Интерес представляет зависимость дальности действия РЛС от мощности передатчика, в условиях применения активных помех, её можно получить из формулы:
- мощность передатчика РЛС;
- коэффициент усиления антенны РЛС;
- ЭПР цели;
- коэффициент передачи, берётся равным единице;
- коэффициент поляризации, берётся равным единице;
- мощность передатчика ПАП;
- коэффициент усиления антенны ПАП.
Так как цель осуществляет самоприкрытие, тои сигнал и помеха приходят по главному лучу.
Зависимость максимальной дальности обнаружения от мощности постановщика помех имеет следующий вид:
Отсюда видно, что при остальных фиксированных параметрах энергетическая дальность БРЛС уменьшается существенно. В реальности же существует некая минимальная дальность, начиная с которой эффективность помехопостановки падает. Это происходит вследствие того что вместе с увеличением сигнала помехи на входе БРЛС, происходит увеличение и сигнала от цели, так как помехопостановщик и цель совмещены.
Анализ эффективности применения комплекса помех и средств помехозащиты
Эффективность подавления помехи компенсатором характеризуется коэффициентом подавления Kп=Рпвх/Рпвых. Вычисляя мощность помехи на выходе компенсатора, нетрудно показать, что коэффициент подавления в установившемся режиме равен:
Кп=1/(1-)
Где - модуль коэффициента корреляции R.
В нашей ситуации, ситуации самоприкрытия, эффективность помехи тем выше, чем больше расстояние от БРЛС до цели, и падает по мере его уменьшения.
Оценка требований к аппаратно-программным ресурсам средств конфликтующих сторон
Такого рода оценка позволяет сделать выводы о современных возможностях электроники и техники в целом, достичь на данном этапе желаемого результата. Наличие реальных ограничений физических возможностей летчика делает настоятельно необходимым разработку беспилотных боевых самолетов. Следует отметить, что в конечном счете использование беспилотных боевых самолетов имеет и явный экономический аспект, направленный на удешевление боевых действий. Положительный опыт применения беспилотного боевого самолета США RQ-1A «Предатор» (Хищник) при уничтожении группировок талибов в горах Афганистана показывает, что эта задача уже переведена в практическую плоскость.
Необходимо, однако, подчеркнуть, что использование беспилотных боевых самолетов, особенно в воздушном бою, потребует разработки новых тактических приемов их использования с существенно более высоким уровнем информационного обеспечения, в рамках которого инвариантные к метеоусловиям БРЛС будут играть все возрастающую роль.
Непрерывность поступления высокоточной информации является одним условием эффективного решения боевых задач. В связи с этим одним из важнейших свойств БРЛС является ее способность работать в любой (сложной) помеховой обстановке. Эта способность должна обеспечиваться:
· разработкой комплексных систем анализа сигнально-помеховой обстановки;
· созданием эффективных средств защиты от сигналоподобных и многоточечных помех;
· использованием скрытных, в том числе и пассивных режимов работы;
· комплексированием датчиков различной физической природы;
· использованием многопозиционных систем и групповых действий;
· разработкой эффективных средств защиты;
использованием своих средств РЭБ в интересах помехозащиты.
Что же касается помехопостановки, то здесь требуется разработка новых алгоритмов и более быстродействующих вычислительных устройств. Так же хорошо бы разработать алгоритмы, позволяющие отслеживать изменение ситуации в реальном времени. Таким образом, на устройства помехопостановки накладываются порой более жесткие требования по быстродействию, нежели к БРЛС, для которой это условие играет не малую роль. Подводя итог, можно сказать, что для улучшения возможностей противоборствующих сторон требуется освоение новых технологий и материалов, поиск эффективных математических решений.
Выбор и технико-экономическое обоснование технологической базы для реализации проекта
В связи с тем, что отечественная промышленность далеко отстает от зарубежной, а ряд радиоэлементов и деталей вообще не производится, всем разработчикам военной техники приходится использовать зарубежную базу. Такой подход сказывается на стоимости разработки, а самое главное трудно сказать, несмотря на всевозможные исследования и проверки, снабжена ли та или иная микросхема специальным чипом, который в случае необходимости приведет выходу из строя устройства. Для реализации проекта потребуется использование импортных микросхем (АЦП, ЦАП и др. вычислительные устройства).
Экономическое совершенство БРЛС оценивается по критерию стоимости ее жизненного цикла (СЖЦ), который включает в себя: стоимость разработки, закупочную стоимость, стоимость эксплуатации, стоимость модернизации и снятия с эксплуатации. Многолетние статистические данные показывают, что затраты на эксплуатацию составляют более 50% СЖЦ, поэтому при снижении стоимости эксплуатации может быть получена значительная суммарная экономия. В свою очередь, стоимость технической эксплуатации БРЛС определяется:
· стоимостью разработки и применения системы технической эксплуатации (СТЭ);
· методами и техническими средствами контроля, диагностирования и управления техническим состоянием БРЛС в воздухе для обеспечения ее отказоустойчивости в течение времени применения по назначению и на земле, при техническом обслуживании и ремонте;
· надежностью БРЛС, т.е. ее безотказностью, ремонтопригодностью, долговечностью и сохраняемостью;
· организационно-штатной структурой инженерно-технического состава (ИТС) и стоимостью его обучения.
Применяемая в настоящее время планово-предупредительная СТЭ бортового оборудования по существу является СТЭ по ресурсу. Она включает в себя мощные наземные средства контроля и диагностирования, с помощью которых ИТС проводит большое количество различных (затратных) профилактических работ (подготовку к полетам, периодические, регламентные работы и т.п.). Результаты контроля технического состояния при применении по назначению в воздухе не используются и расшифровываются лишь по необходимости при техническом обслуживании на земле. Все это приводит к снижению эффективности применения БРЛС, росту ошибок, допускаемых летным составом, а, главное, к непроизводительному расходу ресурса бортового оборудования на земле, который достигает 30...40%.
Основные исходные данные для создания перспективной экономичной СТЭ БРЛС - набор рабочих режимов бортовых систем, наличие в них информационной, функциональной и структурной избыточностей, а также показатели безотказности программного обеспечения и аппаратуры.
В авиационных бортовых системах в качестве сетевой магистрали давно служит шина, выполненная по стандарту MIL – STD – 1553B. Это детерминированная надежная шина передачи данных со скоростью 1 Мбит/с. Она используется для подключения датчиков и контроллеров реального времени к вычислительным модулям бортовой вычислительной системы. Ее массовость объясняется следующими факторами:
· линейной архитектурой локальных сетей;
· возможностями резервирования;
· поддержкой как простых, так и интеллектуальных узлов;
· высокой электрической защищенностью:
· доступностью компонентов;
· гарантированным детерминизмом в условиях реального времени.
Несмотря на все привлекательные стороны шины MIL – STD – 1553B, которые способствовали ее широкой популярности, применение этой шины в более скоростных по обмену информацией военных системах сдерживается довольно низкой скоростью последовательной передачи данных - всего 1 Мбит/с.
На замену MIL – STD – 1553B претендуют такие известные стандарты высокоско-ростной связи, как Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Fiber Channel, ATM и др.
Составление структурной схемы устройства и описание ее работы
Структурная схема импульсно-доплеровской РЛС
Структурная схема бортовой РЛС приведена на рис. 35 (так же имеется в графическом материале). На структурной схеме показано взаимодействие основных узлов импульсно-доплеровской РЛС. Режимы работы синхронизатора (С) задаются бортовой ЦВМ. Приемник с усилителем промежуточной частоты (УПЧ) имеет как минимум два идентичных канала: дальномерный и угломерный. С угломерного канала поступает информация об угловых координатах цели в режиме обзора и автосопровождения. Информация с дальномерного канала служит для обнаружения, измерения параметров цели в различных режимах.
Основная обработка производится в согласованном фильтре, состоящем из m временных каналов, каждый из m каналов состоит из селектора дальности (СД), квадратурных фазовых детекторов (КФД), АЦП, БПФ, блока объединения квадратур (БОК) и порогового устройства (ПУ). Широкой линией показана обработка в двух квадратурных каналах. Выходы ПУ, число которых определяется числом отраженных импульсов в пачке n, подключены к БЦВМ, где в соответствии с заложенными алгоритмами решаются задачи обнаружения, измерения параметров цели.
Системы автосопровождения по скорости (АСС), дальности (АСД), направлению (АСН) решают задачу сопровождения выбранной цели. Устройство управления (УПР) и привод (П) по информации с БЦВМ изменяют положение антенного устройства.
Перевод системы на автоматическое сопровождение цели осуществляется после режима обзора и захвата цели на автосопровождение.
Сканирование луча антенны можно осуществлять по строчному методу двумя циклами. Если четные и нечетные строки проходить лучом в противоположных направлениях, то частоту повторения от строки к строке можно менять с высокой на среднюю и наоборот. Циклы отличаются порядком изменения частоты повторения при переходе с четных на нечетные строки, так что за два цикла режимы ВЧП и СЧП используются для просмотра всего пространства, обеспечивая всеракурсное обнаружение целей.
Заключение
В результате работы была проделана очень интересная работа, во-первых, были получены навыки построения БРЛС, во-вторых, ознакомились с основными проблема при их (БРЛС) построении и, в-третьих (наверное, самое главное), задача рассматривалась с разного ракурса. Т.е. первоначально делалось все необходимое для обеспечения нормальной работы БРЛС, затем, со стороны постановщика помехи, все (с учетом носителя) для срыва этой работы.
Анализ тактических, экономических и технологических факторов, позволяет сформулировать целесообразные проектные решения. В концептуальном плане эти установки направлены на:
· повышение боевой эффективности;
· повышение экономичности разработки, эксплуатации и боевого применения БРЛС;
· расширения ее информационных возможностей, в том числе и за счет использования новых информационных технологий.
Исходя из всего выше сказанного, можно сделать вывод о том, что сама задача проектирования БРЛС является сложной и многогранной (включает много задач и еще больше решений, среди которых следует выбрать одно), т.о. рассмотреть ее в полной мере в курсовой работе не представляется возможным. В связи с этим, были лишь отмечены некоторые проблемы и решения.
Список использованных источников
1. Гоноровский И. С., Радиотехнические цепи и сигналы, 2 изд., М., 1971.
2. Гуткин Л. С., Теория оптимальных методов радиоприёма при флуктуационных помехах, М., 1972.
3. Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф., Облик перспективных бортовых радиолокационных систем. Возможности и ограничения, М.: ИПРЖР, 2002.
4. Финкельштейн М. И., Основы радиолокации, 2 изд., М.: Радио и связь, 1983.
5. Горкин В.Н., Расчет системных параметров РЛС: методические указания к лабораторной работе, Рязань: РГРТА, 2005.
6. Федоров В.А., Методы и устройства обработки сигналов в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях, Рязань: РГРТА, 2006.
7. Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М., Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием, М: Радиотехника, 2003.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
