На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Радиолокация как область радиотехники, обеспечивающая радиолокационное наблюдение различных объектов. Назначение, технические данные, состав и работа РЛС 9S35М1 по структурной схеме. Источники радиолокационной информации. Преимущества импульсного режима.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 12.06.2009. Сдан: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: Основы построения РЛС
на тему: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЧМ СИГНАЛОВ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ПРИЕМНИКА РЛС СОПРОВОЖДЕНИЯ

Подготовила: студентка 2 курса Аэрокосмического факультета
по специальности Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы
Кравченко Валерия Игоревна
Проверил:
г. ПЕРМЬ
2009 г.
Содержание

Введение

1. Назначение, технические данные, состав и работа РЛС 9S35М1 по структурной схеме
1.1. Назначение
1.2. Технические характеристики РЛС 9S35M1
1.3. Состав РЛС
1.4. Назначение систем РЛС
1.5. Работа РЛС 9S35М1 по структурной схеме
1.6. Приемная система РЛС 9S35М1
1.6.1. Основные технические характеристики
1.6.2. Использование ЛЧМ сигнала
1.6.3. Блок формирования ЛЧМ сигнала в РЛС 9S35М1
1.6.4. Блок сжатия ЛЧМ сигнала в РЛС 9s35М1
2. Общие сведения о многофункциональных РЛС
2.1.Назначение и задачи решаемые МРЛС
2.2. Обобщенная структурная схема МРЛС
Заключение
Список литературы
Приложение №1
Введение

Радиолокация - область радиотехники, обеспечивающая радиолокационное наблюдение различных объектов, то есть их обнаружение, измерение координат и параметров движения, а также выявление некоторых структурных или физических свойств путем использования отраженных или переизлученных объектами радиоволн либо их собственного радиоизлучения.
Информация, получаемая в процессе радиолокационного наблюдения, называется радиолокационной. Радиотехнические устройства радиолокационного наблюдения называются радиолокационными станциями (РЛС) или радиолокаторами. Сами же объекты радиолокационного наблюдения именуются радиолокационными целями или просто целями. При использовании отраженных радиоволн радиолокационными целями являются летательные аппараты (самолеты, вертолеты, метеорологические зонды и др.), гидрометеоры (дождь, снег, град, облака и т. д.), речные и морские суда, наземные объекты (строения, автомобили, самолеты в аэропортах и др.), всевозможные военные объекты и т.
Источником радиолокационной информации является радиолокационный сигнал. В зависимости от способов его получения различают следующие виды радиолокационного наблюдения.
Радиолокация с пассивным ответом, основанная на том, что излучаемые электромагнитные колебания (зондирующий сигнал) - отражаются от цели и попадают в приемник РЛС в виде отраженного сигнала. Такой вид наблюдения иногда называют также активной радиолокацией с пассивным ответом.
Радиолокация с активным ответом, именуемая активной радиолокацией с активным ответом, характеризуется тем, что ответный сигнал является не отраженным, а переизлученным с помощью специального ответчика - ретранслятора. При этом заметно повышается дальность и контрастность радиолокационного наблюдения.
Пассивная радиолокация основана на приеме собственного радиоизлучения целей, преимущественно миллиметрового и сантиметрового диапазонов. Если зондирующий сигнал в двух предыдущих случаях может быть использован как опорный, что обеспечивает принципиальную возможность измерения дальность и скорости, то в данном случае такая возможность отсутствует.
Выделение полезной информации о цели обеспечиваются соответствующими радиотехническими устройствами - РЛС. Таким образом, систему РЛС можно рассматривать как радиолокационный канал. Основными составными частями РЛС являются передатчик, приемник, антенное устройство, оконечное устройство.
Развитие современной техники, сложность решаемых задач, высокие требования к надежности, простоте управления, оперативности, все это отразилось на построении РЛС.
Большинство РЛС с импульсной модуляцией имеет одну антенну, снабженную специальным антенным переключателем для перехода из режима передачи в режим приема и наоборот.
Передатчик РЛС вырабатывает высокочастотные колебания, которые модулируются по амплитуде, частоте или фазе иногда весьма сложным образом. Эти колебания подаются в антенное устройство и образуют зондирующий сигнал. Наряду с простыми радиоимпульсами может применяться внутриимпульсная частотная модуляция и фазовая манипуляция. Другим видом зондирующего сигнала является непрерывный. Здесь наряду с незатухающими гармоническими колебаниями могут использоваться частотно-модулированные и др.
Приемник РЛС необходим для выделения полезного сигнала из помех (так называемая первичная обработка сигнала). Оконечное (выходное) устройство служит для представления радиолокационной информации в нужной потребителю форме. Если потребителем является человек-оператор, то используется визуальная индикация. Для потребителя в виде вычислительного устройства непрерывного действия оконечным является устройство автоматического сопровождения цели по измеряемому параметру (дальность, угловые координаты, скорость), и полезная информация выдается в виде напряжений или токов, функционально связанных с этими параметрами. Если же оконечным устройством является ЭВМ, то радиолокационная информация преобразовывается в двоичный код. При этом в ЭВМ происходит дальнейшая, так называемая вторичная обработка сигнала.
Радиолокационная информация, поступающая от РЛС, транслируется по радиоканалу или по кабелю на пункт управления. Процесс слежения РЛС за отдельными целями автоматизирован и осуществляется с помощью ЭВМ.
1. Назначение, технические данные, состав и работа РЛС 9S35М1 по структурной схеме

1.1 Назначение

Радиолокационная станция 9S35М1 предназначена для работы в составе самоходной огневой установки и обеспечивает [8]:
-обнаружение, захват, распознавание и автоматическое сопровождение по скорости и дальности воздушных целей;
-определение координат целей и передачу информации на цифровую вычислительную систему 9S471М1;
-подсвет сопровождаемых целей для обеспечения работы головки самонаведения зенитной управляемой ракеты и передачу команд;
-полуавтоматическое или ручное сопровождение целей с помощью телевизионного оптического визира (ТОВ).
Работа РЛС 9S35М1 возможна в двух режимах:
-в режиме целеуказания (ЦУ);
-в автономном режиме.
РЛС 9S35М1 имеет два вида излучаемых и принимаемых сигналов:
-импульсный с внутриимпульсной линейно-частотной модуляцией (ЛЧМ) текущей частоты;
-квазинепрерывный (КНИ) с малым периодом следования импульсов.
Преимущества импульсного режима:
-однозначное определение дальности в режиме "Обзора";
-повышенная помехоустойчивость от несинхронных импульсных помех;
-наличие режима ЦСДЦ (цифровая селекция движущихся целей) для защиты от пассивных помех и отражений от местных предметов.
Преимущества режима КНИ:
-защищенность от мощных пассивных помех и местных предметов;
-высокая разрешающая способность по скорости.
Недостатки режима КНИ:
-отсутствие информации о дальности до цели в режиме "Обзора";
-невозможность работать по малоскоростным целям (скорость цели менее 50 м/сек).
1.2 Технические характеристики РЛС 9S35М1

1. Средняя мощность передатчика "Обзора" РЛС:
- режим ИМП - не менее 1,0 кВт;
- режим КНИ - не менее 1,0 кВт.
2. Мощность передатчика подсвета - не менее 1,9 кВт.
3. Зона поиска в автономном режиме:
-по азимуту ±60є;
-по углу места 0єч6є(Зона Низ) и 6єч12є (Зона Верх)
-время цикла поиска - 4 сек
Режим работы построчный - 5 строк.
4. Зона поиска в режиме ЦУ:
- по азимуту ±45є;
- по углу места до 57є;
-время цикла поиска в Зоне 10є - 2 сек.
5. Зона сопровождения воздушных целей:
-по азимуту ±60є;
-по углу места от -10є+72є.
6. Точность сопровождения целей:
-по угловым координатам - 00-05 д.у.;
-по дальности - не более 180 м;
-по скорости - не более 30 м/сек
7. Время готовности РЛС к работе - не более 3 мин.
1.3 Состав РЛС

РЛС - изделия 9S35М1 состоит из следующих систем:
-передающая система - ПрдС;
-антенно-волноводная система - АВС;
-приемная система - ПрС;
-система синхронизации -СС;
-система индикации -СИ;
- цифровая система измерения дальности -ЦСИД;
- система сопровождения по скорости -ССС;
- система целеуказания -СЦУ;
- система распознавания класса цели -СРКЦ;
- система управления антенной - СУА:
а) канал поиска
б) канал углового сопровождения
в) канал сопровождения НЛЦ
г) канал управления ТОВ
- система встроенного контроля -СВК;
- система защиты от помех -СЗП:
а) цифровая система селекции движущихся целей -ЦСДЦ
б) блок видеокомпенсации -ВК
в) блок цифрового обнаружения -БЦО
- система питания.
- система питания воздухом - СПВ;
- система жидкостного охлаждения - СЖО.
1.4 Назначение систем РЛС

Система передающая предназначена для формирования:
-зондирующих сигналов в импульсном режиме с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), в режиме квазинепрерывного излучения (КНИ);
-генерирующего сигнала для приемной системы;
-сигнала подсвета цели и ракеты;
Антенно-волноводная система предназначена для:
-одновременной канализации электромагнитной энергии по каналам "Обзор" и "Подсвет" с выхода радиопередающего устройства (РПДУ) на выход суммарного канала облучателя;
-передачу электромагнитной энергии от облучателя на вход приемника в режиме "Обзор";
-амплитудной суммарно-разностной обработки сигналов с трех выходов облучателя, обеспечивающей пеленгацию цели методом скрытого "конического" сканирования (режим сопровождения);
-работы на "Эквивалент" по каналам "Обзор" и "Подсвет".
Система приемная предназначена для усиления и преобразования сигналов, отраженных от целей в вид, удобный для извлечения информации о наличии целей, их дальности и скорости.
Система синхронизации предназначена для согласования во время работы всех импульсных устройств РЛС и наземного радиолокационного приемника.
Система индикации предназначена для:
-визуального наблюдения за воздушной обстановкой;
-анализа воздушных целей;
-ориентировочной оценки их скорости, дальности и угловых координат;
-принятия решения на захват выбранной цели;
-наведения РЛС для осуществления захвата.
Цифровая система измерения дальности (ЦСИД) предназначена для измерения дальности до цели и сопровождения ее по дальности.
Система сопровождения по скорости предназначения для измерения скорости цели и сопровождения ее по скорости.
Система целеуказания предназначена для:
-вывода центра зоны поиска антенны в направлении на цель по азимуту и углу места;
-вывода частоты управляемого гетеродина в диапазон доплеровских частот, соответствующих скорости полета цели в режиме КНИ;
-целеуказания по дальности в импульсном режиме.
Система распознавания класса цели предназначена для распознавания класса сопровождения цели на основе анализа спектра отраженного от цели радиолокационного сигнала.
Система управления РЛС предназначена для включения станции и управления ею в процессе боевой работы.
Система управления антенной предназначена для управления антенной РЛС при поиске, обнаружении и сопровождении воздушных целей в различных режимах.
Канал поиска предназначен для управления антенной при обзоре заданной зоны пространства.
Канал углового сопровождения предназначен для:
-автоматического сопровождения цели по угловым координатам;
-инерционного сопровождения цели;
-сопровождения цели в режиме ТОВ;
-ручного управления антенной.
Канал сопровождения низколетящих целей (НЛЦ) предназначен для сопровождения целей, летящих на малых высотах, при влиянии сигнала зеркального отражения цели от земли ("антипода") на работу угловой автоматики.
Канал управления телевизионным оптическим визиром (ТОВ) предназначен для ручного и полуавтоматического сопровождения цели.
Система встроенного контроля предназначена для:
-оперативного контроля;
-контроля функционирования систем РЛС;
-диагностического контроля, обеспечивающего отыскание неисправности с точностью до конструктивно-съемного блока или узла.
Система защиты от помех обеспечивает выполнение боевой задачи в условиях организованного радиопротиводействия.
Система питания предназначена для питания системы РЛС.
1.5 Работа РЛС 9S35М1 по структурной схеме

РЛС представляет собой устройство (Рис.1), работающее в двух режимах:
-импульсном;
-квазинепрерывном.
Рис 1. Структурная схема РЛС 9S35М1.
Независимо от вида излучаемого сигнала (ЛЧМ или КНИ) передатчиком Обзора «О», формирование СВЧ сигналов производится на одной из фиксированных частот.
Передатчик «О» формирует мощные когерентно-импульсные сигналы с частотой fо, излучаемые через антенну в пространство для обзора заданной зоны поиска целей и генерирующий сигнал частотой fо-28 МГц, поступающий в приемную систему для обеспечения когерентной обработки принимаемых сигналов.
Для подсвета цели и ракеты передатчик Подсвета «П» генерирует СВЧ энергию на фиксированных частотах отличных от частот передатчика «О».
СВЧ энергия с передатчиков «О» и «П» поступает по передающему волноводному тракту в антенну.
В антенне формируется диаграмма направленности на передачу и прием СВЧ сигналов. Обзор пространства производится в секторе 120є по азимуту и в 6є по углу места. Применен линейный способ сканирования (Приложение 1, с. 42).
Принятые антенной отражаемые сигналы по волноводному тракту поступают на два приемника СВЧ, куда в качестве опорного напряжения поступает непрерывный сигнал с передающей системы на частоте fо-28.
Двухканальный приемник выбран с целью повышения помехозащищенности канала углового сопровождения. С выхода СВЧ приемников сигналы промежуточной частоты 28 МГц поступают в блок сжатия ЛЧМ сигнала, где происходит их сжатие до 1,7 мкс.
Продетектированные сигналы с выхода блока сжатия ЛЧМ через систему ЦСДЦ поступают в системы углового сопровождения, индикации и цифровую систему измерения дальности.
Принятая информация отраженных сигналов и служебных меток отображается на экранах индикаторов системы индикации. Радиолокационная обстановка отображается в режиме ЛЧМ в координатах азимут-дальность, в режиме КНИ в координатах азимут-дальность-скорость.
Переход на автосопровождение цели осуществляется при наличии цели в луче, ее стробировании по дальности. При захвате цели, РЛС переходит на автосопровождение цели по угловым координатам (Приложение 1, с. 45, с. 53) и дальности.
Синхронизация работы системы РЛС осуществляет система синхронизации импульсами в режиме ЛЧМ длительностью 50 или 100 мкс, в режиме КНИ длительностью 4..10 мкс.
Для установления типа и класса средств воздушного нападения введена система распознавания. Метод радиолокационного распознавания основан на анализе изменений спектра отраженного сигнала, вызванных вращательным движением элементов двигателя самолета или винта вертолета.
В системе распознавания реализовано2 независимых канала распознавания целей:
-автоматического распознавания;
-канал слухового распознавания.
Автоматический канал распознавания обеспечивает распознавание трех классов целей:
А - аэродинамическая;
Б - баллистическая;
В - вертолет.
Канал звукового распознавания обеспечивает возможность прослушивания по головным телефонам звукового фона (портрета) сопровождаемой цели.
Системе углового сопровождения предназначена для определения угловых координат цели и обеспечивает нахождение цели в РСН ДНА.
В режиме КНИ сигнал (Приложение 1, с. 65) с выхода пеленгационных приемников У1, У2, а в ИР импульсы цели поступают на схему ВСО, где осуществляется выделение сигнала ошибки. Огибающие сигналов ошибки поступают на приводы АЗ и УМ АВС, которые разворачивают рефлектор и луч антенны до тех пор, пока сигнал ошибки не станет равным нулю.
Для предотвращения сопровождения сигнала "антипода" вход схемы ВСО отключается от приемников и подключается к сигналам для сопровождения по запомненной текущей высоте, данные о которой поступают из ЦВС.
Канал поиска служит для обнаружения целей в широкой или узкой зоне пространства и обеспечения захвата цели по угловым координатам. Режимы работы:
-автономный (зона поиска ±60 є по АЗ и 6є по УМ);
-режим ЦУ (зона поиска ±5є по АЗ и 6є по УМ относительно координат ЦУ).
Канал управления ТОВ обеспечивает выработку сигналов коммутации и наведения по АЗ и УМ поступающих на приводы АЗ и УМ. Под воздействием этих сигналов осуществляется разворот телевизионной камеры в направлении на цель. ТОВ может работать в режимах с излучением и без излучения РЛС.
Для обеспечения работы в режиме ЦУ и для опознавания цели РСЛ сопряжена с изделиями ЦВС, ПУ, НРЗ.
Сопряжение осуществляется по цепям: целеуказания, индикации, управления и контроля.
1.6 Приемная система РЛС 9S35М1

Наличие двух различных, по своим физическим возможностям, приемников в значительной степени повысили возможности станции по поиску целей и помехозащищенности. В свою очередь приемник ЛЧМ состоит из двух идентичных каналов. В зависимости от режима работы может работать один из двух каналов или сразу оба, что существенно повысило надежность работы РЛС. Одновременная работа двух приемников ЛЧМ при сопровождении цели обеспечивает защиту РЛС от уводящих помех по угловым координатам.
Использование второго канала приемника ЛЧМ, в режиме автокомпенсации помех, обеспечивает защиту РЛС от воздействия помех по боковым лепесткам (Приложение 1, с. 59).
ЛЧМ приемник являясь, по сути, моноимпульсным координатором обладает всеми его свойствами (Приложение 1, с. 55):
-так как угловая информация выделяется в виде отношений сигналов, то точность измерения сигнала не зависит от амплитуды флюктуации отраженного сигнала;
-выделение информации о трех координатах цели производится на основании принятого одного отраженного сигнала;
-отсутствие методических ошибок по сравнению с координаторами линейного и конического сканирования, другими словами форма отраженного сигнала не зависит от скорости распространения радиоволн;
-большая дальность действия, так как излучение электромагнитных волн происходит вдоль равносигнального направления (РСН).
Отличительной особенностью приемника КНИ является то, что облучение цели осуществляется высококогерентными импульсами малой скважности (Приложение 1, с. 65). Отраженный сигнал от цели принимается также в виде импульсных сигналов. А извлечение информации осуществляется таким же образом, как и при непрерывном излучении, то есть путем анализа одной составляющей спектра принятого когерентно-импульсного сигнала малой скважности.
Задача, на поиск и выделение цели из спектра принимаемого сигнала, возложена на обзорный приемник, что позволяет иметь непосредственно информацию о скорости цели. Но для сопровождения цели по скорости и устранения неоднозначности по скорости и слепой скорости используется канал сопровождения по скорости с привлечением ЦВС.
Для сопровождения цели по угловым координатам и дальности в приемник КНИ понадобилось ввести канал сопровождения по угловым координатам и дальности. Если работа канала сопровождения по угловым координатам приемника КНИ существенно не отличается от работы приемника сопровождения в импульсном режиме, то работа дальномерного приемника имеет ряд отличий.
Отличия связаны прежде всего с возникновением в режиме КНИ явления слепой скорости и неоднозначности по дальности, для устранения которых понадобилось изменить общепринятую схему построения приемника сопровождения по дальности, а также задействовать ЦВС для решения ряда задач.
Важное техническое решение было найдено, при проектировании приемной системы, в использовании одних и тех же узлов и элементов системы синхронизации для работы РЛС в режиме ЛЧМ и КНИ. Это стало возможным благодаря сохранению одинаковой скважности для обоих режимов - равной 10, а использование линейной частотной модуляции в импульсном режиме, сняло все проблемы возникающие при большой длительности излучаемого сигнала. С другой стороны, большая длительность сигнала в режиме ЛЧМ дает ряд преимуществ.
Таким образом, приемная система РЛС 9S35М1 воплотила в себе самые последние научные разработки и достижения в радиолокации [6].
1.6.1 Основные технические характеристики
1.Динамический диапазон (дБ)
режим ЛЧМ - не менее 70
режим КНИ - не менее 80
2.Диапазон доплеровских частот (кГц) - от -17 до +60
3.Коэффициент шума (дБ) - не более 7,5
4.Уровень сигнала на выходе приемника ЛЧМ (В)
амплитудный режим - 2,25 ч 2,75
фазовый режим - 4,5 ч 5,5
5.Уровень шумов на выходе приемника ЛЧМ (В)
амплитудный режим - 1,1 ч1,4
фазовый режим - 0,08 ч 0,12
6.Длительность ЛЧМ сигнала (мкс) - 100 (50)
7.Девиация частоты внутри ЛЧМ сигнала (кГц) - 900
8.Длительность сжатого импульса в приемнике
ЛЧМ (мкс) - 1,7 ± 0,33
9.Перекрытие доплеровского диапазона
приемника КНИ (кГц) - от 2,5 до 22,5
10.Коэффициет усиления приемника КНИ - более 110000
Рассмотрим более детально формирование и использование ЛЧМ сигнала в приемной системе[1, c 36, c 40].
1.6.2 Использование ЛЧМ сигнала
В РЛС для решения проблемы получения максимальной дальности при малой мощности сигнала увеличили длительность импульса. Как видно из графика (Рис.2) энергия сигнала Еs (энергетическая емкость) зависит от длительности и мощности импульса. При равных параметра цели, максимальная дальность Дmax для обоих случаев будет одинаковая [3].
Рис. 2
При этом:
Еs 1 = Еs 2 ,
где Еs 11*tи1 , а Еs 22*tи2 ,
а скважность сигналов q1= ; q2=
Уравняв обе половины, получили:
Следовательно при увеличении скважности, для сохранения заданной дальности обнаружения необходимо увеличивать мощность сигнала. При уменьшении скважности - мощность можно понизить.
Минимальная мощность отраженного сигнала, которая будет различима на фоне шума определяется как:
Рпр min =н Рш ;
Рш =No*Дfэ
Где, н - коэффициент различимости,
Рш - мощность шума,
No -спектральная плотность шума,
Дfэ -эффективная полоса пропускания.
Таким образом, для первого случая предъявляются высокие требования к надежности оконечного усилителя мощности и защите волноводов от электрического пробоя. Во втором случае - ухудшаются характеристики по разрешению по дальности.
Для решения этой проблемы в РЛС используются дисперсионные ультразвуковые линии задержки (ДУЛЗ). Свойство их таково, что радиоимпульсы на разной частоте, проходят линию задержки с разным временем [3].
ДУЛЗ- представляет собой элемент по которому распространяются ультразвуковые колебания. Дисперсионной она считается, если время задержки в этой линии зависит от частоты ультразвуковых колебаний (Рис. 3).
Таким образом при подаче на вход ДУЛЗ, короткого прямоугольного импульса, имеющего линейчатый спектр, на выходе ДУЛЗ будет и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.