5 Расчет параметров обзора пространства
Радиолокационный обзор заключается в разделении всего диапазона возможного нахождения цели по дальности, азимуту и углу места на отдельные интервалы и в проверке налиция цели в каждом из этих интервалов. Количество элементов разрешения на которые разбивается весь диапазон обзора, равно m.
Станции обнаружения работают только в режиме последовательного обзора, когда все элементы разрешения просматриваются поочерёдно одноканальной схемой анализа. Простота аппаратурной реализации приводит к возрастанию в m раз времени обзора.
Зоной пространственного обзора РЛС называется область пространства, в которой производится обнаружение и измерение координат целей.
Длительность зондирующего импульса в некогерентных PЛC выбирается исходя из требований разрешающей способности по дальности:
Процедура обзора пространства представляет собой просмотр всех пространственных участков зоны обзора и принятие решения о наличии целей в каждом из этих элементов.
В некогерентных импульсных РЛС количество элементов разрешения по дальности mD при известном элементе разрешения оценивается как:
Определим количество элементов разрешения по угловым координатам:
Определим общее количество элементов для такой зоны обзора равно:
Вторым важным параметром последовательного обзора является время облучения цели Тобл, которое оценивается, как временной интервал, в течение которого при последовательном обзоре точечная неподвижная цель находится в пределах главного лепестка ДН антенны РЛС.
Определим время облучения цели, для этого примем время обзора равным 1 с. Тогда время облучения будет ровно:
Зная время облучения цели, можно найти количество импульсов в пачке, предварительно определив период повторения по следующей формуле:
6 Расчет параметров радиоприемного устройства
6.1 Расчет мощности шума приемного устройства
Мощность шума, приведённая ко входу приемника, оценивается по следующей формуле:
где
– спектральная плотность шума на входе
приёмника;
k – постоянная Больцмана (1.38∙10-23 Вт∙с/К);
Тш – шумовая температура приёмной системы;
ΔFпр – ширина полосы пропускания приёмника РЛС.
Для максимизации отношения сигнал-шум амплитудно-частотная характеристика оптимального обнаружителя импульсных сигналов на фоне гауссова белого шума должна повторять по форме амплитудный спектр сигнала, а полоса пропускания приемника должна быть равна ширине спектра сигнала:
Существенное влияние на общую шумовую температуру оказывают только входные каскады приёмника, а, следовательно, для оценки шумовой температуры можно воспользоваться следующей формулой:
Шумовую температуру антенны и шумовую температуру антенны и шумовую температуру окружающей среды примем 300 К. Коэффициент шума примем 2,5. Тогда общая шумовая температура будет ровна:
Зная общую шумовую температуру и ширину полосы пропускания можно оценить мощность шума, приведённую ко входу приёмника по формуле:
6.2 Расчет чувствительности приёмника
Условием нормальной работы радиоэлектронной системы с заданным вероятностями обнаружения сигнала на фоне помехи является обеспечение превышения уровня сигнала над уровнем шума на выходе приёмника.
Для оценки требуемого превышения уровня сигнала над уровнем шума в радиосистеме принято использовать параметр обнаружения q, равный отношению сигнал/шум по напряжению на входе оптимального приемника, согласованного с обнаруживаем сигналом.
Оценка параметра обнаружения по заданным вероятностям правильного обнаружения и ложной тревоги может производиться графическим или аналитическим зависимостям. В качестве модели сигнала выберем сигнал с неизвестной начальной фазой и флуктуирующей амплитудой, так как он наиболее соответствует реальным условиям, когда закон распределения начальной фазы сигнала равномерный в пределах от 0 до 2π, а распределение амплитуды подчинено закону Релея. Такое отношение сигнал/шума определяется по следующей формуле:
В некогерентных РЛС при определении общего числа возможных положений обнаруживаемого сигнала можно ограничиться только дальностью и угловыми координатами. Наличие этой неопределенности приведёт к увеличению вероятности ложной тревоги при обнаружении одиночной цели в m раз, так как выброс напряжения шума может с равной вероятностью отказаться на любой из m позиций. С учетом этого отношение сигнал/шум, будет равно:
С учетом этого минимально необходимая мощность для обеспечения заданных вероятностей правильного обнаружения и ложной тревоги должна быть не менее:
