Курсовая работа на тему: Обоснование необходимости использования РЛС

Введение

Радиолокацией называют область науки и техники, объединяющую методы и средства обнаружения, измерения координат и параметров движения, а также определения свойств и характеристик различных объектов (радиолокационных целей), основанных на использовании радиоволн, излучаемых, ретранслируемых либо отражаемых (рассеиваемых) этими объектами. Процесс обнаружения объектов, измерения их координат и параметров движения называют радиолокационным наблюдением (иногда радиолокацией цели), а используемые для этого системы - радиолокационными станциями (PЛC) или радиолокаторами.

Радионавигация - область науки и техники, охватывающая радиотехнические методы и средства вождения кораблей, летательных и космических аппаратов, а также других движущихся объектов.

Таким образом, радиолокация и радионавигация тесно связаны общностью решаемой ими задачи - определения координат объекта. Во многих случаях РЛС применяют для решения чисто радионавигационных задач.

Радиоуправление - отрасль техники, включающая радиотехнические методы и средства автоматического управления объектами. Совокупность технических средств для такого управления называют системой радиоуправления. В радиоуправлении используют как радиолокационные, так и навигационные системы.

В зависимости от природы возникновения электромагнитных волн, достигающих антенны РЛС и доставляющих информацию об объекте радиолокационного наблюдения, различают активную, полуактивную, активную с активным ответом и пассивную радиолокацию.

При активной радиолокации сигнал, принимаемый приемником РЛС, создается в результате отражения (рассеяния) объектом электромагнитных колебании, излучаемых антенной РЛС и облучающих объект. Сигнал, излучаемый антенной РЛС, называют прямым или зондирующим, а принимаемый приемной антенной РЛС - отраженным или радиолокационным. Таким образом, при активной радиолокации применяют передатчик в составе РЛС и работают с отраженным (рассеянным) сигналом.

При полуактивной радиолокации носителем информации также является сигнал, отраженный объектом, но источник облучающих объект радиоволн вынесен относительно приемника РЛС и может действовать независимо от него. Передающее устройство, облучающее цель, может быть расположено, например, на земле или корабле, а приемное, использующее отраженный сигналена ракете, направленной на цель.

Возможность обнаружения объектов, не являющихся источниками радиоизлучения - достоинство активного и полуактивного методов радиолокации.

При активной радиолокации с активным ответом применяют сигнал, ретранслируемый (переизлучаемый) специальным приемопередатчиком (ответчиком), установленным на объекте. Приемник ответчика принимает сигнал РЛС, который вызывает генерирование и излучение ответного сигнала. Ответный сигнал может иметь мощность значительно большую, чем отраженный, поэтому применение активного ответа позволяет существенно повысить дальность действия и помехозащищенность системы. Кроме того, ответный сигнал может быть использован для передачи дополнительной информации с объекта (например, бортового номера самолета, его высоты и др.). С помощью ответчика решается и задача опознавания объекта, т. е. отличия "своих" самолетов или кораблей от "чужих". Принцип активного ответа широко применяется в радионавигации и радиоуправлении, например в радиосистемах ближней навигации (РСБН) и системах управления воздушным движением (УВД).

В пассивной радиолокации сигналом, принимаемым РЛС, является естественное излучение объектов в радиодиапазоне преимущественно теплового происхождения, поэтому пассивную радиолокацию называют также радио-теплолокацией. Таким образом, в этом случае, так же как и в активной радиолокации, для обнаружения объектов и определения их координат применяют радиосигнал. Однако природа сигнала при этом иная-зондирование (облучение) объекта отсутствует, и поэтому одна РЛС может определить лишь направление (пеленг) на объект, т. е. осуществить радиопеленгование последнего. Поэтому пассивная радиолокация тесно связана с радиопеленгацией- отраслью радионавигации, основанной на использовании методов и средств определения направления на объекты, имеющие источники радиоизлучения.

Таким образом, основой радиолокационного обнаружения, определения координат и их производных, а возможно, и некоторых других характеристик (размеров, формы, физических свойств) объектов является радиосигнал, отраженный, переизлученный или, излученный объектами наблюдения. В активной радиолокации источник электромагнитных колебаний - передающее устройство РЛС. Но электромагнитные колебания зондирующего сигнала становятся носителем информации об объекте, т. е. радиолокационным сигналом, лишь после их отражения (рассеяния) объектом наблюдения. Однако от вида и параметров зондирующего сигнала (энергии, несущей частоты, длительности и ширины спектра) зависят основные характеристики РЛС: дальность действия, точность определения координат и скорости объектов, разрешающая способность, т. е. тот объем информации, который может быть получен при обработке радиолокационного сигнала.

Под зондирующим обычно понимают сигнал, излучаемый антенной, поэтому его модуляция оказывается связанной также с параметрами антенной системы и ее движением. Так, при повороте оси диаграммы направленности антенны (ДНА) относительно направления на объект амплитуда сигнала изменяется, т. е. появляется дополнительная амплитудная модуляция, параметры которой зависят от ширины и формы ДНА, а также скорости ее поворота.

Антенная система определяет также поляризацию зондирующего сигнала. В современных РЛС применяют линейную и круговую поляризацию. Если отражающий объект попадает в зону облучения РЛС (в пределы ширины ДНА), то создается отраженный сигнал, несущий информацию об объекте. Факт приема сигнала свидетельствует об обнаружении объекта, а амплитуда, фаза, частота, вид поляризации, время задержки относительно зондирующего сигнала и направление прихода сигнала к приемной антенне позволяют оценить координаты объекта, параметры его движения, а при наличии нескольких объектов - разделить их, выделить объект с требуемыми свойствами и т. д.

Целью данной курсовой работы является совершенствование учебно-методического комплекса Радиотехнические системы.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- рассмотреть разновидности МПРЛС;

исследовать принципы построения основных разновидностей МПРЛС;

проанализировать недостатки основных разновидностей МПРЛС;

рассмотреть перспективы развития многопозиционных радиолокационных систем.

Оглавление

- Введение

- Обоснование необходимости использования РЛС

- Основные преимущества многопозиционных РЛС

- Недостатки МПРЛС Заключение

- Список использованных источников

Заключение

В настоящее время, несмотря на наличие хорошо разработанных методов анализа и синтеза радиолокационных станций и систем (РЛС)различного назначения, существуют проблемы проектирования, создания и эксплуатации новых образцов данного вида радиолокационной техники. Это связано прежде всего с усложнением целей и решаемых РЛС задач, повышением требований к показателям качества функционирования (точности, информативности, помехоустойчивости и т.д.), что, в свою очередь, приводит к усложнению их структуры и процессов функционирования.

Список литературы

1 Черняк В. С. Многопозиционная радиолокация / В. С. Черняк - М.: Радио и связь, 1993. - 416 с.

Ширман Я. Д. Теоретические основы радиолокации / Я. Д. Ширман, В. Н. Голиков - М.: Сов. радио, 1984. - 560 с.

Дулевич В. Е. Теоретические основы радиолокации / А. А. Коростелев, Н. Ф. Клюев - М.: Сов. радио, 1987. - 608 с.

4 Ширман Я. Д. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех / Я. Д. Ширман, В. Н. Манжос - М.: Радио и связь, 1981. - 416с.

Максимов М. В. Защита от радиопомех / М. В. Максимов, М. П. Бобнев, Б. Х. Кривицкий - М.: Сов. радио, 1986. - 496 с.

Конторов Д. С. Введение в радиолокационную схемотехнику / Д. С. Конторов, Ю. С. Голубев-Новожилов - М.: Сов. радио, 1982. - 315с.

Цветнов В. В. Многопозиционные радиотехнические системы / В. С. Кондратьев, А. Ф. Котов, Л. Н. Марков - М.: Радио и связь, 1986. - 264 с.

8 Зайцев Д. В. Многопозиционные радиолокационные системы / Д. В. Зайцев - М.: Радиотехника, 2007. - 96 с.

9 Гуров Г. Б. Обнаружение точечного объекта разнесенной системой с переизлучением сигналов // Радиотехника и электроника. - 1989. №5, - С. 5 - 9.

Попов Ю. Б. Оценка координат воздушного объекта в многопозиционной РЛС с использованием фильтра Калмана // ТУСУР. - 2011. - №1, - С. 22 - 28.

11 Weinstein Е. Optimal source localization and tracking array measurement // IEEE Trans. - 1998. - Vol. 30, №2, - Р. 69 - 76.

Zasada N. Multistatic radar systems for aircraft defence // Signal. - 1997. - Vol. 34, №8, - Р. 65 - 75.