, біресе ортақ жоғалтулар құрайды немесе децибелдерде αj бейнелеуген, және кіретін қатынасы олардың өтемі үшін сонша зорайтылған сигнал/шум болуға тиісті рет. Сонда:

 

12) a өшуліктің әсер етуі.

Атмосферада таралып, радиотолқындар қылққан электромагнитті энергияның бөліктің жоғалтудың аржағынан бәсеңсіп жатыр және қос оттектің және су перісінің молекулалармен бытырап жатыр, шаңға атмосфералық тұнбалықтармен, бөлшектермен және атмосфералар басқа біртекті еместіктермен.

Тұнбалықтармен радиотолқындардың энергиялары әлсіретуі тамшыларда малых мөлшерлерде (негізгі ылғалдардың бөлшектердің оның жұтулардың есептің артына сияқты болып жатыр, тұманда) мысалы, солай ірі тамшыларда) оның сейілу себепті.

Қуат әлсіретуі бөлшектерден толқындардан, температурадан, дымқылдықтан, атмосфералық қысымнан және параметрлерден ұзындықтан тәуелді болып жатыр, электромагнитті энергиялар шамданған жұту және ыдырау. Қарда және бұршақта бірдей қарқында жауында энергияда әлсіретуде шамада едәуір аз ықпал етіп жатыр, сондықтан ықыласын қабылдау олардың болмайды. РСС максимальды әрекет ету алыстыққа тұрақты өшуліктің әсер етуі a мына формула бойынша есептеледі:

мұндағы R’max – өшулікті ескерген кездегі РСС әрекет ету алыстығы;

Rmax – өшулікті ескермеген кездегі РСС әрекет ету алыстығы;

a - толқын ұзындығына тәуелді өшулік коэффициенті. ([2] стр258-259 графиктері бойынша таңдаймыз). толқын үшін өшулік коэффициенті кесте 3.1 көрсетілген

 

Кесте 3.1

	өшулік дБ 1 км жол үшін
оттек	9*10-3
Су булары (7,5 г/м3)	9*10-3
Әлсіз жаңбыр (1 мм/сағ)	0,03
Қатты жаңбыр (16 мм/сағ)	0,9
Туман (2,3 г/м3)	0,4

 

теңдеуі трансцендентті болып табылады. Оны графикалық түрде шешуге болады. Есепті жеңілдету үшін жөнді келтіру екеі бөлікті де логарифмдеп мына түрге кедтіру қажет:

 

 

 

 

aЧRmax = j(g) тәуелділігі суретте келтірілген:

Атмосферадағы өшулік үшін алыстықтың салыстырмалы азайуы 3.3 суретте көрсетілген

сурет 3.3 - Атмосферадағы өшулік үшін алыстықтың салыстырмалы азайуы

Максимальды үшін есеп жүргіземіз α=0,9. g = 0.7.

Осыдан өшулікті ескерген кездегі РСС әрекет ету алыстығы анықталады:

 

 

РСС жаман ауа райы кезінде де м қашықтықта жақсы жұмыс істеуі үшін, оны м. ара қашықтыққа есептеу қажет.
12) РСС таратқышының орташа және импульсті қуаты.

Таратқыштың қажетті сәулелендіру қуатың мына формула бойынша есептейміз:

 

 

 

Онда импультік қуат: