Определение энергетического потенциала РЛ ИП

Задание:

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).

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:



Определяем энергетический потенциал РЛ ИП:

;

.

 

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



     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 :









                                                   





















23