Радиоэлектронные средства навигации и связи (стр. 2 из 3)
Автоматизированная система контроля и управления (АСКУ) позволяет как с местного, так и дистанционного (например, с КДП) производить управление режимами работы РЛК, оценку технического состояния, диагностику неисправностей и автоматическую реконфигурацию комплекса (переход на резерв).
Встроенное контрольное оборудование позволяет осуществлять диагностику и поиск неисправностей до типового элемента замены. Высокая степень автоматизации РЛК наряду с его высокой надежностью обеспечивают возможность работы без постоянного присутствия на радиолокационной позиции обслуживающего персонала.
Нормативы ICAOдля аэродромных РЛС
Зона обнаружения. Аэродромный радиолокатор должен обнаруживать ВС с эффективной отражающей площадью 15 м2 и более, находящихся в зоне прямой видимости (из точки расположения антенны) в пределах пространства, охватываемого вращением на 360 град вокруг вертикальной оси антенны плоской фигуры. В то же время нормами ICAO рекомендуется увеличить зону обнаружения.
Точность. Погрешность в определении положения отметки цели по азимуту не должна быть больше ±2 град.
Погрешность индикации дальности не должна превышать 5% от действительного расстояния до цели или 150 м в зависимости от того, какая из этих величин больше, т.е.: σmax r ≤ 0,05 r; σmax r ≥ 150 м, где r - наклонная дальность до цели.
Для новых РЛС, спроектированных после принятия норм ICAO, погрешность индикации дальности не должна превышать 3% от действительного расстояния до цели или 150 м и в зависимости от того, какая из этих величин больше.
Разрешающая способностьстанции по азимуту должна быть не хуже 4 град.
Разрешающая способность по дальности должна быть не хуже 1% расстояния от антенны радиолокатора до цели или 230 м в зависимости от того, какая из этих величин больше, т.е.: δr≤ 0,01 r; δr ≥ 230 м
Скорость возобновления информации. Информация о дальности и азимуте ВС, находящимся в пределах зоны обнаружения радиолокатора, должна возобновляться не реже, чем каждые 4 с.
Основные требования ИКАО для обзорных аэродромных радиолокаторов приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| Характеристика | Рекомендации ИКАО |
| Максимальная дальность, км | 46 |
| Вероятность правильного обнаружения | 0,9 |
| Вероятность ложных тревог | 10-6 |
| Эквивалентная площадь цели, м2 | 15 |
| Угол места, градус | 0,5-30 |
| Скорость обзора, об/мин | 15 |
| Разрешающая способность:по дальности, мпо азимуту, градус | 230 или 1% от Rmax4 |
| Погрешность измерения (СКП) дальности:по индикатору (после цифровой обработки), м | 150 или 0.03% от Rmax |
| Точность азимутапо индикатору, градус | 2 |
| Коэффициент подпомеховой видимости, дБ1 этап | Максимальный |
Эксплуатационно-технические показатели АОРЛ-85.
Первичный канал:
| №п/п | Характеристика | Единица измерения | АОРЛ-85 |
| Первичный канал | |||
| Диапазон частот | МГц | 1216...1278 | |
| Количество рабочих частот | шт | 8 | |
| Дальность действия по ВС с ЭОП 10 м2 (ТУ134, АН-72, ЯК-40) при Робн=0,8 РЛТ=10-6 на высотах от 3000 м до 7500 м | км | 100 | |
| Минимальная дальность | км | 3 | |
| Ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости | градусы, минуты | 2º5' | |
| Скорость вращения антенны | об. /мин | 9...11 | |
| Мощность излучаемых сигналов: средняя | кВт | 35 | |
| Мощность излучаемых сигналов: импуьсная | кВт | 0,45 | |
| Длительность излучаемого сигнала | мкс | 25 | |
| Коэффициент подавления СДЦ | дБ | 28 | |
| Коэффициент подпомеховой видимости | дБ | 18 | |
| Неравномерность скоростоной характеристики СДЦ | дБ | 10 | |
| Точные измерения координат по выходу АПОИ: по азимуту | градусы, минуты | 15' | |
| Точные измерения координат по выходу АПОИ: по дальности | метры | 250 | |
| Вторичный канал | |||
| Диапазон частот: запрос | МГц | 1030 | |
| Диапазон частот: прием | МГц | 740,1090 | |
| Дальность действия максимальная на высотах от 3000 м до 7500 м | км | 120...180 | |
| Дальность действия максимальная на высотах | км | 90 | |
| Разрешающая способность: по дальности | км | 1 | |
| Разрешающая способность: по азимуту | градусы, минуты | 15' | |
| Точность определения координят по АПОИ: по дальности | м | 250 | |
| Точность определения координат по АПОИ: по азимуту | градусы, минуты | 15' | |
| Вероятность получения дополнительной информации | 0,98 | ||
| Угол обзора в вертикальной плоскости | градусы | 45º | |
Расчет технических параметров РЛС
Исходные данные:
Эффективная отражающая площадь цели [кв. м] Sц = 8
Максимальная дальность действия [км] Rmax = 100
Вероятность: ПРАВИЛЬНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ D = 0.9
ЛОЖНОЙ ТРЕВОГИ F = 1e-006
Зона обзора: по азимуту [град] Alfa = 360
по углу места [град] Beta = 35
Разрешающая способность: по дальности [метр] Delta_R = 800
по азимуту [град] Delta_A = 7
по углу места [град] Delta_B = 0
по скорости [км/ч] Delta_V = 0
Погрешность измерения: дальности [метр] Sigma_R = 250
азимута [град] Sigma_A = 0.25
угла места [град] Sigma_B = 0
скорости [км/ч] Sigma_V = 0
Максимальный размер антенны: по горизонтали [метр] d_max = 7.5
по вертикали [метр] d_max = 4
Максимальное время обзора [ с] Tобз = 6
Опpеделение отношения сигнал/шум.
Для модели сигнала в виде последовательности радиоимпульсов
со случайной начальной фазой и нефлюктуирующей амплитудой;
отношение СИГНАЛ / ШУМ q = 43.561161
Выбоp pабочей длины волны.
С учетом энеpгетических огpаничений в pадиолинии,
тpебований по pазpешающей способности и точности
измеpения угловых кооpдинат пpи огpаничениях pазмеpов
антенны выбpали рабочую длину волны [см] = 23.000000
Расчет паpаметpов антенны и системы обзоpа ширина диаграммы направленности антенны на уровне 0.5 мощности:
в горизонтальной плоскости [гpад] = 5.384615
в вертикальной плоскости [гpад] = 35.000000
коэффициент направленного действия КНД = 159.1837
эффективная площадь антенны [кв. м] = 0.670107
линейные размеры антенны:
по горизонтали [ м] = 2.562857
по вертикали [ м] = 0.394286
время облучения точечной цели [ с] = 0.044872
Расчет частоты повтоpения зондиpующих импульсов и их числа в пачке.
частота повтоpения импульсов [Гц] = 1000.000000
число импульсов в пачке Nc = 44.871795
Расчет сpедней мощности излучения.
коэффициент pазличимости Кр = 4.853958
коэффициент поглощения энеpгии
pадиоволн в тpопосфеpе [дБ/км] = 0.000100
коэффициент шума пpиемника Кш = 2.000000
сpедняя мощность излучения [Вт] = 16.262457
Выбоp зондиpующего сигнала.
В качестве зондиpующих используем простые сигналы
последовательность зондирующих импульсов
некогерентных с большой скважностью
дальность измеряется однозначно
длительность радиоимпульсов [мкс] = 3.000000
импульсная мощность излучения [кВт] = 5.420819
Расчет потенциальной разрешающей способности.
потенциальная разрешающая способность:
по дальности [ м] = 450.000000
по азимуту [град] = 7.000000
Pасчет потенциальной точности измерения координат потенциальная среднeквадратическая погрешность измерения:
дальности [ м] = 38.466959
азимута [град] = 0.460288
Описание упрощенной структурной схемы РЛС и принципов ее работы
Для упрощения описания принципов построения и работы РЛС "АОРЛ - 85" целесообразно привести упрощенную обобщенную структурную функциональную схему, которая изображена в приложении.
Антенно-фидерное устройство РЛС формирует в пространстве диаграмму направленности по косекансоидальному закону. Это обеспечивает значительное сужение динамического диапазона входного сигнала при отражении волны от дальних и ближних целей. Антенна состоит из зеркала двойной кривизны и двух рупорных облучателей. Облучатели формируют основной и дополнительные лучи диаграммы направленности. При этом основной (нижний) луч используется для излучения СВЧ энергии и ее приема, как по первичному, так и по вторичному каналам. Дополнительный луч используется только на прием и только по первичному каналу.
Зона действия верхнего луча регулируется по дальности в пределах 0…50 км с дискретом в 10 км. Использование дополнительного (верхнего) луча увеличивает зону обзора РЛС в вертикальной плоскости и позволяет реализовать эффективные алгоритмы подавления отражений от местных предметов.
В состав антенного устройства входит преобразователь "вал-код", с которого снимается азимутальная информация в виде соответствующих меток. Эти метки поступают в блок синхронизации и сопряжения и используются при обработке отраженных сигналов. Передача электромагнитной энергии между вращающейся антенной и не подвижным узлами приемопередающей системы осуществляется с помощью блока вращающихся переходов.
Запускающие импульсы поступают из блока синхронизации и сопряжения первичного канала в блок приемного устройства соответствующего комплекта, где формируется радиочастотный сигнал длительностью 29 мкс с внутриимпульсной линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). С блока приемного устройства ЛЧМ сигнал поступает на вход передатчика первичного канала на предварительный усилитель мощности передатчика. В качестве усилителя мощности модулирующего сигнала в РЛС "АОРЛ-85" использована лампа бегущей волны средней мощности. Выходной усилитель мощности СВЧ выполнен на амплитроне, сигнал с которого через соответствующее развязывающее устройство поступает в антенное.