Авиация и космонавтика

Определение энергетического потенциала РЛ ИП


Задание:
   1. Определить:
         . энергетический потенциал РЛ ИП;
         .  характеристики  бортовой  антенны:  коэффициент   затухания   в
           атмосфере  (соотношение  сигнал/шум)   [pic]   и     коэффициент
           усиления (направленного действия) антенны [pic];
         . 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: [pic]
         . Предельная чувствительность приёмника при заданном соотношении
         . сигнал/шум: [pic]
         . Длина волны: [pic]
         . Эффективная отражающая поверхность цели: [pic]
         . Интенсивность дождя: [pic]
         . Водность облаков или тумана: [pic]
         . Диаметр антенны : [pic].
         . Поглощение в ясной атмосфере:
                - для  9мм – [pic]0.12 [pic]



                                 Выполнение:

     1. Определяем энергетический потенциал РЛ ИП:
      [pic];
      [pic].

     2. Определим характеристики бортовой антенны:
      > коэффициент усиления (направленного действия) антенны [pic]:
      [pic],
      Эффективная площадь приемной антенны равна:
      [pic]
      [pic]

      > коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум) [pic]:
      для свободного пространства справедливо выражение
      [pic]
      а для среды с затуханием
      [pic]
      Т.  к.  предельная  чувствительность  и  остальные  параметры  РЛ   ИП
одинаковы, будем иметь:
      [pic] или [pic]
      Если обозначить  [pic], то получим [pic],
      [pic].
      Преобразовав полученные выражения, будем иметь
      [pic].
      Данное уравнение  решается  графически  график  [pic]  представлен  на
рисунке 1.

      [pic]
                                    [pic]

      Для ЭОП цели[pic]– дальность до цели в свободном пространстве
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic]
      [pic]

|[pic]   |1          |2          |3          |
|км      |68,343     |89,945     |102,197    |

      Учтя  затухания  электромагнитной  энергии  на  единицу  расстояния  в
атмосфере, получим:
|[pic]    |1         |2          |3         |
|Дб       |8,201     |10,793     |12,264    |

      Определяем из графика (рис. 1) соответствующий коэффициент затухания в
атмосфере
|[pic]  |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  [pic]   является  пороговой  мощностью,  при  которой
реализуется   заданная   величина   отношения   сигнал/шум,   обеспечивающая
требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]
      Тогда  максимальная дальность действия  РЛ  ИП,  без  учета  потерь  в
атмосфере, облаках, дожде, тумане, снеге, будет иметь вид:
      [pic]

|[pic]     |1           |2           |3            |
| м        |68343,44    |89945,03    |102197,28    |

      График зависимости [pic] (дальности обнаружения и  распознавания  цели
РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей без учёта потерь в атмосфере   и
гидрометеорах):

      [pic]

      >  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  [pic]  является  пороговой  мощностью,  при   которой
реализуется   заданная   величина   отношения   сигнал/шум,   обеспечивающая
требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.

               . [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]

      Тогда  максимальная дальность  действия  РЛ  ИП,  с  учетом  потерь  в
атмосфере будет иметь вид:
      [pic]

|[pic]     |1           |2           |3           |
|м         |39557,18    |52060,18    |59152,79    |

      График зависимости [pic] (дальность обнаружения и  распознавания  цели
РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):

      [pic]



               . [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]

      Максимальная дальность действия РЛ ИП  с  учетом  потерь  в  атмосфере
будет иметь вид:
      [pic]

|[pic]     |1           |2           |3           |
| м        |35695,78    |46978,29    |53377,64    |

      График зависимости [pic] (дальность обнаружения и  распознавания  цели
РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
      [pic]

               . [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]
      Максимальная дальность действия РЛ ИП  с  учетом  потерь  в  атмосфере
будет иметь вид:
      [pic]

|[pic]     |1           |2           |3           |
|м         |33905,18    |44621,73    |50700,07    |

      График зависимости [pic] (дальность обнаружения и  распознавания  цели
РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
      [pic]


               . [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]

      Максимальная дальность действия РЛ ИП  с  учетом  потерь  в  атмосфере
будет иметь вид:
      [pic]

|[pic]     |1           |2           |3           |
| м        |39557,18    |35697,15    |33905,18    |


      График зависимости[pic] (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ
ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
      [pic]


               . [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]

      Максимальная дальность действия РЛ ИП  с  учетом  потерь  в  атмосфере
будет иметь вид:
      [pic]

|[pic]     |1           |2           |3           |
| м        |52060,18    |46980,09    |44621,73    |

      График зависимости[pic] (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ
ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
      [pic]

               . [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]

      Максимальная дальность действия РЛ ИП  с  учетом  потерь  в  атмосфере
будет иметь вид:
      [pic]

|[pic]     |1           |2           |3           |
|м         |59151,79    |53379,68    |50700,07    |

      График зависимости[pic] (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ
ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
      [pic]



    >  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:

                                    [pic]
                                    [pic]

      для   длины  волны   [pic]мм  коэффициент  ослабления  радиоволн   при
интенсивности дождя :
            o [pic] ([pic];
            o [pic] – [pic] ;
            o [pic] –[pic].

                  . Для ЭОП  цели  [pic]   дальность  до  цели  в  свободном
                    пространстве
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic]

      [pic];

        -с учётом интенсивности дождя  [pic] получаем

|[pic]       |1          |2          |3          |
|дб          |146,938    |194,779    |304,128    |

      Определяем из графика рис.1 соответствующий  коэффициент  затухания  в
атмосфере (соотношение сигнал/шум):
|?        |11         |12         |13         |
|         |0,1235     |0,1018     |0,0742     |



      Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП   цели  [pic]  в  условиях
дождя с различной интенсивностью:
|?        |11         |12         |13         |
|         |0,1235     |0,1018     |0,0742     |

      [pic]

|[pic]     |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 [pic]:
      [pic]

                    . Для ЭОП цели [pic]   дальность  до  цели  в  свободном
                      пространстве
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      [pic];

        -с учётом интенсивности дождя  [pic] получаем

|[pic]       |1          |2          |3          |
|дб          |193,382    |256,343    |400,255    |

      Определяем из графика рис.1 соответствующий  коэффициент  затухания  в
атмосфере (соотношение сигнал/шум):
|?        |21         |22         |23         |
|         |0,10232    |0,0839     |0,0607     |

      Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП  цели  [pic]   в  условиях
дождя с различной интенсивностью:
|?        |21         |22         |23         |
|         |0,10232    |0,0839     |0,0607     |

      [pic]

|[pic]     |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[pic]:
      [pic]


                    . Для ЭОП цели [pic]   дальность  до  цели  в  свободном
                      пространстве
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      [pic];

        -с учётом интенсивности дождя  [pic] получаем

|[pic]       |1          |2          |3          |
|дб          |219,724    |291,262    |454,778    |

      Определяем из графика рис.1 соответствующий  коэффициент  затухания  в
атмосфере (соотношение сигнал/шум):
|?        |31         |32         |33         |
|         |0,09358    |0,07657    |0,05527    |

      Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП  цели  [pic]   в  условиях
дождя с различной интенсивностью:
|?        |31         |32         |33         |
|         |0,09358    |0,07657    |0,05527    |

      [pic]

|[pic]     |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[pic]:
      [pic]

                    . [pic]
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      Средний  коэффициент  затухания  в  атмосфере  в  условиях   дождя   с
постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
      [pic]
      Максимальная дальность действия РЛ ИП по  целям   с  различной  ЭОП  в
условиях дождя с постоянной интенсивностью[pic] будет иметь вид:

      [pic]

|[pic]     |1          |2          |3           |
|м         |7278,58    |9579,15    |10884,01    |


         График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП  по  целям
с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью [pic]:

      [pic]

                    . [pic]
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      Средний  коэффициент  затухания  в  атмосфере  в  условиях   дождя   с
постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
      [pic]
      Максимальная дальность действия РЛ ИП по  целям   с  различной  ЭОП  в
условиях дождя с постоянной интенсивностью[pic] будет иметь вид:

      [pic]

|[pic]     |1           |2           |3          |
|м         |5973,228    |7861,195    |8932,04    |


         График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП  по  целям
с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью [pic]:

      [pic]

                    . [pic]
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      Средний  коэффициент  затухания  в  атмосфере  в  условиях   дождя   с
постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
      [pic]
      Максимальная дальность действия РЛ ИП по  целям   с  различной  ЭОП  в
условиях дождя с постоянной интенсивностью[pic] будет иметь вид:

      [pic]

|[pic]     |1          |2          |3          |
|м         |4332,29    |5701,62    |6478,29    |


         График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП  по  целям
с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью [pic]:

      [pic]

    >  Определяем  максимальную  дальность  РЛ  ИП  по  целям  с   различной
      эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) в условиях облаков и  тумана
      с различной водностью.
      Используем график зависимости  коэффициента  поглощения  радиоволн  от
частоты для туманов с различной  водностью рис.3:
                                    [pic]
                                    [pic]
для   длины  волны  [pic]  коэффициент  поглощения  радиоволн  при  водности
туманов равен:
    o [pic] –[pic];
    o [pic] –  [pic];
    o [pic] –[pic].


                  . Для ЭОП  цели  [pic]   дальность  до  цели  в  свободном
                    пространстве
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic]

      [pic];


        (с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с  водностью  [pic]
получаем:

|[pic]       |1       |2       |3       |
|дб          |73,127  |293,877 |683,434 |

      Определяем из графика рис.1 соответствующий  коэффициент  затухания  в
атмосфере (соотношение сигнал/шум):
|?        |11     |12     |13     |
|         |0,1944 |0,07608|0,04067|



         Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП  цели [pic] в  условиях
туманов с различной водностью:
|?        |11     |12     |13     |
|         |0,1944 |0,07608|0,04067|


      [pic]

|[pic]     |1       |2       |3        |
|м         |13285,97|6843,02 |4156,36  |

      График зависимости максимальной дальности РЛ ИП по целям с  постоянной
ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью [pic]:
      [pic]


                    . Для ЭОП цели [pic]   дальность  до  цели  в  свободном
                      пространстве
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      [pic];

        (с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с  водностью  [pic]
получаем:

|[pic]       |1      |2      |3      |
|дб          |96,241 |386,764|899,45 |

      Определяем из графика рис.1 соответствующий  коэффициент  затухания  в
атмосфере (соотношение сигнал/шум):
|?        |21     |22     |23     |
|         |0,16339|0,06223|0,03294|

      Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП  цели  [pic]   в  условиях
дождя с различной интенсивностью:
|?        |21     |22     |23     |
|         |0,16339|0,06223|0,03294|

      [pic]

|[pic]     |1       |2       |3        |
|м         |11166,63|5597,28 |3366,38  |


      График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной
ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью[pic]:
      [pic]


                    . Для ЭОП цели [pic]   дальность  до  цели  в  свободном
                      пространстве
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      [pic];

        (с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с  водностью  [pic]
получаем:

|[pic]       |1      |2      |3      |
|дб          |109,351|439,448|1021,97|
|            |       |       |3      |

      Определяем из графика рис.1 соответствующий  коэффициент  затухания  в
атмосфере (соотношение сигнал/шум):
|?        |31     |32     |33     |
|         |0,15039|0,05669|0,02983|

      Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП  цели  [pic]   в  условиях
дождя с различной интенсивностью:
|?        |31     |32     |33     |
|         |0,15039|0,05669|0,02983|

      [pic]


|[pic]     |1       |2       |3        |
|м         |10278,17|5098,98 |3048,54  |


      График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной
ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью[pic]:

      [pic]


                    . [pic]
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      Средний  коэффициент  затухания  в  атмосфере  в  условиях   дождя   с
постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
      [pic]

         Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям  с различной  ЭОП  в
условиях тумана с постоянной водностью [pic]будет иметь вид:

      [pic]

|[pic]     |1       |2       |3        |
|м         |11576,69|15235,79|17311,198|
|          |6       |        |         |



         График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП  по  целям
с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью [pic]:

      [pic]

                    . [pic]
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      Средний  коэффициент  затухания  в  атмосфере  в  условиях   дождя   с
постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
      [pic]

            Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям  с различной  ЭОП
в условиях туманов с постоянной интенсивностью [pic]будет иметь вид:

      [pic]

|[pic]     |1       |2       |3        |
|м         |4442,32 |5846,43 |6642,82  |



         График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП  по  целям
с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью [pic]:

      [pic]

                    . [pic]
      [pic]; [pic]; [pic]; [pic];

      Средний  коэффициент  затухания  в  атмосфере  в  условиях   дождя   с
постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
      [pic]

            Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям  с различной  ЭОП
в условиях туманов с постоянной водностью [pic]будет иметь вид:

      [pic]

|[pic]     |1       |2       |3        |
|м         |2356,48 |3101,3  |3523,76  |



         График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП  по  целям
с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью [pic]:

      [pic]





смотреть на рефераты похожие на "Определение энергетического потенциала РЛ ИП"