Презентация на тему: Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання

Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання
1/29
Средняя оценка: 4.5/5 (всего оценок: 26)
Скачать (164 Кб)
Код скопирован в буфер обмена
1

Первый слайд презентации

Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання координат і параметрів руху цілей

2

Слайд 2

Методи дальнометрії. Методи вимірювання кутових координат. Методи вимірювання швидкості. Питання заняття

3

Слайд 3

Методи дальнометрії В активній суміщеній РЛС дальність до цілі визначається виразом: де С – швидкість розповсюдження радіохвиль, t з – час розповсюдження радіохвиль від РЛС до цілі і назад (тобто час затримки прийнятого сигналу відносно зондувального). В залежності від виду зондувального сигналу (ЗС) величина t з може визначатися шляхом вимірювання часового, частотного або фазового зсуву прийнятого сигналу відносно випроміненого (опорного). Відповідно розрізняють три методи вимірювання дальності (віддалі, відстані) до цілі або дальнометрії: імпульсний; частотний; фазовий.

4

Слайд 4

1.1 Імпульсний метод дальнометрії. Суть методу. Імпульсний метод дальнометрії засновано на безпосередньому вимірюванні часу запізнювання відбитого від цілі радіоімпульсу відносно випроміненого. Синхронізатор Імпульсний модулятор Генератор НВЧ Антенний перемикач Приймач Індикатор ГПН 1 2 3 4 5 Передавальний пристрій Індикаторний пристрій Рис. 1. Спрощена структурна схема імпульсної РЛС

5

Слайд 5

Рис. 2. Часові діаграми до структурної схеми імпульсної РЛС Т 1 t τ i t З1 t З2 Т р T в 2 3 4 5 t t t t

6

Слайд 6

Синхронізатор – забезпечує одночасний запуск передавального й індикаторного пристроїв. Виробляє короткі відеоімпульси (тривалість порядку одиниць мікросекунд) і задає певну частоту повторення зондувальних сигналів. Модулятор виробляє потужні прямокутні відеоімпульси. Генератор НВЧ – перетворює енергію модулюючих імпульсів в енергію надвисокочастотних коливань. Антенний перемикач – підключає антену до передавача на час випромінювання ЗС і до приймача в паузах між зондувальними імпульсами. Антена випромінює потужні НВЧ радіоімпульси у простір і приймає відбиті від цілей НВЧ радіоімпульси. Приймач підсилює відбиті НВЧ сигнали і перетворює їх у відеосигнали. Індикаторний пристрій відображує на екрані електронно-променевої трубки сигнали відлуння від цілей і масштабні мітки, що призначені для візуального вимірювання координат.

7

Слайд 7

Рис. 3. Пояснення до принципу роботи амплітудного індикатора РЛС X(t) t T П t З1 t З2 U гпн t Tp Передавач і ГПН запускаються водночас імпульсами синхронізатора, тому випромінювання ЗС і розгортка на екрані починаються в один і той же момент часу. Відстань, на яку зміщується пляма до моменту приходу сигналу відлуння дорівнює: де V P – швидкість розгортки; М – масштаб розгортки.

8

Слайд 8

Індикатори з амплітудною відміткою часто називають індикаторами типу А. В РЛС кругового огляду використовують індикатори з яскравісною відміткою (індикатори типу В ). Прикладом може служити індикатор кругового огляду (ІКО). Про амплітуду сигналу можна судити по яскравості відмітки на екрані ЕПТ. β ц Відмітка цілі Д мак Рис. 4. Індикатор кругового (колового) огляду

9

Слайд 9

Частота повторення F n зондувальних імпульсів вибирається за умов однозначного вимірювання дальності до цілі. Однозначне визначення дальності в імпульсній РЛС можливо у випадку, коли час запізнення t З max, котрий відповідає максимальній дальності виявлення, що визначається енергетичним потенціалом РЛС, не перевищує період слідування імпульсів Т п. U t 31 t 32 t‘ 32 t 31 t U 1 U 1 U 2 U 1 ( t 31 < T n ); U 2 ( t 32 > T n ) Р ис. 5. Пояснення до неоднозначності виміру дальності

10

Слайд 10

Роздільна здатність по дальності. Тривалість ЗС значно менша за період повторення цих імпульсів. Це дозволяє вимірювати дальність до багатьох цілей, котрі розташовані на одному напрямку. Таким чином імпульсний метод забезпечує розділення цілей по дальності і тим краще, чим менша тривалість імпульсу τ і. t З1 Δt 3 t 32 Ц 1 Ц 2 Рис. 6. Пояснення до роздільної здатності по дальності - ідеальна роздільна здатність

11

Слайд 11

Реальна роздільна здатність відрізняється від ідеальної і в загальному випадку залежить від ступеня спотворення форми імпульсу в приймачі і індикаторі. Загальною мірою роздільної здатності є роздільний об’єм простору. При імпульсному методі зондування він називається імпульсним об’ємом і характеризує сумісну роздільну здатність по дальності і кутовим координатам. Рис. 7. Пояснення до роздільного об’єму 2Θ 0.5p

12

Слайд 12

Переваги та недоліки методу. Переваги: 1. Випромінювання ЗС і прийом відбитого від цілі сигналу рознесенні у часі. Це дозволяє використовувати одну антену на передачу та на прийом. 2. Огляд по дальності і її вимірювання здійснюється водночас простими засобами. 3. Висока роздільна та інформаційна здатність РЛС. 4. Простота створення імпульсних передавачів і розв’язання приймально-передавальних трактів.

13

Слайд 13

Недоліки: 1. Для забезпечення великої дальності виявлення треба випромінювати велику імпульсну потужність, що обмежується можливим пробоєм трактів каналізації зондувальних сигналів від передавача до антени і пов'язано з використанням громіздких імпульсних модуляторів. 2. Обмежена можливість вимірювання малої дальності. Мінімальна дальність виявлення імпульсних РЛС визначається величиною: де t B – час відновлення чутливості приймача. 3. Неоднозначність вимірювання радіальної швидкості цілі, а також наявність явища “сліпих швидкостей” (усувається вобуляцією частоти повторення) і труднощів практичної реалізації системи селекції рухомих цілей.

14

Слайд 14

1.2 Частотний метод дальнометрії. Суть методу. Частотний метод дальнометрії засновано на використанні в якості зондувального сигналу неперервних частотно-модульованих коливань. Визначення дальності до цілі засновано на вимірюванні прирощення частоти передавача за час розповсюдження сигналу до цілі і назад, тобто за час затримки t З. Модулятор Генератор Змішувач Індикатор Частотомір Підсилювач Рис. 8. Структурна схема простішого частотного радіолокатора

15

Слайд 15

При лінійному змінюванні частоти ЗС f(t)=kt, де k – крутизна модуляційної характеристики генератора. Частота прийнятого сигналу в момент порівняння відповідає f(t-t З )=k(t-t З ). В результаті змішування виділяється частота биття F б, котра дорівнює абсолютному значенню різниці миттєвих частот випроміненого і прийнятого сигналів Рис. 9. Часові діаграми до структурної схеми частотної РЛС t f F Б f 0 t З а отже

16

Слайд 16

Переваги та недоліки методу. Переваги: 1. Великі можливості щодо підвищення енергетичного потенціалу в зв’язку з використанням неперервного випромінення. 2. Можливість вимірювання дальності до цілі на дуже малих відстанях: Недоліки: 1. Наявність двох антен і необхідність забезпечення високого ступеня їх розв’язки (до 80 дБ). 2. Жорсткі вимоги до стабільності закону змінювання частоти. 3. Відсутність розділення по дальності.

17

Слайд 17

1.3. Фазовий метод дальнометрії. Суть методу. При фазовому методі дальнометрії в якості зондувального сигналу використовують неперервне немодульоване коливання. Час запізнення t З може визначатися шляхом вимірювання різниці фаз відбитого і випроміненого (опорного) сигналів. U 1 ( t )= U 1 cos (2  f 0 t +  0 ) – сигнал з виходу передавача U 2 (t)=U 2 cos[2  f 0 (t-t з )+ +  0 )=U2cos[2  f 0 t- з + +  0 ) – сигнал на вході приймача де  з =2π f 0 t з – запізнювання по фазі за рахунок кінцевого часу розповсюдження радіохвилі; ψ – стрибок фази коливання при відбитті від цілі; φ 0 – початкова фаза випроміненого сигналу.

18

Слайд 18

Як видно, прийняті коливання відрізняються від опорних зсувом фази φ з, котрий несе інформацію про дальність до цілі. Але практично цю інформацію виділити неможливо так як: невідома величина стрибка фази при відбиванні; однозначне визначення дальності можливо лише в діапазоні змінювання φ з рівному 0-2π, що обмежує однозначне вимірювання дальності величиною D max ≤ λ /2, так як: Ці обмеження усуваються застосуванням двохчастотного радіолокатора

19

Слайд 19

Рис. 10. Спрощена структурна схема двохчастотної фазової РЛС f 2 Приймач Приймач фазометр Передавач Передавач f 1 Ф 1 Ф 2  Ф

20

Слайд 20

Передавачі, що мають однакову потужність, працюють на близьких, але різних частотах f 1 i f 2. Вихідні сигнали приймачів подаються на фазометр, котрий вимірює різницю фаз: ΔΦ=Φ 1 -Φ 2, де Φ 1 =2π f 1 t 3 +ψ 1, Φ2=2π f 2 t 3 +ψ 2 Оскільки відміна частот f 1 i f 2 незначна, то стрибки фаз при відбитті від цілі приблизно однакові тому : де F P = f 1 - f 2 – різницева частота. Тобто різниця фаз пропорційна дальності до цілі:

21

Слайд 21

Різницеву частоту F P вибирають з двох протирічних умов: 1. Необхідність забезпечення однозначності відліку дальності 2. Необхідність виключення перехресного приймання сигналів приймачами F P ≥П, де П - смуга пропускання приймачів, котра вибирається за умов перекриття можливого діапазону доплерівських частот F Д і дорівнює П=2 F Д max. П F Д max F P f 1 f 2 f Рис. 11. Пояснення до вибору різницевої частоти F P З вищесказаного слідує, що різницева частота повинна лежати у межах:

22

Слайд 22

Переваги та недоліки методу. Переваги: 1. Великі можливості щодо збільшення енергетичного потенціалу. 2. Відсутність “мертвої зони”, характерної для імпульсної РЛС. 3. Простота вимірювання і порівняно мала апаратурна похибка. Недоліки: 1. Необхідність використання окремих антен на прийом і передачу. 2. Відсутність розділення по дальності (може вимірювати дальність тільки однієї цілі). 3. Обмеження швидкості видачі даних про цілі, через те, що інтервал спостереження повинен бути не менше половини періоду частоти Допплера.

23

Слайд 23

Процес вимірювання кутових координат називають радіопеленгацією. Пеленгація розв’язує задачі визначення двох координат або пеленгів цілі: азимуту , і кута місця . Найважливішою характеристикою пеленгатора є його пеленгаційна характеристика (ПХ) - залежність амплітуди сигналу на виході приймача від кутового положення його антени відносно цілі. В залежності від того, який параметр радіосигналу створює основний вплив на формування ПХ, методи пеленгації поділяють на амплітудні і фазові. Методи вимірювання кутових координат

24

Слайд 24

При амплітудному методі кутове положення цілі (пеленг цілі) визначають за результатом аналізу амплітуди сигналу на виході одного або декількох каналів прийому. При фазовому методі пеленг цілі визначається за результатом порівняння фаз сигналів на виході декількох (мінімум двох) просторово рознесених каналів прийому.

25

Слайд 25

2.1. Одноканальні амплітудні методи пеленгації.  F(  ) Метод максимуму - пеленг визначається напрямком максимуму ПХ в момент, коли амплітуда відбитого сигналу сягає найбільшої величини. Помилки вимірювання виникають через неточне визначення моменту максимуму і суттєво залежать від крутизни ПХ в точці відліку. Так як крутизна ПХ навколо точки низька, то помилка вимірювання велика. Достоїнством методу є простота і велике відношення сигнал/шум в момент відліку. Рис. 1 2. ПХ для методу максимуму

26

Слайд 26

Метод мінімуму засновано на використанні антен з пеленгаційною характеристикою, що наведена на рис.13  F(  ) Рис. 13. ПХ для методу мінімуму Пеленг відлічується по положенню антени в момент мінімального сигналу. Недоліком методу є мале значення відношення сигнал/шум в момент пеленгації. Перевагою методу є більш висока точність вимірювання за рахунок великоїкрутизни ПХ в точці відліку.

27

Слайд 27

При методі “вилки” (порівняння) пеленг на ціль визначається як середнє двох відліків  1 і  2, котрі відповідні однаковим значенням амплітуди сигналу на виході приймача при повороті антени в протилежні боки відносно напряму на ціль.   1 F(  )  2 U пор  0,8 U маx Рис. 14. ПХ для методу порівняння В оглядових РЛС величини  1 і  2 визначаються на проході при рівності амплітуд сигналу вибраному значенню U пор, яке звичайно встановлюється на рівні 0.8U макс. Перевагою методу є висока точність визначення пеленгу і порівняльно високе відношення сигнал/шум при вимірюванні.

28

Слайд 28

Метод равносигнального напрямку – пеленг визначається, коли амплітуда сигналу відлуння в обох приймальних каналах однакова.  F(  ) f 2 (  ) f 1 (  ) U 1 U 2 Рис. 15. ПХ для методу равносигнального напрямку

29

Последний слайд презентации: Заняття №1 Вимірювання координат і параметрів руху цілей Тема 2 Вимірювання

Похожие презентации

Ничего не найдено