Расчёт и моделирование параметров системы защиты передвижной станции связи с космическими аппаратами от самонаводящихся ракет
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Содержание
1. Техническое задание
. Расчет параметров для моделирования
.1 Расчет радиусов поражения
.2 Расчет минимальной дальности пуска ракеты
2.3 Характеристики передатчика СКС
.4 Расчет полосы пропускания приемного тракта ракеты
.5 Расчет максимальной дальности пуска ракеты
. Моделирование пуска ракет
.1 Вариант первый: применение одной ложной цели
.2 Вариант второй: применение двух ложных целей
Выводы
Список используемой литературы
1Техническое задание
Исходные данные проектирования
Размер раскрыва антенны радиолокатора: la=1,5 м
Рабочая частота: f=5 ГГц
Средняя мощность передатчика Pср=20 Вт
Размер сектора вероятных атак: 30ох30о
Масса ракеты: mр=361 кг
Масса БЧ ракеты: mбч=66 кг
Масса ВВ ракеты: mвв=40 кг
Количество поражающих элементов: Nц=10000 шт.
Максимальная дальность пуска: Rmax=16000 м
Максимальная скорость ракеты: Vmax=1000 м/с
Максимальная перегрузка: Wп max=15g
СКО наведения ракеты на цель: СКО=7
Постановка задачи.
В данном проекте рассматривается передвижная станция связи с космическими аппаратами, которая обстреливается самонаводящимися ракетами. В качестве антенны станции выступает ФАР. Будем полагать, что пуск ракеты производится с ракурса вне главного лепестка диаграммы направленности ФАР (на боковые и задние лепестки), при этом ракета наводится на неосновное излучение станции.
Рассмотрим вариант защиты станции связи с помощью одиночной ложной цели. Ложная цель создаёт имитационную помеху. Ширина главного лепестка диаграммы направленности ложной цели должна перекрывать ракурс возможных атак.
2. Расчет параметров для моделирования
2.1 Расчет радиусов поражения
ракета защита космический станция
Предположим, что система космической связи содержит следующие ключевые узлы поражения:
Антенна космической связи;
Оператор;
КУНГ с аппаратурой.
Система считается нерабочей, если хотя бы один из перечисленных объектов будет выведен из строя. Рассчитаем для каждого объекта площадь поражения и количество поражающих элементов:
Площадь Пораж. Элем. Антенна1.767 м10Человек0.64 м1КУНГ1 м10
Допустим, что при подрыве осколочной боевой части осколки разлетаются под углом 30 градусов, тогда радиус поражения для каждого объекта, защищаемой цели:
Для антенны РЭС:
Для оператора РЭС:
Для аппаратуры РЭС:
Радиус поражения фугасной боевой части:
Радиус поражения оператора наибольший: метра.
В самом наихудшем случае зададим, что система выполнила свое предназначение, если ракета уничтожила ложную цель, защищаемая цель при этом осталась работоспособной. Для этого необходимо чтобы ложная цель была расположена на расстоянии в n=2 раза большем, чем максимальный радиус поражения.
2.2 Расчет минимальной дальности пуска ракеты
Минимальную дистанцию пуска ракеты противника определим через максимальное поперечное ускорение ракеты, предположим, что оно равно 15g.
2.3 Характеристики передатчика СКС
Исходя из того, что вероятность попадания ДНА ракеты в основной лепесток ДНА защищаемой системы крайне мала, сделаем допущение, что максимум, на что способна ДНА ракеты - это попасть в боковое излучение СКС.
Коэффициент излучения по мощности по боковым лепесткам:
Мощность бокового излучения:
Вт
2.4 Расчет полосы пропускания приемного тракта ракеты
Зададим характеристики ракеты:
Полоса пропускания приемного тракта согласованная с излучением передатчика системы космической связи. Предположим, что передается сигнал подобный телевизионному, с шириной спектра 6 МГц, тогда полоса пропускания приемного тракта ракеты:
, где
, откуда
2.5 Расчет максимальной дальности пуска ракеты
Предположим, что на входе приемного тракта ракеты, стоит МШУ на туннельном диоде
.
Максимальную дистанцию пуска ракеты определим по формуле:
3. Моделирование пуска ракет
Компьютерное моделирование основано на численном решении дифференциальных уравнений, описывающих движение ракеты. Компьютерное моделирование даёт возможность определить с заданной точностью эффективность того или иного метода защиты без существенных материальных затрат.
3.1 Вариант первый: применение одной ложной цели
Рассмотрим Модель с 2мя удалёнными на 200 метров друг от друга целями. Пуск ракеты будем производить с 9 позиций: минимальной, средней и максимальной дальностей с 3 различных ракурсов (Рис.1). На каждой позиции ракета направлена на основную цель.
Рисунок 1
Для начала были проведены опыты на проверку возможности поражения ракетой основной цели (СКС). Для этого амплитуда ложной цели (ЛЦ) была задана равной нулю. Пуск производился с позиций 1,2,3. Все пуски успешны, основная цель была поражена.
Вторым действием была задана амплитуда ЛЦ превышающая амплитуду СКС в несколько раз. В первом приближении в 2,5 раза. Постепенно уменьшая это значение можно найти такое пороговое значение амплитуды ЛЦ, п