Повышение точности угловых координат при использовании фазированных антенных решеток в системах радиолокации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
связь данных показателей с эффективностью выполнения группировкой РВСН задач по предназначению позволяет сделать вывод, что помехоустойчивость и скрытность функционирования играют важнейшую роль в обеспечении поддержания ПИК и КИК РВСН и их элементов, а значит в значительной степени всей группировки РВСН, в заданных степенях боевой готовности.
Одним из условий устойчивого и скрытного функционирования систем измерения координат целей и обеспечения испытаний при ведении противником РЭБ, позволяющим затруднить срыв проведения испытаний и обеспечить сохранность информации о цели проведения испытаний, является повышение помехоустойчивости и разведзащищенности РЭС[1, 2]. Наиболее опасным видом разведки вероятного противника является радиотехническая разведка, которая может проводиться в любое время суток и практически при любых погодных условиях.
Для РЭС, входящих в состав ПИК и КИК РВСН, одним из важнейших демаскирующих признаков является излучение антенны. В то же время именно антенна в значительной степени определяет помехоустойчивость радиоэлектронной системы, обеспечивая пространственную селекцию отраженного от цели радиолокационного сигнала и преднамеренных помех.
Исходя из этого, необходимо рассмотреть взаимосвязь точности определения наклонной дальности и угловых координат и точности определения координат цели, а также точности определения указанных радионавигационных параметров и характеристик направленности антенны.
Это связано с тем, что новые качественные характеристики радиотехнических систем различного назначения в значительной степени определяются антенными устройствами. Так основные области использования радиоэлектронных систем в РВСН в современных условиях и ближайшем будущем - связь, радиолокация, радиоуправление, радионавигация, а также системы радиоэлектронного противодействия и другие невозможны без применения антенн с различными характеристиками [3].
Одно из возможных направлений наращивания качественных параметров, определяющих применение радиоэлектронных систем ПИК и КИК РВСН, заключается в повышении точности определения наклонной дальности и угловых координат. Это позволяет соответственно повысить качество вторичной обработки радиолокационной информации в ПИК и КИК РВСН в ходе отработки изделий. Рассмотрим основные подходы к определению координат объекта. Для определения координат цели в трехмерном пространстве требуется измерение трех параметров положения. К ним могут относиться [3, 4]:
наклонная дальность, угол азимута и угол места (рисунок 1, а);
наклонные дальности от двух РЛС и угол места или угол азимута для одной из них (рисунок 1, б);
три наклонные дальности, определяющие положение объекта для трех РЛС (рисунок 1, в).
аб
в
Рисунок 1.1
1.2 Взаимосвязь точности измерения координат цели и эффективности применения радиоэлектронной системы
Для оценки военно-технической значимости работы используем критерий величины предотвращенного ущерба, определяемый соотношением
. (1.1)
В соотношении (1.1) - важность обороняемого элемента группировки; - ущерб, наносимый объекту -м (=1,тАж,L) боеприпасом ВТО при отсутствии КСЗ; - вероятность поражения - го боеприпаса ВТО i-м поражающим средством КСЗ; L - число боеприпасов ВТО; - число поражающих средств КСЗ, предназначенных для уничтожения -го боеприпаса ВТО, - число ударов противника по защищаемому объекту.
Значения условной вероятности обнаружения и уничтожения целей при этом задаются выражениями (1.2) и (1.3)
, (1.2)
где - вероятность определения координат -го боеприпаса ВТО с заданной точностью; - условная вероятность поражения -го боеприпаса ВТО i-м поражающим средством КСЗ при определении координат средства ВТО с заданной точностью.
Значение условной вероятности можно записать с использованием следующей формулы
, (1.3)
в котором -дисперсия определения положения точки прицеливания для уничтожения -го средства ВТО; - эффективный радиус поражения i-го средства КСЗ (радиус сферы, в пределах которой i-е средство КСЗ поражает цель с заданной вероятностью).
Условием обнаружения цели по результатам математического моделирования является совпадение максимума (глобального и локального) зависимости с заданным при формировании исходных данных направлением на эту цель. Потенциальная точность определения угловых координат, дальности и радиальной скорости при этом может быть описана зависимостями (1.4)-(1.5)
, (1.4)
где - длительность импульса.
Соответственно среднеквадратическое значение потенциальной погрешности измерения расстояния до цели составляет
, (1.5)
где с - скорость распространения электромагнитных волн.
Среднеквадратическое значение потенциальной погрешности измерения частоты данного импульса равно
. (1.6)
Достигаемое при этом среднеквадратическое значение потенциальной точности измерения радиальной скорости цели описывается равенством
. (1.7)
Среднеквадратическое значение потенциальной точности измерения угловых координат имеет вид
, (1.8)
где - эффективный размер антенного раскрыва.
Приведенные соотношения устанавливают взаимосвязь между точностью измерения координат в РЭС с показателями эффективности применения группировки РВСН.
2. Анализ методов и устройств измерения угловы