- •Издание училища
- •В.1. Место рлс в радиолокационной системе
- •Глава 1. Основные характеристики рлс и требования, предъявляемые к ним
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Состав радиолокационной информации
- •1.3. Зона обзора
- •1.4. Точность измерения координат
- •1.5. Разрешающие способности по координатам
- •1.6. Помехозащищенность
- •1.7. Информационная способность
- •1.8. Надежность
- •1.9. Электромагнитная совместимость
- •1.10. Маневренные характеристики
- •Глава 2. Дальность действия рлс в различных условиях ее работы
- •2.1. Уравнение радиолокации в режиме обзора при произвольных форме зоны обнаружения и способе обзора
- •2.1.1. Вывод уравнения радиолокации
- •2.1.2. Изодальностная зона обнаружения
- •2.1.3. Изовысотная зона обнаружения
- •2.1.4. Смешанная зона обнаружения
- •2.2. Дальность действия рлс с учетом затухания радиоволн в атмосфере
- •2.3. Дальность действия рлс в условиях активных маскирующих помех
- •2.3.1. Дальность действия рлс в условиях активных шумовых маскирующих помех
- •2.3.2. Дальность действия рлс в условиях импульсных помех
- •2.4. Дальность действия рлс в условиях маскирующих пассивных помех
- •Действия рлс при включении аппаратуры защиты в условиях отсутствия пп
- •2.5. Дальность обнаружения маловысотных целей
- •2.6. Упрощенные формы записи уравнения радиолокации
- •Глава 3. Основные характеристики радиолокационных целей
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Статистические модели целей
- •3.3. Оценка влияния и на вероятность обнаружения цели
- •3.3.1. Оценка влияния вида плотности распределения вероятности эпц
- •3.3.2. Оценка влияния вида энергетического спектра флюктуации отраженного сигнала
- •3.4. Оценка среднего значения эффективной поверхности радиолокационных целей
- •3.4.1. Точечные (сосредоточенные) цели
- •3.4.2. Распределенные цели
- •3.5. Энергетический спектр флюктуаций сигнала, отраженного от точечной цели
- •3.6. Энергетический спектр флюктуаций сигнала, отраженного от распределенной цели
- •Глава 4. Показатели качества и параметры обнаружения
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Показатели качества радиолокационного обнаружения в точке
- •4.3. Показатели качества радиолокационного обнаружения за обзор
- •4.4. Период ложной тревоги
- •4.5. Интегральные вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги
- •4.6. Выбор значений показателей качества обнаружения
- •4.7. Параметры обнаружения и связь между ними
- •4.8. Определение требуемого значения отношения сигнал—шум на входе устройства сравнения с порогом
- •5.1. Основные отличия целей и маскирующих пассивных помех
- •5.2. Пути повышения помехозащищен-ности рлс в условиях маскирующих пассивных помех
- •5.3. Выбор структуры зондирующего сигнала при работе рлс в условиях пассивных помех
- •5.4. Способы обеспечения заданного значения 1-й слепой скорости
- •5.5. Классификация систем сдц
- •5.6. Обобщенная структурная схема и основные характеристики системы сдц
- •5.7. Система сдц с эквивалентной
- •5.7.1. Структурная схема системы сдц
- •5.7.2. Основные характеристики системы
- •5.7.3. Принципы построения элементов и устройств системы сдц
- •5.7.4. Влияние нестабильностей аппаратуры на эффективность сдц
- •5.8. Системы сдц с внутренней когерентностью на базе устройств чпк на радиочастоте
- •5.9. Системы сдц с внешней когерентностью
- •5.9.1. Система сдц с некогерентной компенсацией пп
- •5.9.2. Система сдц с помеховым гетеродином
- •5.9.3. Основные характеристики систем
- •5.10. Системы сдц на базе автокомпенсаторов
- •5.10.1. Структурная схема
- •5.10.2. Основные характеристики чпак
- •5.10.3. Требования к функциональным элементам чпак и их обеспечение
- •5.11. Фильтровые и корреляционно-фильтровые системы сдц
- •5.11.1. Фильтровые системы сдц
- •5.11.2. Корреляционно-фильтровые системы сдц
- •5.11.3. Основные характеристики систем
- •6.2.2. Шумовая автоматическая регулировка усиления
- •6.2.3. Усилители с логарифмической амплитудной характеристикой
- •6.2.4. Автоматическая регулировка порога ограничения
- •6.3. Повышение помехозащищенности за счёт увеличения плотности потока энергии зондирующего сигнала
- •6.4. Технические решения, обеспечивающие защиту рлс методом пространственной селекции
- •6.4.1. Основные пути реализации метода пространственной селекции
- •6.4.2. Уменьшение угловых размеров главного лепестка диаграммы направленности
- •6.4.3. Снижение уровня боковых лепестков
- •6.4.4. Уменьшение уровня приёма в направлениях на постановщики активных помех
- •6.5. Технические решения, обеспечивающие защиту рлс от помех по главному лепестку диаграммы направленности
- •6.6. Принципы построения систем перестройки рабочей частоты рлс
- •6.6.1. Требования к параметрам системы перестройки станции
- •6.6.2. Структурная схема спс
- •6.7. Устройства защиты рлс от импульсных помех
- •6.7.1. Виды импульсных помех
- •6.7.2. Устройства защиты от узкополосных импульсных помех
- •6.7.3. Устройства защиты от широкополосных импульсных помех
- •6.7.4. Устройства защиты от несинхронных импульсных помех
- •6.7.5. Особенности построения устройств защиты от оип
- •6.8. Принципы построения анализаторов помеховои обстановки в адаптивных рлс
- •Глава 7. Принципы построения аппаратуры пеленгации постановщиков активных помех
- •7.1 Требования предъявляемые к аппаратуре пеленгации
- •7.2. Обобщенная структурная схема и варианты технической реализации аппаратуры пеленгации
- •8.Обеспечение электромагнитной совместимости рлс
- •8.1. Пути обеспечения электромагнитной совместимости рлс
- •8.2. Технические решения, обеспечивающие ослабление неосновных излучений рлс
- •8.3. Технические решения, обеспечивающие ослабление приема по неосновным каналам
- •Глава 9. Потери в тракте приёма и выделения сигналов из помех и технические решения, обеспечивающие их снижение
- •9.1 Обобщенная структурная схема тракта приёма и выделения сигналов из помех
- •9.2. Потери в приёмной антенне
- •9.3. Потери в тракте высокой частоты на прием
- •9.3.1. Обобщенная структурная схема тракта высокой частоты импульсной рлс
- •9.3.2. Методика учета потерь в тракте высокой частоты
- •9.4. Потери за счет рассогласования частотной характеристики линейной части приемника и частотного спектра сигнала
- •9.4.1. Составляющие коэффициента потерь Lрф
- •9.4.2. Потери рассогласования, обусловленные наличием побочных каналов приема
- •Потери рассогласования,обусловленные неоптимальностью формы ачх линейной части приёмника
- •9.4.3. Потери рассогласования, обусловленные расстройкой приёмника по частоте
- •9.5. Требования к системам апч и технические решения, обеспечивающие их выполнение
- •9.6. Потери интегрирования
- •9.7. Принципы построения рециркуляторов
- •9.7.1. Общие сведении о рециркуляторах
- •9.7.2. Рециркулятор на базе ультразвуковой линии задержки
- •9.7.3. Требования к функциональным элементам рециркулятора
- •9.7.4. Многоступенчатые рециркуляторы
- •9.8. Накопители на электронно-лучевой трубке
- •9.9. Комплексирование накопителей
- •9.10. Потери. Обусловленные накоплением дополнительного шума
- •9.10.1. Причины возникновения потерь
- •9.10.2. Объединение сигналов в рлс с парциальной диаграммой направленности на приём
- •9.10.3. Накопление дополнительного шума на экране элт
- •9.10.4. Накопление дополнительного шума в вус
- •9.11. Потери за счет ограничения сигналов сверху
- •9.12. Потери за счет нестабильности порогового уровня и коэффициента усиления приёмника
- •9.13. Потери за счет нестационарности помех на входе системы обработки сигналов
- •9.13.1. Причины нестационарности помех
- •9.13.2. Стабилизация вероятности ложной тревоги в условиях отражений от протяженных источников пп
- •9.13.3. Непараметрические обнаружители
- •9.14. Потери, связанные с работой оператора
- •9.15. Методика учета потерь в тракте приёма и выделения сигналов
- •Глава 10. Обеспечение требований к параметрам зондирующего сигнала
- •10.1. Параметры зондирующего сигнала и их влияние на характеристики рлс
- •10.2. Основные типы передающих устройств и их сравнительная характеристика
- •Глава 11. Влияние способа обзора зоны обнаружения на характеристики рлс
- •11.1. Виды и способы обзора зоны
- •11.2. Сравнение способов обзора зоны обнаружения при отсутствии потерь
- •11.3. Сравнение способов обзора зоны обнаружения при наличии потерь
- •11.4. Возможности уменьшения числа парциальных каналов в трехкоординатных рлс
- •Глава 12. Обеспечение требований к точности измерения координат
- •12.1. Общие сведения об ошибках измерения. Связь между ошибками
- •12.2. Ошибки измерения дальности и технические решения, обеспечивающие их снижение
- •12.2.1. Потенциальная ошибка измерения дальности
- •12.2.2. Ошибка измерения дальности за счет особенностей распространения радиоволн
- •12.2.3. Инструментальная ошибка измерения дальности
- •12.2.4. Динамическая ошибка
- •12.3. Ошибки измерения угловых координат и технические решения, обеспечивающие их снижение
- •12.3.1. Потенциальная ошибка
- •12.3.2. Ошибки измерения угловых координат за счёт особенностей распространения радиоволн
- •12.3.3. Инструментальная ошибка измерения угловых координат
- •12.4.1. Уравнение высоты
- •К разрешающим способностям рлс по координатам
- •13.5. Реальная разрешающая способность рлс по высоте
- •13.6. Вероятность разрешения целей в группе
- •Глава 14 особенности построения рлс с широкополосными зондирующими сигналами
- •Глава is. Особенности построения рлс с электронным управлением лучом
- •Глава 16. Особенности построения мс с цифровой обработкой сигналов
- •16,3.1. Общие понятия
- •16.3.3. Устройство квантования
- •16.3.4, Параметры ацп
- •16.3.5. Типы ацп
- •16.4.1. Обнаружитель типа движущегося окна
- •16.5. Особенности построения цифровых обнаружителей
- •16.5.1. Вычислитель модуля
- •16.5.2. Цифровые накопители
- •16.7.2. Особенности технической реализации цгфп,
- •16.7,3. Особенности технической реализаций
- •16.8. Цифровые авто компенсаторы
- •Глава 1. Основные характеристики рлс и требования, предъявляемые
- •Глава 2. Дальность действия рлс в различных условиях ее работы . 22
- •Глава 3. Основные характеристики радиолокационных целей ... 43
- •Глава 4. Показатели качества и параметры обнаружения .... 59
- •Глава 5 Обеспечение требуемой помехозащищенности рлс и условиях
- •Глава 7. Принципы построения аппаратуры пеленгации постщювщиков
- •Глава 8. Обеспечение электромагнитной совместимости рлс . . . F79
- •Глава 10. Обеспеченно требований к параметрам зондирующего сигнала 22s1
- •Глава 13. Обеспечение требований к разрешающим способностям рлс
- •[6.Я. Цифровые Ёвтокомпевсаторы 345
9.7.3. Требования к функциональным элементам рециркулятора
Ультразвуковая линия задержки. К основным параметрам УЛЗ следует отнести:
полосу пропускания;
уровень ложных отражений;
затухание;
стабильность времени задержки.
При согласованной полосе пропускания линейной части приёмника сужение полосы пропускания УЛЗ приводит к появлению дополнительных потерь в рециркуляторе. Однако уже при Пулз = (2 ... 3) ПА эти потери невелики.
Требуемое значение полосы пропускания УЛЗ можно обеспечить за счет соответствующего выбора рабочей частоты УЛЗ, так как Пулз = (0,3 ...0,5)fр.
В свою очередь рабочая частота fр УЛЗ определяется толщиной среза кварца входного и выходного преобразователей dкв = (2,6 ... 4)fр, где dкв — в миллиметрах, fр — в мегагерцах.
Ложные сигналы УЛЗ ухудшают эффективность работы накопителя. Их уровень, как уже отмечалось в §5.6, в значительной степени зависит от материала звукопровода и конструкции держателей преобразователей.
Коэффициент дополнительных потерь в рециркуляторе, обусловленный наличием ложных отражений, определяется соотношением [36]
(9.15)
где α — коэффициент, равный отношению коэффициентов затухания в УЛЗ по основному и ложному каналам.
Соотношение (9.15) позволяет предъявить требование к допустимому уровню паразитных отражений в УЛЗ или определить предельное число интегрируемых импульсов, при котором дальнейшее увеличение коэффициента обратной связи сопряжено со значительными потерями.
Паразитные отражения помимо всего прочего влияют и на динамический диапазон УЛЗ Пулз = 20 lg (l/α). Как показано в [36], наличие отражений приводит к уменьшению динамического диапазона накопителя на ΔD = 20 lg(β/1 — β) децибел. Эта величина при β = 0,8 и 0,95 составляет соответственно 12 и 25,6 дБ. Например, если динамический диапазон УЛЗ равен 50 дБ, то динамический диапазон рециркулятора с β = 0,95 па базе этой УЛЗ составляет всего лишь 24,4 дБ.
Для уменьшения влияния паразитных отражений на работу накопителя можно применять:
периодическое изменение полярности сигналов па входе и в цени обратной связи с помощью балансных усилителей;
частотную или фазовую модуляцию сигналов, поступающих на вход УЛЗ.
Динамический диапазон накопителя с частотной модуляцией примерно на 10 lg[(l + β)/(l — β)] децибел больше, чем в накопителе с амплитудной модуляцией.
Достоинством накопителей с частотной и фазовой модуляцией помимо снижения влияния паразитных отражений на динамический диапазон является возможность получения коэффициентов обратной связи, близких к единице, значительно меньшее влияние нестабильностей коэффициента усиления УРЧ и питающих напряжений.
Нестабильность времени задержки в УЛЗ может привести к существенному снижению эффективности рециркулятора. Коэффициент дополнительных потерь, обусловленный нестабильностью задержки:
(9.16)
где σт — среднее квадратическое значение нестабильности времени задержки в УЛЗ;
τи — длительность импульса на входе рециркулятора.
Это соотношение можно использовать для предъявления требований к стабильности задержки при заданном значении допустимых дополнительных потерь. Для обеспечения требований к стабильности задержки в УЛЗ рециркулятора используются меры, о которых шла речь в §5.7.
Модулятор. К основным параметрам модулятора относятся глубина модуляции и уровень несущей. Первый параметр в значительной степени влияет на линейность амплитудной характеристики рециркулятора, а второй — на степень влияния собственных шумов УРЧ на эффективность работы рециркулятора.
Если заданы допустимые дополнительные потери за счет нелинейности амплитудной характеристики Lдоп нел рециркулятора, то значение коэффициента амплитудной модуляции mа можно определить из соотношения
(9.17)
Требование к амплитуде несущей Um при заданном значении коэффициента дополнительных потерь за счет шумов УРЧ Lдоп ш определяется выражением
(9.18)
где σш — эффективное значение шумового напряжения УРЧ, приведенное к его входу.
Гетеродин. Частота колебаний гетеродина выбирается равной рабочей частоте УЛЗ. Нестабильность частоты гетеродина может привести к появлению нелинейных искажений в рециркуляторе и нестабильности задержки в УЛЗ вследствие дисперсионных свойств последней. Поэтому целесообразно в рециркуляторе использовать гетеродин, частота колебаний которого стабилизирована тем или иным методом.
Усилитель радиочастоты. Коэффициент усиления УРЧ выбирается равным примерно Косл УЛЗ. Требования к уровню собственных шумов УРЧ можно предъявить, используя соотношение (9.18). Видно, что эти требования тем жестче, чем больше коэффициент ослабления сигналов в УЛЗ (при всех прочих равных условиях).
Ограничитель. Уровень ограничения выбирается с учетом допустимых потерь за счет ограничения сигналов сверху и исключения возможности перегрузки последующих элементов рециркуля тора. Потери за счет ограничения практически отсутствуют, если уровень ограничения Uогр в два-четыре раза превышает эффективное значение шумового напряжения на входе рециркулятора.
Схема АРУ. Статическая постоянная времени АРУ выбирается из условия
(9.19)
При выполнении этого условия схема АРУ первого порядка всегда обеспечивает устойчивую работу рециркулятора.
Для компенсации нестабильности коэффициента передачи цепи обратной связи усилитель радиочастоты должен иметь запас усиления порядка 10дБ. Крутизна регулировочной характеристики усилителя радиочастоты выбирается таким образом, чтобы при максимально возможном уменьшении коэффициента передачи имелся такой запас усиления, при котором потери за счёт отклонения коэффициента обратной связи от номинального значения лежали в заданных пределах.
Из анализа соотношений (9.15) ... (9.19) можно сделать вывод, что в ряде случаев основной причиной уменьшения эффективности рециркулятора может оказаться несовершенство его функциональных элементов, а не опасность самовозбуждения.