Задание:

1. 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).

2. 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:

1. Определяем энергетический потенциал РЛ ИП:

;

.

2. 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

3.  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).

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, 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

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 

33905,18

44621,73

50700,07

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

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

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 

59151,79

53379,68

50700,07

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

• 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

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

• 

; ; ; ;

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 :

• 

; ; ; ;

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 

5973,228

7861,195

8932,04

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

• 

; ; ; ;

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 

4332,29

5701,62

6478,29

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

• 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

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 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

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 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

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

• 

; ; ; ;

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 тумана с постоянной водностью будет иметь вид:

1

2

3

м 

11576,696

15235,79

17311,198

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

• 

; ; ; ;

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 туманов с постоянной интенсивностью будет иметь вид:

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 :

• 

; ; ; ;

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 туманов с постоянной водностью будет иметь вид:

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 :

25