Radar sistemleri oluşturmaya yönelik modelleme teknolojileri. St. Petersburg Devlet Üniversitesi "Leti"nin EBS'sinde yayınlanmak üzere konferansın kabulü "Başkanlık Kütüphanesi koleksiyonlarındaki haritalar ve diyagramlar"

Ev / Kalp ameliyatı

Desimetre dalga aralığındaki P-15 (P-15MN) radar istasyonunun orta, alçak ve aşırı alçak irtifalarda uçan hedefleri tespit etmesi amaçlandı. 1955 yılında hizmete girdi. Radyo mühendisliği birimlerinin radar direklerinin bir parçası olarak ve uçaksavar füzesi birimleri için keşif ve hedef belirleme istasyonu olarak kullanıldı.

P-15 istasyonu anten sistemiyle birlikte bir araca monte edildi ve 10 dakika içinde savaş pozisyonuna yerleştirildi. Güç kaynağı ünitesi bir römorkta taşındı.

ZZ MODELL modeli, temel araç ZIL-157 (büyük olasılıkla) ICM'den tedarik edildi ve plastikten yapılmış, bence hiç de fena değil. Montaj sırasında özel bir güçlük yaşanmadı. Kung reçine istasyonu. Montaj işlemi sırasında arka duvarın (çift kapıların olduğu yer) uyumunu düzeltmek gerekiyordu. Krikolar da reçineden yapılmıştır ve oldukça kırılgandır; biri kırılmıştır. Anten besleyici sistemi foto-kazınmış malzemeden yapılmıştır.

Model, Tamia Color akrilik boyalarla boyandı ve her şey Humbrol mat vernikle kaplandı.

Size sunulan modelde yapılan değişikliklerden şunları yapmaya karar verdim:

  • her iki tarafta kungun arka duvarının altında bulunan alet kutuları;
  • arabanın ikinci yakıt deposu (bilmediğim bir nedenden dolayı modelde yalnızca bir tane var);
  • arka plaka montajı;
  • üst anten beslemesindeki dalga kılavuzu;
  • Kung'un arka yan duvarındaki merdivenin alt basamağı.

Krikoların üzerinde yükseğe kaldırmadım çünkü... Talimatlara göre - hala Sovyet - yalnızca asılı ekipmanın tekerleklerinin sert bir yüzeye yerleştirilmişse dönmesi yeterlidir. Bir de yazın kauçuğu korumak diye bir şey var, tekerlekler beyaza boyanıyor. Uygulamamda birkaç kez boyalı tekerlekler gördüm.


Montaj şemasında fark ettiğim eksikliklerden küçük bir şeyi fark ettim. Devrede üst ve alt antenlerin besleme tutucuları aynı şekilde - radyo frekans kablosunun aşağıya doğru takıldığı tüplerle - bağlanır. Gerçek bir istasyonda alt antene ters monte edilmiş olmasına rağmen (fotoğrafa bakın) Her şey zaten monte edilmişken bir radyo frekans kablosunu taklit etmeye çalışırken bunu kazara fark ettim. Alttaki foto-kazınmış antenin alt dalga kılavuzu kısmı da doğru şekilde yapılmadı - orijinaline uymuyor, düzeltilmesi gerekiyordu.

Tüm modelin orijinaline uygunluk derecesine gelince, bundan oldukça memnun kaldım. Gerçi yapılması gereken bazı işler var.

mezuniyet çalışması

2.1 Radar ortamının matematiksel modeli

Radar ortamı, radar kapsama alanındaki radar nesnelerinin (hedeflerin) konumu ve doğasının yanı sıra radar sinyallerinin yayılmasını etkileyen çevresel koşullarla karakterize edilir.

Radyo dalgalarını yayarken dalga dağılımı olgusu dikkate alınmalıdır; faz hızının sinyal frekansına bağımlılığı. Dağılım olgusu, atmosferin kırılma indisinin birlikten farklı olması nedeniyle gözlenir; bu durumda elektromanyetik dalgaların hızı ışık hızından biraz daha azdır.

Gerçek bir ortamda radyo dalgası yayılımının bir diğer önemli etkisi, yayılma yönünün bükülmesi veya dalga kırılmasıdır. Bu olay heterojen bir ortamda meydana gelebilir; kırılma indisinin noktadan /4/ noktasına değiştiği ortam.

Tüm bu etkiler radar sinyalinin özelliklerini zayıf bir şekilde değiştirdiğinden ihmal edilebilirler.

Herhangi bir radar hedefi veya nesnesi, uzaydaki konumu, hareket parametreleri, etkili yansıtıcı yüzey (RCS) ve ayrıca nesnenin yüzeyi üzerindeki ESR dağılımının işlevi (dağıtılmış nesneler için) ile karakterize edilir.

Bir nesnenin (hedefin) konumu, bu nesnenin (hedefin) kütle merkezinin bazı referans koordinat sistemindeki /2/ konumuyla karakterize edilir. Radarda, kökeni radar anteninin bulunduğu yerde bulunan yerel küresel koordinat sistemi en sık kullanılır.

Yer tabanlı bir radarda, koordinat sisteminin eksenlerinden biri genellikle radar anteninin konumundan geçen meridyenin kuzey yönü ile çakışır ve eğim ölçüm sonuçlarına göre hedef C'nin konumu bulunur. D aralığı, azimut b ve yükseklik açısı c (Şekil 2.1). Bu durumda sistem dünya yüzeyine göre hareketsizdir.

Şekil 2.1 - Yerel küresel koordinatlar

Radyo mühendisliği yöntemlerini kullanarak bir hedefe olan mesafeyi ölçmek, gerçek koşullarda oldukça yüksek doğrulukla korunan radyo dalgalarının yayılma hızının ve düzlüğünün sabitliğine dayanır. Menzil ölçümü, tarama sinyalinin yayınlandığı ve yansıyan sinyalin alındığı anların kaydedilmesi ve bu iki an arasındaki zaman aralığının ölçülmesinden ibarettir. Yansıyan darbe gecikme süresi:

burada D, radar ile hedef arasındaki mesafedir (Şekil 2.1), m;

c, radyo dalgalarının yayılma hızıdır, m/s.

Hareketli bir nesnenin radyal hızını belirlemek için, kaynak ve gözlemci birbirine göre hareket ederse gözlemlenen salınımların sıklığını değiştirmekten oluşan Doppler etkisi /3/ kullanılır. Bu nedenle, radyal hızı belirleme görevi, yayılan salınımlarla karşılaştırıldığında yansıyan salınımların sıklığının belirlenmesine indirgenir. Radar için Doppler etkisine ilişkin niceliksel ilişkilerin en basit ve uygun şekilde türetilmesi, “iletim – yansıma – alım” sürecinin tek bir süreç olarak ele alınmasına dayanmaktadır. Titreşimlerin antene girmesine izin verin:

Sabit bir hedeften yansıyan ve alıcı girişinde t3 süresi kadar geciken sinyal şu ​​şekilde olacaktır:

Burada bir faz kayması var:

yansıma sırasında meydana gelen sabit bir faz kayması μ μ. Sabit bir radyal hızla radardan uzaklaşıldığında menzil.

burada VP hedefin radyal hızıdır (Şekil 2.2), m/s.

Şekil 2.2 - Hedefin radara göre radyal hızı

Karşılık gelen değeri (1)'den (4)'e değiştirerek şunu elde ederiz:

Zamana göre μ C salınım fazının türevi tarafından belirlenen yansıyan salınımların frekansı şuna eşittir:

Buradan (8)

onlar. Hedef radardan uzaklaştığında yansıyan salınımların frekansı yayılan salınımlardan daha düşüktür.

Büyüklük

Doppler frekansı denir.

Radar alıcısının girişinde yansıtılan sinyalin gücü bir dizi faktöre /4/ ve hepsinden önemlisi hedefin yansıtma özelliklerine bağlıdır. Birincil (olay) radyo dalgası, hedef yüzeyde iletim akımlarını (iletkenler için) veya yer değiştirme akımlarını (dielektrikler için) indükler. Bu akımlar farklı yönlerde ikincil radyasyon kaynağıdır.

Bir radardaki hedeflerin yansıtıcı özellikleri genellikle hedefin S 0 etkin saçılım alanı (RCS) ile değerlendirilir:

o ikincil alanın depolarizasyon katsayısı nerede (0 ? o ? 1);

P OTR = S·D 0 ·П 1 - yansıtılan sinyal gücü, W;

P1, hedefin bulunduğu noktanın yakınındaki R yarıçaplı bir küre üzerindeki radar sinyalinin güç akı yoğunluğudur, W/m2;

D 0 - radar yönünde geri saçılma diyagramının (BSD) değeri;

S - hedefin toplam saçılma alanı, m2.

Bir hedefin RCS'si, hedefin yansıtıcı özelliklerini dikkate alan ve hedefin konfigürasyonuna, malzemesinin elektriksel özelliklerine ve hedef boyutunun dalga boyuna oranına bağlı olan, metrekare cinsinden ifade edilen bir katsayıdır.

Bu değer, radardan gelen tüm dalga gücünü izotropik olarak dağıtan ve alıcı noktada gerçek hedefle aynı güç akısı yoğunluğunu oluşturan S0 alanına sahip normal bir radyo ışınına eşdeğer belirli bir hedef alanı olarak düşünülebilir. Etkin saçılma alanı, yayılan dalganın yoğunluğuna veya istasyon ile hedef arasındaki mesafeye bağlı değildir.

Gerçek nesnelerin EPR'sini ölçmek, ikincisinin karmaşık şekli nedeniyle pratikte zor olduğundan, bazen hesaplamalarda bir radar nesnesinden yansıyan enerji miktarı veya yansıyan enerjinin yayılan enerjiye oranı ile çalışırlar.

Radar nesnesi dağıtılmışsa; Birçok bağımsız yayıcıdan oluşuyorsa, EPR'yi bulmak için iki yansıma modelinden biri kullanılır. Her iki modelde de hedef, aralarında baskın bir reflektörün bulunmadığı (ilk model) veya kararlı bir yansıyan sinyal veren bir baskın reflektörün (ikinci model) bulunduğu n noktalı öğelerden oluşan bir set olarak temsil edilir.

Teknik radar literatüründe /2, 4/ radarda, aşağıdaki formda bir dağılımla genelleştirilmiş bir Swerling modeli kullanılır:

ortalama EPR değeri nerede, m 2.

Bu ifade, 2k serbestlik derecesine sahip bir 2 dağılımına karşılık gelir; burada k, hedef yansıma modelinin karmaşıklığını belirler. k = 1 için üstel EPR dağılımına sahip bir model elde ederiz ve k = 2 için uzayda yönünü küçük sınırlar içinde değiştiren büyük bir reflektör veya bir dizi eşit reflektör formunda bir hedef modeli elde ederiz. artı en büyüğü.

Yansıyan sinyalin genliklerinin dağılım yasası genelleştirilmiş Rayleigh yasasına indirgenmiştir /4/:

burada E, yansıyan sinyalin genliğidir, V;

E 0 - baskın yayıcıdan yansıyan sinyalin genliği, V;

y 2 - ortogonal genlik bileşenlerinin dağılımı, V 2;

I 0 - birinci tür sıfır derecenin değiştirilmiş Bessel fonksiyonu:

N noktalı emitörlerden oluşan bir grup emitör durumunda, azimutlar boyunca EPR dağılım diyagramı, yansıtıcı elemanların göreceli konumuna ve aralarındaki göreceli mesafelere bağlı olarak çok karmaşık bir lob yapısına sahiptir. Bu nedenle grup hedefleri, görüş hattına göre açısal konumlarına bağlı olarak yansıyan sinyallerin gücünde önemli dalgalanmalar verebilir. Bu salınımlar, tutarsız ekleme için ortalama EPR değeriyle orantılı bir ortalama seviyeye göre meydana gelir. Yansıyan sinyalin gücündeki dalgalanmalarla eş zamanlı olarak gecikme süresinde ve varış açısında rastgele değişiklikler gözlenir.

Dağıtılmış hedeflerin hareket ettirilmesi için, hedefin nokta reflektörlerinin göreceli pozisyonundaki bir değişikliğe dayanan, farklı noktalardan ikincil radyasyon salınımlarının girişimi olgusu ortaya çıkar. Doppler etkisi bu etkinin bir sonucudur. Bu fenomeni tanımlamak için, yansıyan sinyalin genliğinin /2/ yönüne bağımlılığını karakterize eden bir geri saçılma diyagramı (BSD) kullanılır.

Ek olarak, hedefler ışınlandığında, sondalama sinyalinin depolarizasyonu olgusu meydana gelir; yansıyan ve gelen dalgaların polarizasyonu çakışmaz. Gerçek amaçlar için dalgalı kutuplaşma meydana gelir; polarizasyon matrisinin /1/ tüm elemanları rastgeledir ve bu rastgele değişkenlerin sayısal özellikleri matrisinin kullanılması gerekir.

Radar nesnelerinin analizine yönelik istatistiksel bir yaklaşımda, nesnenin parametrelerinin zaman içinde değişimini karakterize eden ikincisinin fonksiyonlarını tanımlamak için bir korelasyon fonksiyonu veya bir korelasyon matrisi /8/ kullanılır. Bu modelin dezavantajı, istatistiksel yöntemlerin kullanılması gereği ve başlangıç ​​​​parametrelerinin girişinin düzenlenmesinin karmaşıklığı nedeniyle hesaplamaların karmaşıklığıdır.

Yukarıdakilere dayanarak, bir radar nesnesini tanımlamak için, onun uzaydaki konumunu, menzil ve azimuttaki kapsamını (dağınık nesneler için), EPR'yi ve dağıtım modelini, nesne hareket modelini veya değişim yasasını bilmek gerekir. Yansıyan sinyalin Doppler frekansı artışında, nokta yayıcıların sayısı (grup yayıcılar için).

Merkezi olmayan bir arama problemi için sezgisel olarak en uygun grafiği oluşturan bir algoritma

Yaklaşımımızda optimal yapıların neye benzediğini anlamak istiyoruz. Ayrıca amaç fonksiyonunun büyüme modelini de analiz edin. Ayrıca, aramayı daha hızlı gerçekleştirmenin mümkün olup olmadığını merak ediyorum ...

Doğrusal programlama problemlerinin grafiksel çözümü

Matematiksel model, gerçekliğin matematiksel bir temsilidir. Matematiksel modelleme, matematiksel modellerin oluşturulması ve çalışılması sürecidir. Matematiksel aygıtları kullanan tüm doğa ve sosyal bilimler...

Araç taşıma maliyetlerinin en aza indirilmesi sorunu

MathCAD'de ışın sapmasını ölçme

Destek reaksiyonunu hesaplıyoruz: Verilen kuvvetlerin ve dağıtılmış yüklerin kesitlerin bükülme momenti üzerindeki etkisini inceliyoruz: Enine kuvvet Q ve eğilme momenti M: 2'nin diyagramlarını oluşturuyoruz...

Denizaltı arama verimliliğini değerlendirmek ve tahmin etmek için simülasyon modeli

1. Pobn:=Nobn/N - temel formül. Tespit olasılığı pl; 2. Nobn:=Nobn+1, eğer (t=tk3) veya (t=tk4) - tespit edilen pl'nin birikimi; 3. tk3:=t-ln(Rastgele)/Y2, if (t=tk1) ve (tk2>tk1) - KPUG aracılığıyla denizaltının kaçmadan tespit anının hesaplanması; 4. tk4:=t-ln(Rastgele)/Y3...

Bibliyografik sistemin işleyişinin modellenmesi

Terminale giden ortalama kuyruk uzunluğunu, arıza olasılığını ve bilgisayar yük faktörlerini belirlemek gerekir. Matematiksel modelin değişkenlerini ve denklemlerini tanımlayalım: Kzag.1, Kzag...

Bir telefon çağrı noktasının çalışmasının simülasyonu

Matematiksel modelin değişkenlerini ve denklemlerini tanımlayalım. Bu durumda: l1,2 - düzenli ve acil müzakerelere yönelik başvuruların alınma yoğunluğu; m - kanal verimliliği; c azaltılmış yoğunluktur; model denklemleri:...

LLC "Biscuit" şirketinin tedarik departmanının bilgi sisteminin modeli

Herhangi bir sistemi analiz ederken ve sentezlerken, sistemin işleyişini matematik dilinde açıklayan bir model oluşturma görevi ortaya çıkar; matematiksel model...

Delphi ortamında metin bilgilerinin işlenmesi

Belirli bir alfabeye dayalı metinler, şifrelenecek ve şifresi çözülecek bilgiler olarak değerlendirilecektir. Bu terimler şu anlama gelir...

İntegral için yamuk yöntemini kullanarak belirli bir integrali hesaplayan bir programın geliştirilmesi

4. derece doğrulukta Runge-Kutta yöntemi Bir noktadan noktaya yer değiştirme hemen gerçekleşmez, ancak ara noktalar aracılığıyla gerçekleşir. Pratikte en çok kullanılan yöntem 4. derece doğruluktur...

Sayma yöntemine göre sıralama

Sayma sıralaması, eşleşen öğeleri saymak için sıralanan dizideki (liste) bir sayı aralığını kullanan bir sıralama algoritmasıdır...

Modern askeri radar sistemlerini tasarlamak kolay bir iş değildir. Ancak en son modelleme araçlarının ve tekniklerinin kullanılması, geliştirme sürecindeki zorlukların çoğunu çözmemize olanak tanır.


HONGLEI CHEN, YAZILIM MÜHENDİSİ, RICK GENTILE, MATHWORKS ÜRÜN MÜDÜRÜ

Radar sistemlerinin geliştirilmesi karmaşık ve çok alanlı bir iştir. Aşamalı dizi anten (PAA) teknolojisinin yükselişiyle birlikte mühendisler, elektronik ışın yönlendirme ve uzaysal sinyal işleme gibi yeni yeteneklere erişebiliyor. Ancak yeni fırsatlar bir bütün olarak sistemlerin karmaşıklaşmasına yol açtı. Ek olarak, radyo frekansı spektrumunu radyasyonlarıyla "dolduran" girişim kaynaklarının sayısındaki artış, hedeflerin giderek azalan etkili saçılma yüzeyi (RCS) ile birleştiğinde, radar sistemlerinin gerekli performans göstergelerine ulaşmada yeni zorluklar yaratmaktadır. .

Uygun bir dinamik simülasyon ortamı, radar geliştirme sürecini optimize etmede belirleyici bir faktör haline gelebilir ve zor koşullarda çalışan karmaşık sistemleri tasarlarken kaçınılmaz olarak ortaya çıkan risklerin azaltılmasına yardımcı olabilir. Çok alanlı radar sistemlerinin simülasyonu, geliştirme sürecinde doğru kararların alınmasına yardımcı olacağı gibi, tasarım hatalarını da en erken aşamalarda tespit etmenize olanak sağlayacaktır. Örneğin, modeli kullanarak, radarın küçük RCS'ye sahip hedefleri tespit etme yeteneğini değerlendirebilir veya gürültü ve parazit koşullarında sinyal işleme algoritmalarını test edebilirsiniz. Daha sonraki aşamalarda, aynı modeller mevcut bir sistemde değişiklik yapılmasının gerekliliğini göstermek ve herhangi bir ek bileşenin satın alınmasından veya üretilmesinden önce bu tür bir değişikliğin faydasını göstermek için kullanılabilir. Ayrıca model, bir veya daha fazla bileşenin arızalanması durumunda sistemin davranışını da tahmin edebilir.

Prob darbelerinden algılamalara

Modelin sistem parametrelerini tahmin etmede nasıl yardımcı olabileceğinin çeşitli yönlerini vurgulamaya çalışalım. Şekil 1, Simulink'te oluşturulan çok alanlı bir sistem modelini göstermektedir. Model, sinyallerin üretilmesinden, alınmasından, iletilmesinden ve mekansal işlenmesinden sorumlu radar sisteminin bloklarını içerir. Hedeflerin ve yayılma ortamlarının matematiksel tanımları da sistem modeline dahil edilmiştir.

Şekil 1. Çok alanlı radar modeli.

Bu, düşük RCS değerlerine sahip hedefleri tespit etmenizi sağlayan bir X-bant radar modelidir (<0.5 м 2). Требуемая дальность в данном примере – 35 км с разрешением по дальности 5 метров. Каждый из блоков, показанных на Рис. 1, может быть с лёгкостью описан на языке MATLAB или настроен в соответствии с выбранной конфигурацией системы. Например, такие параметры, как тип сигнала, требуемая мощность передатчика или коэффициент усиления антенны могут быть явно установлены в каждом из блоков.

Sondalama darbelerinin geliştirilmesi

Radarımızın minimum ve maksimum kapsama aralığının yanı sıra menzil ve hız çözünürlük parametrelerini belirledikten sonra, sistem gereksinimlerine uyacak şekilde modülasyonlu darbe parametrelerini etkileşimli olarak seçebiliriz. Şekil 2 etkileşimli olarak ayarlanan prob darbesi parametrelerinin konfigürasyonunu göstermektedir. Ortaya çıkan "sinyal özellikleri" bir çerçeveyle vurgulanır ve sistem gereksinimlerini karşıladıklarını doğrulayabiliriz. Şekil 3 karşılık gelen eşleşen filtrenin yanıtını göstermektedir.

Şekil 2. Modülasyonlu darbe.

Şekil 3. Karşılık gelen eşleşen filtre.

Bu tür radar sistemlerinde verici gücünü en aza indirerek maliyeti düşürmeye çalışıyoruz. Güç sınırlamasına rağmen küçük RCS'li hedefleri tespit etme göreviyle karşı karşıyayız. Bu, sistemde yüksek kazançlı anten dizileri kullanılarak sağlanabilir.

Anten dizilerinin geliştirilmesi

Geometri, elemanların aralıkları, elemanların göreceli konumları ve ağırlıklandırma fonksiyonları dahil olmak üzere kafes parametrelerini etkileşimli olarak tasarlayabilir ve analiz edebiliriz. Şekil 4'te bir örnek gösterilmektedir - 36x36 eşit aralıklı elemandan oluşan dikdörtgen bir kafes. Bu tür ızgaralar tarafından üretilen ışın hem azimutta hem de yükseklikte saptırılabilir. Şekil 5, tasarlanan antenin radyasyon modelini göstermektedir. X-bant radarlarına yönelik bu boyuttaki bir dizi, mobil olanlar da dahil olmak üzere birçok platforma kolaylıkla kurulabilir.

2.2 Radarın matematiksel modeli

Paragraf 1.1'de belirtildiği gibi, ana radar modülleri anten ünitesi, anten anahtarı, verici ve alıcıyla birlikte oluşur. Bilgileri görüntüleme biçimleri farklı olan ve alınan radar sinyallerini etkilemeyen, çeşitli cihazlardan oluşan geniş bir sınıf, terminal cihazı olarak kullanılabilir, bu nedenle bu cihaz sınıfı dikkate alınmaz.

2.2.1 Antenin matematiksel modeli

Antenin temel özelliklerinden biri, yayılan gücün yöne bağımlılığını karakterize eden yön düzenidir (DDP) /5/ (Şekil 2.3).


Şekil 2.3 – Anten güç düzeni

Azimut aralığı düzlemindeki sabit bir yükseklik açısında açıklık boyunca düzgün bir alan dağılımına sahip anten radyasyon modeli şu fonksiyonla ifade edilir:

(14)

Antenin bir daire içindeki düzgün hareketi için β açısı aşağıdaki formül kullanılarak bulunabilir:

(15)

burada ω antenin açısal dönüş hızıdır, rad/s.

360 derecelik bir radarda yansıyan sinyalin şeklini ele alalım. Anten döndükçe hedefi ışınlayan tarama darbelerinin genliği, radyasyon düzenine göre değişir. Böylece hedefi ışınlayan tarama sinyalinin zamanın bir fonksiyonu tarafından modüle edildiği ve tanımlandığı ortaya çıkar.

burada s P (t) – vericinin radyo darbeleri.

Hedefin pratikte yansıyan darbelerin süresini değiştirmediğini ve ışınlama süresi boyunca hedefin hareketinin ihmal edilebileceğini varsayalım. Daha sonra yansıyan sinyal şu ​​fonksiyonla karakterize edilir:

burada k sabit bir katsayıdır.

Alım sırasındaki anten radyasyon modelinin iletim sırasındakiyle aynı F E (t) fonksiyonuyla tanımlandığı tek antenli bir radar için, alıcı girişindeki sinyal şu ​​şekilde yazılır:

Çünkü antenin dönüş hızı nispeten düşüktür ve gecikme süresi boyunca ışının yer değiştirmesi, radyasyon modelinin genişliğinden çok daha azdır, bu durumda F E (t)≈F E (t – t W). Ek olarak, güç radyasyon modelini karakterize eden bir fonksiyon:

(19)

burada β, maksimumdan hedef azimut'a kadar bir yönde ölçülen açıdır, derece;

Θ 0,5 – yarı güçte radyasyon modelinin genişliği, her iki yönde de maksimum (Şekil 2.3) dereceden ölçülür.

Yukarıdakiler dikkate alındığında (17) şu şekilde temsil edilebilir:

onlar. Alıcı girişindeki darbeler, antenin güç yönü modeline uygun olarak genlik olarak modüle edilir.

Hedef azimut, açı kodu dönüştürücü sensörünün parametreleriyle belirlenir (Şekil 2.4).

Şekil 2.4 – Açı kodu dönüştürücü sensörünü bağlama şeması

Anten döndüğünde, foto yayıcıdan gelen sinyaller, sinyaller antenin ekseninde bulunan plakadaki deliklerden geçtikten sonra fotoğraf alıcısı tarafından kaydedilir. Fotodetektörden gelen sinyaller, MAI darbeleri (kısa azimut aralıkları) adı verilen darbeleri üreten sayaca iletilir. Antenin dönme açısı ve dolayısıyla alınan radar sinyalinin azimutu MAI darbeleri tarafından belirlenir. MAI sayısı, ölçüm cihazının dönüşüm faktörüyle örtüşür ve azimutun ölçüldüğü doğruluğu belirler.

Yukarıdakilere dayanarak, anten modülü aşağıdaki parametrelerle karakterize edilir: radyasyon modelinin şekli ve genişliği, anten kazancı, MAI sayısı.

2.2.2 Verici cihazın matematiksel modeli

Verici cihaz, radyasyon gücü, araştırma sinyallerinin sayısı ve türü ve bunların düzenlenme kanunu ile karakterize edilebilir.

Optimum sinyal işleme durumunda radar aralığı ve belirli bir spektral gürültü yoğunluğu, şekline bakılmaksızın /5/ araştırma sinyalinin enerjisine bağlıdır. Elektronik cihazların ve anten besleyici cihazların maksimum gücünün sınırlı olduğu göz önüne alındığında, menzildeki bir artış kaçınılmaz olarak darbe süresindeki bir artışla ilişkilendirilir; potansiyel menzil çözünürlüğünde bir azalma ile.

Karmaşık veya yoğun güç tüketen sinyaller, daha yüksek tespit aralığı ve çözünürlük konusundaki çelişkili talepleri çözer. Yüksek enerjili sinyaller kullanıldığında algılama aralığı artar. Sinyalin gücünü veya süresini artırarak enerjide bir artış mümkündür. Radardaki güç, yukarıdan radyo frekans jeneratörünün yetenekleri ve özellikle bu jeneratörü antene bağlayan besleme hatlarının elektriksel gücü ile sınırlıdır. Bu nedenle sinyal süresini artırarak sinyal enerjisini arttırmak daha kolaydır. Ancak uzun süreli sinyaller iyi menzil çözünürlüğüne sahip değildir. Geniş tabanlı karmaşık sinyaller bu çelişkileri çözebilir /7/. Şu anda, frekans modülasyonlu (FM) sinyaller, karmaşık sinyal türlerinden biri olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

FM sinyallerinin tamamı aşağıdaki formül kullanılarak açıklanabilir:

(21)

burada T darbe süresidir, s;

t – zaman, fonksiyon argümanı, , c dahilinde değişir;

b k – sinyal faz serisi genişleme katsayıları;

f 0 – sinyal taşıyıcı frekansı, Hz.

Aslında, n = 1 ile doğrusal olarak frekans modülasyonlu (cıvıltı) bir sinyal elde ederiz; bunun katsayısı b 0 - sinyal tabanı - şu şekilde bulunabilir:

(22)

burada Δf cıvıltı sinyalinin frekans sapması, Hz.

Eğer n = 1 ve frekans sapması Δf = 0 Hz alırsak, kısa mesafelerdeki hedefleri tespit etmek için radarda da yaygın olarak kullanılan dikdörtgen zarflı bir MONO sinyali veya video darbesi elde ederiz.

Kısa bir darbe süresini korurken sinyal enerjisini arttırmanın başka bir yolu da darbe patlamaları kullanmaktır; darbeler arası aralıklarla ayrılmış bir dizi darbe tek bir sinyal olarak kabul edilir. Bu durumda sinyal enerjisi, tüm darbelerin enerjilerinin toplamı /7/ olarak hesaplanır.



© 2024 plastika-tver.ru -- Tıbbi portal - Plastika-tver