Оценка эффективности устройств СДЦ радиолокационных станций с ОВНЦ по целевым показателям (стр. 2 из 2)

(14)

где

и – приведенные высоты антенны и цели,

,

(15)

,

(16)

.

(17)

Зависимость

от аппроксимируется отрезками

.

(18)

Расчет отношения сигнал/помеха при включении в схему обработки устройства СДЦ

производится с учетом коэффициента подавления помехи системы защиты по формуле

,

(19)

где

– отношение сигнал/помеха при наличии мешающих отражений без применения схем защиты.

Для цифрового фильтра расчет коэффициента подавления помехи

сводится к расчету отношения (20) [2]

.

(20)

где

– энергетический спектр помехи;

– амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) цифрового фильтра.

Энергетический спектр помехи от облака дипольных отражателей (ДО) можно найти через преобразование Фурье корреляционной функции помехи:

.

Корреляционная функция помехи рассчитывается как произведение корреляционных функций, учитывающих влияние отдельных факторов, оказывающих воздействие на облако ДО: [3]

(21)

где

– интервал корреляции;

– корреляционная функция, учитывающая разлет элементарных отражателей в облаке;

– корреляционная функция, учитывающая вращение антенны РЛС;

– корреляционная функция, учитывающая движение носителя РЛС.

Причем:

,

(22)

где

– длина волны сигнала РЛС;

– среднеквадратическое отклонение (СКО) разлета элементов в облаке.

,

(23)

где

– радиальная скорость вращения антенны;

– ширина диаграммы направленности антенны на уровне 0,5;

– величина доплеровского сдвига.

,

(24)

,

(25)

где

– угол между курсом носителя и направлением на объект наблюдения;

– скорость носителя РЛС.

В общем случае нормированная корреляционная функция, учитывающая разлет элементарных отражателей в облаке, вращение антенны и движение носителя РЛС, имеет график, представленный на рис. 1.

Нормированная корреляционная функция помехи

рис. 1

(26)

Отношение сигнал/помеха в условиях наличия мешающих отражений без применения схем защиты определяется как (27)

(27)

где

– эффективная площадь рассеивания (ЭПР) цели;

– угол места цели;

– ширина диаграммы направленности антенны РЛС в вертикальной плоскости;

– множитель ослабления сигнала;

– ЭПР части помехи, попавшая в разрешенный объем РЛС;

– коэффициент усреднения;

– множитель ослабления помехи.

ЭПР части помехи, попавшая в разрешенный объем РЛС находится из формулы (29)

,

(29)

где

– удельная ЭПР всего облака ДО;

– объем помехи, попадающей в разрешенный объем РЛС;

Удельная ЭПР облака ДО при не совпадении поляризации рассчитывается по формуле (30) или (31) – при совпадении поляризации.

,

(30)

,

(31)

где

– объемна плотность облака ДО.

Объем помехи находится из выражения (32) с учетом ширины характеристики направленности антенны в вертикальной и горизонтальной плоскостях на уровне 0,5 (

и ) и дистанции до объекта .

,

(32)

где

– длина помехи, попадающей в разрешенный объем РЛС;

– площадь помехи, попадающей в разрешенный объем РЛС.

Вследствие значительной протяженности облака ДО в вертикальной плоскости в структуре сигнала присутствует значительное количество интерференционных максимумов и минимумов. Поэтому для упрощения расчетов можно принять значение

.

Коэффициент

можно принять равным коэффициенту затухания сигнала при обработке в РЛС .

Коэффициент усреднения

находится из формулы

,

(28)

где

– интеграл вероятности.

Исходя из найденного значения отношения сигнал/помеха

вероятность правильного обнаружения с учетом работы схем защиты находим по формуле (1), подставляя значение для соответствующих схем защиты.

На рис. 2 приведены графики зависимости вероятности правильного обнаружения, рассчитанные по предложенной методике, в зависимости от дальности с учетом влияния кривизны Земли и затухания радиоволн при распространении в атмосфере при условии нахождении сигнала от цели и помехи одном разрешаемом объёме, где

– вероятность обнаружения целей в беспомеховой обстановке, – вероятность обнаружения целей в условиях помех при включении в схему обработки адаптивных цифровых устройств СДЦ, и – вероятности обнаружения целей в условиях помех при применении схем однократного и двукратного череспериодного вычитания соответственно.

Вероятность правильного обнаружения

рис. 2

Применение представленной методики возможно при проведении расчетов по определению эффективности различных устройств селекции движущихся целей в радиолокационных станциях и комплексах освещения надводной и воздушной обстановки, навигационных РЛС и позволяет сравнивать эффективность устройств различных типов как на этапах разработки проектирования, так и в период эксплуатации.

Список использованных источников

радиолокационная станция селекция движущихся целей

1) Гребцов Г.М. Эффективность обнаружения целей корабельными РЛС, ВМОЛУА, 1988.

2) Бакулев П.А. Радиолокация движущихся целей. М.: Сов. радио, 1964.

3) Бакулев П.А., Степин В.М. Методы и устройства СДЦ. М.: Сов. радио, 1986.