Повышение точности угловых координат при использовании фазированных антенных решеток в системах радиолокации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?еприпасов, используемых для уничтожения целей ;
приемная антенна представляет собой антенную решетку, включающую шесть колец по двадцать пять излучателей, расположенных по окружности радиуса .
При выбранных параметрах эффективный размер антенны, функционирующей на основе равноамплитудного синфазного сложения сигналов в раскрыве, составляет . Появление неравномерного амплитудного распределения в раскрыве при использовании предлагаемого алгоритма приводит к уменьшению эффективного размера антенны по обеим плоскостям до .
Обеспечиваемые точности определения координат цели определяются зависимостями:
(4.1)
(4.2)
для антенны, функционирующей на основе традиционного алгоритма, и
(4.3)
в случае предлагаемого алгоритма,
(4.4)
при использовании традиционного алгоритма формирования луча и
(4.5)
при использовании предлагаемого алгоритма.
Суммарная ошибка наведения при указанных исходных данных будет иметь значение, описываемое формулой
(4.6)
для алгоритма синфазного равноамплитудного суммирования сигналов в раскрыве антенны и
(4.7)
при использовании предлагаемого алгоритма.
Результаты раiетов величины относительного предотвращенного ущерба в зависимости от параметров КСЗ (число боеприпасов для поражения каждой цели, энергетического потенциала РЛС) и РУК (количества средств поражения) показаны на рисунках 4.3-4.7. Зависимости, приведенные на указанных рисунках получены для параметров целей, использованных для рисунка 4.3 соответственно. Сплошными линиями показаны значения величины относительного предотвращенного ущерба при использовании в РЛС предлагаемого алгоритма обработки сигналов, штриховыми - традиционного. Номера линий соответствуют числу используемых средств поражения для каждой из радиолокационных целей. В случае пропуска цели, как это имеет место при взаимных положениях и относительных мощностях принимаемых сигналов iитается, что .
Анализ приведенных зависимостей показывает, что применение предлагаемого алгоритма обработки сигналов в антеннах РЛК позволяет при использовании двух боеприпасов для поражения каждого средства ВТО обеспечить практически полную защиту прикрываемых объектов. В случае отсутствия корреляции между принимаемыми сигналами эта задача решается с использованием даже одного боеприпаса на каждое средство ВТО. При использовании традиционного алгоритма обработки сигналов величина предотвращенного ущерба значительно меньше, хотя, как показано на рисунках 4.5, 4.6 и 4.7, и возрастает с ростом значения .
Таким образом, предлагаемый в дипломной работе алгоритм позволяет повысить боевую эффективность КСЗ по прикрытию наиболее важных объектов РВСН. Повышение боевой эффективности в зависимости от числа средств ВТО достигает, как это следует из данных на рис.6-11, 5тАж40%.
в)
г)
Рисунок 4.1
Рисунок 4.2
а)
б)
в)
г)
Рисунок 4.3
а)
б)
в)
г)
Рисунок 4.4
Рисунок 4.5
Рисунок 4.6
Рисунок 4.7
В соответствии с материалами раздела 3 наличие практически полной корреляции между сигналами приводит к существенному снижению уровня более слабых сигналов. Однако и в этом случае обеспечиваемое значение ОСПШ даже для целей с меньшими значениями ЭПР при использовании алгоритма сверхразрешения составляет не менее 10дБ. В то же время традиционный алгоритм практически не позволяет обнаружить две из трех целей (рис. 4.7). При соотношении ЭПР, для которых представлены результаты на рис. 4.8, ОСПШ на выходе антенной системы для алгоритма сверхразрешения превышает 10дБ, а для традиционного метода формирования луча имеет значение 2тАж3дБ. При этом первая из целей не обнаруживается. В то же время даже при использовании алгоритма сверхразрешения для коррелированных сигналов может происходить не обнаружение одной из целей (рис.4.9а, б). Однако традиционный алгоритм в этом случае оказывается также неработоспособным.
Заключение
Полученные результаты показывают, что:
Использование критерия минимума дисперсии шума выходного сигнала при сохранении коэффициента усиления антенны в заданном направлении позволяет принимать только сигнал от источника, попадающего в главный максимум ДН, и формировать, в случае некоррелированных сигналов, нули ДН в направлениях источников, лежащих вне главного лепестка ДН.
Использование аналитического представления обратной ковариационной матрицы принимаемых антенной сигналов дает возможность получить выражения, определяющие потенциально достижимые значения ОСПШ как в случае коррелированных, так и некоррелированных во временной области сигналов.
В случае приема совокупности некоррелированных сигналов, как показывает анализ полученных соотношений, независимо от соотношения их мощностей, происходит выделение только сигнала от источника попадающего в главный максимум, а сигналы от остальных источников на выходе антенной системы оказываются подавленными.
Для совокупности коррелированных сигналов выходное значение ОСПШ определяется не только мощностью сигнала, но и степенью корреляции с сигналами, источники которых не попадают в главный максимум.
Возможности углового различения источников сигналов сохраняются при использовании предлаг