3. Обоснование длительности излучаемых импульсов

Длительность излучаемых импульсов оказывает влияние на ряд эксплуатационных характеристик станции, особенно на разрешающую способность по дальности, погрешность измерения дальности и мертвую зону станции.

Будем исходить при обосновании длительности импульсов из требования необходимого разрешения двух целей, находящихся на расстоянии от наблюдателя и расстояниидруг от друга.

Разрешающая способность по дальности определяется как минимальное расстояние между двумя целями, находящимися на одном направлении, при котором они наблюдаются раздельно и зависит главным образом от длительности импульсов и разрешающей способности электронно-лучевой трубки индикаторного устройства:

где - максимальная дальность, соответствующая выбранной шкале индикатора;

Q- коэффициент, характеризующий ЭЛТ по числу пятен на радиусе (200-300)

Необходимо иметь ввиду, что для раздельного наблюдения двух целей достаточно иметь их разрешение хотя бы по одной координате: по дальности или по направлению. Поэтому будем рассматривать модель ситуации, при которой имеет место предельное положение наблюдаемых целей по разрешению в обеих координатах (рис. 1).

Очевидно, что возможность разрешения по каждой из координат определяется не только величинами и, но и значением углаФмежду направлением наблюдения и линией, проходящей через наблюдаемые цели. При этом при углахФФ₀будет иметь место разрешение только по направлению и не будет разрешения по дальности, а при углахФФ₀– наоборот.

Так как размеры антенны заданы и рабочая длина волны уже обоснована, будем исходить, что разрешающая способность по направлению уже определена из соотношения [8]. Из рис. 1 можно вывести соотношение, связывающее разрешающую способность с величиной углаФ₀:

(8)

При этом если то разрешения по направлению не будет иметь место ни при каких значенияхФ.

Задав значение Ф₀ =45⁰, можно обосновать требования к разрешению по дальности (см. рис. 1):

(9)

Более общим может быть случай, при котором в пределах некоторых значений углов от Ф₁доФ₂не будет разрешения ни по одной из координат, в то время как приФФ₁будет разрешение только по дальности, а приФФ₂- разрешение только по направлению (рис. 2)

Считая, что угол равновероятно распределен в пределах от 0 до 90⁰, вероятность раздельного наблюдения будет

(10)

Таким образом, для такого общего случая последовательность выполнения расчетов может быть следующей:

Определяем угол Ф₂предельного разрешения целей по направлению

при

при. (11)

Допустимый сектор не разрешения целей ни по одной из координат

Угол предельного разрешения по дальности

(12)

Необходимая разрешающая способность по дальности

(13)

Максимально допустимая длительность импульса

(14)

4. Обоснование частоты следования импульсов и скорости вращения антенны

Частота следования импульсов выбирается исходя из требования однозначного определения дальности и эффективного обнаружения объектов при работе РЛС в режиме кругового обзора. При этом необходимо учитывать длительность прямого и обратного хода развертки ЭЛТ, скорость вращения антенны и ширину диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости.

Для однозначного определения дальности до объекта необходимо, чтобы период повторения зондирующих импульсов превышал длительностьпрямого иобратного хода развертки:

.

Длительность связана с дальностью действия РЛС зависимостью

(15)

Таким образом можно записать, что

или, (16)

где - максимальная дальность по шкале индикатора.

Минимальная частота следования импульсов рассматривается совместно со скоростью вращения антенны и шириной диаграммы направленности антенна исходя из того, что для обнаружения цели с достаточно высокой вероятностью необходимо обеспечить облучение точечной цели определенным количеством импульсов при каждом приходе антенны направления на цель.

Время облучения точечной цели связано с шириной диаграммы направленностив горизонтальной плоскости и угловой скоростью вращения антенныв зависимости

. (17)

Тогда минимальное количество импульсов , облучающих объект за один проход диаграммой направленности антенны, будет

Таким образом, угловая скорость вращения (в градусах в секунду) должна быть

(18)

или, переходя к количеству оборотов антенны в минуту

(19)

Для достижения высокой вероятности обнаружения и обеспечения необходимой точности измерения координат количество импульсов в пачке должно быть .