Авиация и космонавтика

Определение энергетического потенциала РЛ ИП

Задание

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).

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

Определяем энергетический потенциал РЛ ИП

;
.

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

 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).

; ; ; ; ;

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

; ; ; ; ;

Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид

1
2
3

м
33905,18
44621,73
50700,07

; ; ; ; ;

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

; ; ; ; ;

Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид

1
2
3

м
59151,79
53379,68
50700,07

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

;
– ;
–.

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)


11
12
13

0,1235
0,1018
0,0742

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью


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)


21
22
23

0,10232
0,0839
0,0607

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью


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)


31
32
33

0,09358
0,07657
0,05527

Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью


31
32
33

0,09358
0,07657
0,05527

1
2
3

м
6395,58
5233,06
3777,34

; ; ; ;

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
7278,58
9579,15
10884,01

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

; ; ; ;

1
2
3

м
5973,228
7861,195
8932,04

; ; ; ;

1
2
3

м
4332,29
5701,62
6478,29

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

для длины волны коэффициент поглощения радиоволн при водности туманов равен

–;
– ;
–.

Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ;

;

с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью получаем

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 в условиях туманов с различной водностью


11
12
13

0,1944
0,07608
0,04067

1
2
3

м
13285,97
6843,02
4156,36

Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ; ;

;

с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью получаем

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 в условиях дождя с различной интенсивностью


21
22
23

0,16339
0,06223
0,03294

1
2
3

м
11166,63
5597,28
3366,38

Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ; ;

;

с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью получаем

1
2
3

дб
109,351
439,448
1021,973

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 в условиях дождя с различной интенсивностью


31
32
33

0,15039
0,05669
0,02983

1
2
3

м
10278,17
5098,98
3048,54

; ; ; ;

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

1
2
3

м
11576,696
15235,79
17311,198

; ; ; ;

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

1
2
3

м
4442,32
5846,43
6642,82

; ; ; ;

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

1
2
3

м
2356,48
3101,3
3523,76

BestReferat

BestReferat

Определение энергетического потенциала РЛ ИП