Розрахунок та синтез системи радіолокаційної станції

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

1. Вступ

2. Основна частина

2.1 Обчислення та обґрунтування технічних характеристик відповідної синтезуємої системи

3. Передавальна система

3.1 Призначення, склад і основні характеристики

3.2 Робота передавальної системи за структурною схемою

4. Висновок

5. Використана література

1. ВСТУП

Засоби радіолокаційної розвідки являються основним джерелом інформації про повітряну обстановку Здобута ними радіолокаційна інформація (координати, характеристики, державна належність виявленої цілі та ін.) за допомогою автоматизованих систем управління та передачі даних надходить на командний пункт, обробляється та використовується для управління силами та засобами ППО.

Основу засобів радіолокаційної розвідки складають радіолокаційні станції розвідки (РЛС), що працюють в різноманітних діапазонах хвиль (метровому, дециметровому, сантиметровому) здатні виявляти сучасні повітряні цілі (літаки, вертольоти, крилаті ракети та ін.) на досить великих дальностях в усьому діапазоні висот їх польоту в будь-яких погодних умовах, при застосуванні противником радіозавад та спеціальних засобів вогневого ураження РЛС.

Побудова РЛС базується на основних принципах радіолокації, сформульованих в 30х - 40х роках нашого століття. 3 тих пір РЛС в своєму розвитку пройшли значний шлях і на озброєнні військ ППО України знаходяться РЛС розвідки Зго - 4го покоління, що вир1іняються високим ступенем автоматизації процесів, отримання та обробки радіолокаційної інформації та виконання на сучасній елементній базі.

Захист (прикриття) військ та об'єктів від ударів повітряного противника здійснюється за допомогою системи протиповітряної оборони (ППО), сухопутних військ (СВ), до складу якої входять підсистеми радіолокаційної розвідки, зенітного ракетно-артилерійського прикриття; управління військами ППО.

Система радіолокаційної розвідки являється основним джерелом інформації про повітряного противника (ПП) і повинна забезпечити:

- своєчасне (на заданих дальностях) виявлення ПП на всіх висотах з метою сповіщення військ про загрозу повітряного нападу та вирішення завдань управління військами ППО;

- надійного супроводу ПП (визначення координат з заданою точністю та дискретністю) з моменту його виявлення до знищення. а також супроводу своїх повітряних об'єктів;

- стійкість до вогневої та електронної протидії противника та електромагнітну сумісність (ЕМС) з іншими (своїми) радіоелектронними засобами (РЕЗ);

- безперервність та надійність ведення розвідки за будь-яких погодних умов, в будь-яку пору доби, з урахуванням можливого переміщення військ.

2. ОСНОВНА ЧАСТИНА

2.1 Обчислення та обґрунтування технічних характеристик відповідної синтезуємої системи

РЛС, як складні технічні системи, характеризуються рядом основних технічних характеристик, головним чином впливаючих на тактичні характеристики РЛС.

Ефективність бойового застосування РЛС визначається сукупністю її тактичних характеристик, до яких можна віднести: зона виявлення, склад видаваємої інформації, період огляду простору, точність визначення координат, роздільну здатність, пропускну здатність, завадозахищеність, живучість, експлуатаційну надійність, мобільність, електромагнітну сумісність.

Зона виявлення. Зоною виявлення називається область простору, у межах яко1 в кожнім циклі огляду забезпечується виявлення повітряних цілей визначеного типу з імовірністю не менш заданої.

Зона виявлення характеризується своїми розмірами і формою. У свою чергу розміри і форму зони виявлення прийнято характеризувати графіком її напівперетину вертикальною площиною і таблицею залежності дальності виявлення (Д) від висоти польоту цілі (Н). Для визначення дальності використовується основне рівняння раділокації:

де Рв - потужність передавача, Вт;

G - коефіцієнт підсилення антени;

у - ефективна відбиваюча поверхня, м2;

л - довжина хвилі, м;

Рпр мін - мінімальна чутливість приймача, Вт.

Оскільки синтезуєма система повинна виявляти цілі в 3-х координатах (азимут, висота, кут направленості місцевості), то з теоретичних міркувань можлива її побудова на основі радіолокаційної станції 19Ж6. Максимальна дальність виявлення цілі цієї станції становить 150 км. Потрібна дальність - 210 км. Внаслідок цього були підібрані наступні параметри системи:

- потужність передавача - 350 кВт;

- коефіцієнт підсилення антени - 2500 раз;

- ефективна відбиваюча поверхня цілі - 5 м2;

- довжина хвилі - 0,1 м;

- мінімальна чутливість приймача 2*10-14 Вт.

Внаслідок підстановки заданих значень в рівняння отримуємо:

Dмакс=229,208 км,

що задовольняє умову.

Мінімальна дальність становить 30 км. Максимальна висота - 28 км.

Частота огляду простору. Частота огляду простору - це число циклів

огляду заданої області простору в одиницю часу. Наша синтезуєма система є станцією кругового огляду, тому період огляду простору (tопр) розраховуємо за формулою:

де Тогл - темп огляду простору, який за умовою становить 10с;

- ширина діаграми направленості антени в горизонтальній площині, яка для РЛС 19Ж6 становить 1°;

- кількість зон дорівнює 4.

Підставивши числа, отримуємо: =0,007 с

3. ПЕРЕДАВАЛЬНА система

3.1 Призначення, склад і основні характеристики

Передавальна система призначена для формування когерентної послідовності потужних зондувальних радіоімпульсів несучої частоти та малопотужних безперервних гетеродинних коливань на чотирьох частотах.

Для отримання когерентної послідовності зондувальних радіоімпульсів необхідно забезпечити високу стабільність:

- несучої частоти зондувального сигналу;

- періоду повторення імпульсів запуску передавача;

- закону зміни початкових фаз зондувальних сигналів від періоду до періоду.

Висока стабільність несучої частоти зондувального сигналу досягається побудовою передавача за схемою: малопотужний задаючий генератор з незалежним збудженням - вихідний підсилювач потужності. Це дозволяє використовувати додаткові методи стабілізації частоти в малопотужному генераторі.

Висока стабільність періоду повторення Тп імпульсів запуску передавача (ІЗП) забезпечується системою синхронізації. ІЗП формуються шляхом поділення коливань високостабільної напруги проміжної частоти (fпр0), яка виступає в якості опорної часової шкали.

Висока стабільність закону зміни початкових фаз зондувального сигналу забезпечується:

- формуванням сигналу шляхом „вирізки” радіоімпульсів з безперервної стабільної за частотою напруги fпр0 імпульсами запуску передавача зі стабільним періодом повторення і з подальшим переносом спектра сигналу в область високих частот fнес = fпр + fгет;

- застосуванням вихідного підсилювача зі стійкою фазовою характеристикою, при якій фазова структура сигналу на виході підсилювача повністю повторює структуру сигналу на вході. Це досягається застосуванням спеціальних заходів конструктивного характеру, які виключають можливість випадкових перекручувань початкових фаз імпульсів при їх підсиленні.

Передавальна система може працювати у наступних режимах:

А). За запуском (періодом повторення зондувальних сигналів):

1. Режим частого запуску (ЧЗ), дозволяє здійснювати огляд зони на відстані до 75 км. Середня частота повторення зондувальних сигналів в даному режимі FПсер = 1500 Гц, тривалість зондувального сигналу фзс = 6 мкс.

2. Режим рідкого запуску (РЗ), дозволяє здійснювати огляд зони на відстані до 150 км. В даному режимі в 2 рази зменшується частота повторення і в 2 рази збільшується тривалість зондувальних сигналів по відношенню до режиму ЧЗ: FП сер = 750 Гц, фзс = 12 мкс.

За рахунок збільшення в 2 рази періоду повторення ТП (зменшення FП) досягається однозначність визначення цілі на відстані до 150км.

За рахунок збільшення фзс збільшується у 2 рази енергія зондувального сигналу (ЕЗС = Рімп фзс), що дозволяє збільшити дальність виявлення.

Б). За потужністю зондувального сигналу:

1. Режим номінальної потужності.

2. Режим зниженої потужності. В даному режимі потужність зондувального сигналу складає 10 - 50 % від режиму номінальної потужності.

Таким чином, розрізняють 4-и режими роботи передавача: частий - номінальна, рідкий - номінальна, частий - знижена, рідкий - знижена.

Структура зондувального сигналу показана на рис.2.1.

Склад, тривалість та розстановка імпульсів в зондувальному сигналі задаються системою синхронізації в залежності від режиму запуску та режиму огляду простору, які ввімкнені.

Размещено на http://www.allbest.ru/

У режимі частого запуску тривалість імпульсів у зондувальному сигналі в усіх режимах огляду зменшується в два рази. Склад та розстановка імпульсів в зондувальному сигналі не змінюються.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основні технічні характеристики передавача:

1. Номінальна імпульсна потужність - Рімп ном 350 кВт.

2. Імпульсна потужність в режимі зниженої потужності - Рімп зниж = (0,1…0,5) Рімп ном.

3. Середня потужність - Рсер 3 кВт.

4. Потужність, що споживається передавачем - Рспож 30 кВт.

5. Частота повторення імпульсів запуску змінюється через кожні 8 періодів повторення, всього частот повторення - 4. Таким чином, цикл вобуляції (зміни) складає 32 Тп чотирма серіями по 8 однакових періодів.

6. Частоти повторення для режиму частого запуску: FП1 = 1362 Гц, FП2 = 1468 Гц, FП3 = 1574 Гц, FП4 = 1694 Гц.

7. Частоти повторення для режиму рідкого запуску: FП1 = 681 Гц, FП2 = 734 Гц, FП3 = 787 Гц, FП4 = 847 Гц.

8. Термін готовності передавача до роботи:

- в режимі нормального ввімкнення tнгот = 2 хв 45 с;

- в режимі форсованого ввімкнення tфгот = 2 хв.

Для захисту від ПРР передбачено періодичне зняття системою синхронізації запуску з передавача (робота без випромінювання) та маневрування частотою повторення.

3.2 Робота передавальної системи за структурною схемою

Передавальна система (див. рис.2.2) є багатокаскадною і побудована за принципом: малопотужний задаючий генератор - підсилювач потужності. Принцип формування зондувального сигналу показаний на рис. 2.4.

Формувач сигналів передавача формує малопотужні зондуючи сигнали на чотирьох або двох частотах в залежності від встановленого режиму. Формування сигналів відбувається з приходом імпульсів запуску (ИЗ1-1 - ИЗ1-4) від синхронізатора, а також напруги проміжної частоти, яка надходить з приймача. Причому тривалість і розстановка імпульсів в зондувальному сигналі визначається імпульсами запуску ИЗ1-1 - ИЗ1-4, а фаза нав'язується напругою проміжної частоти.

Одночасно збуджувач формує безперервні коливання чотирьох гетеродинних напруг, які також використовуються в формуванні малопотужного ЗС. Крім того, гетеродинні напруги надходять до приймальної системи.

Малопотужний ЗС надходить до шафи вихідного підсилювача, де здійснюється підсилення сигналу до номінальної потужності.

Модулятор формує модулюючі імпульси негативної полярності амплітудою до 3 кВ та тривалістю, що деякою мірою перекриває тривалість малопотужного ЗС. Модулятор запускається імпульсами запуску ИЗ-3, які надходять з синхронізатора. З моменту запуску модулятор віддає вихідному підсилювачу енергію, яка була накопичена модулятором. Джерелом накопичення енергії модулятором є високовольтний випрямляч, до якого трьохфазне живлення надходить від електромережі (первинних джерел живлення).

З вихідного підсилювача зондувальний сигнал потужністю не менш 350 кВт надходить до антенно-хвилевідної системи та випромінюється у простір.

радіолокаційний станція передавальний

4. ВИСНОВКИ

На підставі зібраних даних мною було перевірено та розраховано синтезовану систему для РЛС 3-х координатної. Розрахунки показують що це можливо зробити.

5. Використана література

1. Основи побудови засобів РЛ розвідки. Безкровний А.М.

2. Посібник по курсовому проектуванню. Безкровний А.М.

3. Радіолокаційна станція 19Ж6. Навчальний посібник. Бахвалов В.Б., Безкровний А.М., Дмітрієв В.Є., Казаков В.М., Ткаленко О.Є.

Размещено на Allbest.ru