трусики женские украина

На головну

 Засоби постановки перешкод і помехозащіти - Комунікації і зв'язок

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ

РЯЗАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ РАДІОТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА РАДІОТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ

 ЗАТВЕРДЖУЮ

 Зав. кафедрою радіо-

 технічних систем

 ____________ В.І.Кошелев

 "___" __________ 2007

Пояснювальна записка

до курсової роботи з дисципліни:

«Теоретичні основи радіоелектронної боротьби»

на тему:

«ЗАСОБИ ПОСТАНОВКИ ПЕРЕШКОД І помехозащіти»

Рязань 2007

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

РЯЗАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ РАДІОТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА РАДІОТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ

ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ

з дисципліни «Теоретичні основи радіоелектронної боротьби»

Студент Єгоров Сергій Валерійович код ________ група 311

1. Тема: «ЗАСОБИ ПОСТАНОВКИ ПЕРЕШКОД І помехозащіти РЛС»

2. Термін подання курсової роботи до захисту «10» травня 2007

3. Вихідні дані для проектування:

а). Вихідні дані до курсової роботи:

Тип РЛС: дальнього виявлення;

Параметри РЛС: дальність виявлення цілі не менше R = 200 + 10 * 7 = 270км (7-номер по журналу);

визначаються координати цілі: азимут, дальність, кут місця

Параметри цілі: ЕПР цілі Е = (7 - 7/5) = 5.6 м2, максимальна швидкість мети V = (1000-10 * 7) = 930 м / с;

Види застосовуваних перешкод: перешкода від земної поверхні, що відводить по дальності;

б). Вимоги до проекту

Розробити алгоритми, структурні схеми постановника перешкод і засобів помехозащіти радіолокаційної станції, провести аналіз ефективності застосування засобів помехопостановкі і помехозащіти.

4. Обов'язкові розділи пояснювальної записки курсової роботи

4.1. Титульний аркуш.

4.2. Завдання на курсову роботу.

4.3. Зміст.

4.4. Введення.

4.5. Аналіз задачі та її формалізація.

4.6. Розрахунок параметрів помехопостановщіка (потужність передавача перешкод, засобів створення перешкод, параметрів перешкод).

4.7. Розрахунок зон прикриття перешкодами (пасивними і активними).

4.8. Розрахунок параметрів засобів помехозащіти (алгоритму помехозащіти структури і параметрів).

4.9. Аналіз ефективності застосування комплексу перешкод і засобів помехозащіти.

4.10. Оцінка вимог до апаратно-програмних ресурсів засобів конфліктуючих сторін.

4.11. Вибір і техніко-економічне обгрунтування технологічної бази для реалізації проекту.

4.12. Складання структурної схеми пристрою та опис її роботи

4.13. Висновок

4.14. Список використаних джерел

4.15. Графічні матеріали (1 л.)

Керівник роботи В.І. Кошелев

Завдання прийняв до виконання студент ______________________

підпис

Зміст.

1. Введення

2. Аналіз задачі та її формалізація

3. Розрахунок параметрів помехопостановщіка (потужність передавача перешкод, засобів створення перешкод, параметрів перешкод)

4. Розрахунок зон прикриття перешкодами (пасивними і активними)

5. Розрахунок параметрів засобів помехозащіти (алгоритму помехозащіти, структури і параметрів)

6. Аналіз ефективності застосування комплексу перешкод і засобів помехозащіти

7. Оцінка вимог до апаратно-програмних ресурсів засобів конфліктуючих сторін

8. Вибір і техніко-економічне обгрунтування технологічної бази для реалізації проекту

9. Складання структурної схеми пристрою та опис її роботи

10. Висновок

11. Список використаних джерел

12. Графічні матеріали (1 л.)

1.Вступ

радіоелектронний конфлікт помехозащіти

У сучасному збройному конфлікті вже неможливо обійтися без різних радіоелектронних засобів. Більше того, до РЕЗ пред'являються все більш високі технічні вимоги, для забезпечення заданих ТТХ. Часом ці вимоги входять один з одним в протиріччя. Тому розробка РЕЗ є дуже складною і цікавою завданням, яке під силу, тільки провідним країнам. Дослідження по цих напрямках проводяться в провідних КБ.

У зв'язку з цим, дана курсова є дуже актуальною в сучасних умовах, і дає можливість з інженерної точки зору проаналізувати обидві сторони радіоелектронного конфлікту, з'ясувати переваги і недоліки тих чи інших методів радіоелектронного придушення і захисту РЕЗ.

2. Аналіз задачі та її формалізація

У цій роботі пропонується провести ескізний розрахунок РЛС, відповідно до параметрів цієї радіолокаційної станції розробити алгоритми роботи і структурні схеми постановника перешкод і пристроїв захисту для цієї РЛС.

Відповідно до ТЗ, подальші міркування проводяться для трикоординатної РЛС дальнього виявлення. Дальність виявлення мети вибирається не менше 270 км (Rmax = 300 км). ЕПР цілі (E = 5.6 м2) типово для важкого винищувача-бомбардувальника (наприклад: F-111, Су-27). Пропонований ТЗ тип перешкод: перешкода від земної поверхні, і відводить по дальності.

Перший тип перешкод відноситься до природних перешкод і виникає через наявність у антеною системи РЛС бічних пелюсток в угломестной площині. Головний промінь при цьому безпосередньо землі не стосується, оскільки для РЛС дальнього виявлення характерна злегка піднесена ДН. Також до даного виду перешкоди відносяться так звані «місцеві предмети», які виникають через великі кутів закриття на місцевості навколо точки стояння РЛС, при цьому перешкода приходить і по головному променю. Для даної перешкоди характерно нульове доплерівський зсув частоти, отже, для боротьби з нею найкраще використовувати режекторного фільтр.

Другий тип перешкод відноситься до навмисним. Дана перешкода призначена для порушення роботи системи автоматичного супроводу по дальності (АСД). При наявності такого роду перешкод відбувається зрив селекції мети, зрив супроводу, як мінімум автоматичного, а як максимум система АСД бере на супровід помилкові цілі. Генерируемая відводить перешкода повинна бути точною копією корисного сигналу, для чого в апаратурі постановника перешкод необхідно передбачити розвідувальний приймач, який передавав би інформацію про сигнал в режимі реального часу. При проектуванні також треба врахувати, що постановник працює по бічних пелюстках ДН. Боротьба з такого роду перешкодою можлива на етапі вторинної обробки РЛІ, із зіставлення даних каналу доплерівського вимірювача швидкості і каналу обчислення швидкості на основі траєкторної обробки. Однак, як правило, в РЛС дальнього виявлення однозначного виміру по швидкості досягти не вдається, отже, в даному випадку канал ДІС відсутня. Виходячи з цього, алгоритм помехозащіти суттєво спроститься і, буде являти собою процес порівняння даних каналу обчислення швидкості на основі траєкторної обробки з порогом швидкості, заданих у ТЗ (Vmax = 930 м / с).

Ескізний розрахунок РЛС.

Для РЛС дальнього виявлення характерний імпульсний режим роботи. Розрахуємо період повторення зондувальних імпульсів виходячи із заданої однозначно вимірюваної дальності Rmax = 300 км:

Для даного виду радіолокаційних станцій характерний метровий діапазон робочих частот від 1 до 10 метрів. Відповідно до атмосферними вікнами прозорості та допустимими розмірами розкриву антеною системи прийнятна несуча частота. Реалізована ширина ДН в азимутальній площині на цих частотах складає від 2.5 до 4 градусів. Достатня ширина ДН. Розрахуємо розкривши антени необхідний для формування заданої ширини ДН:

,

де-коефіцієнт, що враховує величину амплітудних спотворень.

Для визначення радіолокаційною станцією кута місця необхідно забезпечити хитання променя в угломестной площині (послідовний режим огляду). Задамося такою ж шириною ДН що і в азимутальній площині, відповідно таким же буде і еквівалентний розкривши антени в цій площині. Конструктивно антенну систему можна виконати у вигляді двох ФАР, одна з яких, синфазна, забезпечуватиме вузьку ДН в азимутальній площині, а інша, похилого випромінювання, хитання променя в угломестной площині. Вся ж АС буде обертатися в азимутальній площині, забезпечуючи послідовний огляд в секторі від 0 до 360 градусів. Швидкість обертання антени виберемо стандартної для даного типу РЛС:

Розрахуємо коефіцієнт посилення АС:

Кругова частота обертання антени:

Ширина ДН в радіанах:

Розрахуємо тривалість пачки відбитого від цілі сигналу, тобто час, протягом якого мета перебувати в головному промені ДН АС:

Кількість імпульсів у пачці:

Задамося дозволом по дальності розрахуємо тривалість імпульсу зондуючого сигналу:

Ефективна ширина спектра сигналу:

Розрахуємо порогове відношення сигнал / шум:

Розрахуємо потужність шуму:

,

де- постійна Больцмана, Кш-коефіцієнт шуму приймального пристрою. Мінімальна потужність сигналу необхідна для його виявлення:

.

Розрахуємо середню потужність РЛС, виходячи із забезпечення необхідної енергетичної дальності, застосувавши основне рівняння радіолокації (Рис.1):

Імпульсна потужність РЛС:

, Де Q-шпаруватість зондуючого сигналу:

Отримані енергетичні характеристики випромінювання відповідають реально допустимим і реалізованим на практиці.

3. Розрахунок параметрів помехопостановщіка (потужність передавача перешкод, засобів створення перешкод, параметрів перешкод)

Ґрунтуючись на отриманих вище основних характеристиках РЛС, можна перейти до розрахунку параметрів помехопостановщіка.

Характерною особливістю що веде перешкоди є те, що вона повинна представляти собою точну копію сигналу. Саме це є запорукою того, що система обробки РЛС прийме сигнал перешкоди за сигнал відбитий від реальної мети. Це передбачає збіг тривалостей імпульсу перешкоди і сігналаі періодів повторення Тп.

Розрахунок середньої потужності випромінювання постановника виконується з умови узгодження по потужності сигналів перешкоди і реального сигналу на вході приймального пристрою. Потужність сигналу перешкоди на вході РПрУ повинна знаходитися в межах 2 · Pmin..4 · Pminдля імітації помилкової мети, що знаходиться на максимальній дальності. Візьмемо відстань від РЛС до постановника перешкод RПАП = 500 км. Враховуючи властивості антен метрових хвиль, великий коефіцієнт посилення антени постановника досягти не можна, задамося значенням GПАП = 5, воно приблизно відповідає решітці поздовжнього випромінювання складається з трьох напівхвильових вібраторів, що цілком реалізовується в бортовому варіанті. Треба також врахувати, що постановник працює по бічних пелюстках ДН АС РЛС. Типовий середній рівень бічних пелюсток, або в разах:

Використовуючи основне рівняння радіолокації, отримуємо:

Тобто для імітації цілі на уявному відстані в 300 км, і при знаходженні постановника перешкод на 500 км від РЛС, передавач постановника перешкод повинен створювати середню потужність в 5.5 мВт, для забезпечення узгодженості енергетики перешкоди.

При імітації цілей знаходяться на відстані менше 300 км треба збільшувати потужність перешкоди пропорційно збільшенню потужності сигналу на вході РЛС Pmin. Далі наведена залежність потужності на вході Pminот дальності до цілі:

Та ж залежність, але вже в околицях 30 км, має вигляд:

Як видно з цих графіків мінімальна потужність на вході РЛС, необхідна для виявлення цілі обернено пропорційна кореню четвертого ступеня відстані до мети. Відповідно, потужність передавача що веде перешкоди необхідно змінювати в залежності від необхідної імітованої дальності помилкової мети.

4. Розрахунок зон прикриття перешкодами (пасивними і активними)

Як вже зазначалося раніше, передавач перешкод несе на собі повітряне судно, це може бути літак АВАКС (E-3 «AWACS», A-50 «Джміль»), літак радіоелектронної розвідки (RC-135), також контейнер з обладнанням постановника може вішатися під крила більш легкого бомбардувальника або винищувача. Розмір апаратури, а відповідно і конкретне місце розміщення буде залежати від необхідної потужності, а значить від відстані між РЛС і постановником, а також від мінімального, необхідного відстані між РЛС і помилкової метою. Як правило, на важкі літаки можуть ставитися набагато більш потужні передавачі, це дозволяє працювати їм з великих дистанцій, залишаючись в глибокому тилу атакуючих порядків винищувальної і бомбардувальної авіації, легкі само діють безпосередньо «на вістрі».

На рис.3 показана залежність необхідної потужності передавача перешкод від відстані до РЛС, при імітації мети знаходиться на максимальній дальності (Rmax = 300 км). Тут добре видно, що якщо РПАПпопадает в заштрихованную область, то сигнал на вході РЛС потрапляє в інтервал 2 · Pmin..4 · Pmin, а значить, перешкода володіє енергетичними властивостями сигналу реальної мети знаходиться на відповідній дальності.

На рис.4 зображена аналогічна залежність, але вже для імітованої дальності цілі в 30 км.

Дані залежності в цілому характеризують зони прикриття відводять перешкодами. Припустимо, якщо RПАП = 750 км, то для прикриття зони видимості РЛС від 30 до 300 км, потужність передавача перешкод треба міняти в діапазоні приблизно від 100 Вт до 10 мВт.

Необхідно відзначити, що відводить перешкода повинна володіти всіма динамічними властивостями реальної мети - вона повинна рухатися, для чого необхідна жорстка синхронізація зміни енергетичних і часових параметрів перешкоди.

Розрахунок зони дії перешкоди від земної поверхні є дуже складною електродинамічної завданням, в якій треба, насамперед, враховувати форму ДН АС і конкретно положення бічних пелюсток. У даній роботі не стоїть завдання настільки докладного дослідження, тому можна обмежитися лише приблизними викладками. Задамося КНД АС у напрямку бічних пелюсток GПП = G · K = 60.82; ЕПР перешкоди орієнтовно 20000 м2. За основним рівнянням радіолокації отримуємо, що потужність перешкоди від земної поверхні на вході РПрУ РЛС буде дорівнює:

Це значення використовується для розрахунку відносин ш / п і з / п + ш, з метою введення цих даних в програму «Стріла 2.0».

5. Розрахунок параметрів засобів помехозащіти (алгоритму помехозащіти, структури і параметрів).

Ставлення ш / п на вході РЛС:

Придушення в режекторного фільтра повинно здійснюватися до рівня шуму, отже, коефіцієнт придушення повинен становити близько 49 дБ.

Відношення з / п + ш:

Для розрахунку параметрів режекторного фільтра скористаємося пакетом «Стріла 2.0»:

Відносна фаза перешкоди дорівнює нулю, так як земна поверхня нерухома. Відносна ширина спектра флуктуацій завади вибирається з інтервалу 0.02..0.25, задамося величиною 0.1. Значення ш / п і з / п + ш встановимо раніше розраховані.

Коефіцієнт придушення виявляється при цьому рівним 48.71 дБ, що прийнятно, враховуючи подальше накопичення.

Коефіцієнти цифрового режекторного фільтра:

 0 1 2 3 4 5 6

 a i 1 -6 15 -20 15 -6 1

Симетричність коефіцієнта щодо центрального гарантує лінійність фазово-частотної характеристики фільтра.

Спрощена структурна схема цифрового режекторного фільтра має вигляд (Рис.5):

Тут застосована схема, що зазнала спрощення винесенням за дужки однакових співмножників, завдяки симетричності коефіцієнтів фільтра. Все це дозволяє скоротити число помножувачів, що спрощує апаратну реалізацію пристрою.

Для роботи фільтра необхідно щоб на його вході були присутні не менше Кф відліків, де Кф - порядок режекторного фільтра. За допомогою інших 42-7 = 35 відліків можна провести когерентне накопичення.

Боротьба з відводить по дальності перешкодою може бути реалізована на етапі вторинної обробки радіолокаційної інформації. Як вже зазначалося раніше, розрахована РЛС дальнього виявлення не володіє однозначним вимірюванням по швидкості. Алгоритм помехозащіти, в загальному вигляді, можна представити у вигляді спрощеної структурної схеми, зображеної на рис.6.

Даний алгоритм реалізується програмно в пристрої ВОІ і дозволяє досить ефективно пригнічувати відводить перешкоду. Принцип дії заснований на порівнянні граничним пристроєм, швидкості обчисленої за результатами траєкторної обробки з пороговим значенням Vпор, характерним для реально існуючих літаків (близько 3 Мах). Швидкість обчислюється за формулою:

,

де- різниця відстаней між положенням мети за два різних періоди огляду, пройдена метою за.

6. Аналіз ефективності застосування комплексу перешкод і засобів помехозащіти

Мірою ефективності режекторного фільтра служить досягнутий, коефіцієнт придушення. У нашому випадку він дорівнює 48.71 дБ, тобто сигнал перешкоди від земної поверхні фільтр придушує до рівня шумів. Таким чином, перешкода практично повністю виключається з подальшої обробки. Однак треба зауважити, що в місці з перешкодою буде режектірован також сигнал від малоскоростной цілей і цілей мають тільки тангенціальну складову швидкості, що летять перпендикулярно напрямку випромінювання РЛС.

Також критерієм ефективності служить коефіцієнт поліпшення відносини з / п, в спроектованому фільтрі він становить 31.04 дБ, що означає перевищення відносини з / п на виході над з / п на вході більш ніж у тисячу разів.

Ефективність постановки що веде перешкодою, визначається зниженням імовірності правильного виявлення. Припустимо, в нормальному режимі РЛС може виявляти 100 цілей, якщо постановник ставить ще 50 хибних цілей, то ймовірність правильного виявлення знижується в 1.5 рази.

7. Оцінка вимог до програмно-апаратних ресурсів засобів конфліктуючих сторін.

Обробка РЛІ у розглянутій РЛС, як і обробка разведінформациі в пристрої постановки перешкод, повинна здійснюватися в режимі реального часу, це передбачає пред'явлення відповідних вимог до швидкодії пристроїв здійснюють цю обробку.

Цифрові режекторние гребенчатие фільтри (ЦРГФ) придушення перешкод вимагають попереднього перетворення сигналів в цифрову форму за допомогою АЦП. У таких пристроях проводитися дискретизація за часом, з дискретом. Швидкодія АЦП визначається витратами на перетворення, які повинні бути менше тривалості тимчасового дискрета, де m- число розрядів АЦП. Якщо швидкодії АЦП не вистачає, то переходять до ЦРГФ у вигляді комплексних фільтрів з двома квадратурними каналами, в яких включені два АЦП.

Аналогічні вимоги пред'являються і до швидкодії АЦП РПрУ пристрої постановки перешкод.

Вимоги до пристроїв ВОІ менш жорсткі, так як, наприклад, індикатор кругового огляду (ІКО) повинен оновлювати інформацію через час огляду.

8. Вибір і техніко-економічне обгрунтування технологічної бази для реалізації проекту

Технічна реалізація фільтрових пристроїв можлива на фільтрах з швидким перетворенням Фур'є (ШПФ), а також на мікропроцесорах DSP. Все більшу роль в цифровій обробці РЛІ починають грати програмовані логічні інтегральні мікросхеми (ПЛІС), які володіють гнучкою структурою і можливістю зміни програми, на відміну, наприклад від мікропроцесорів.

Кілька слів про АЦП. В даний час швидкодію використовуються зразків характеризується частотою дискретизації, наприклад, АЦП AD 6644 фірми Analog Device (США) має, при 14 розрядах коду, динамічному діапазоні 73 дБ і частоті вхідного сигналу до 39 МГц.

Типова реалізація пристрою обнаружителя рухомих цілей (ОДЦ) багатоканальної по дальності (m = 2000 каналів), рис.7. Після придушення перешкод використовується оптимальна, междуперіодная обробка сигналу на тлі білого шуму. Зазвичай застосовують когерентне накопичення залишків віднімання. При цьому вводиться поправка в фазу сигналу для компенсації руху мети.

Канали дальності реалізуються або за допомогою селекторів дальності в ППЧ, або за допомогою комутації осередків ОЗУ.

Селектори дальності (СД) забезпечують надходження в кожен з m каналів сигналів тільки з одного елемента дозволу по дальності. З придушенням перешкод в ЦРГФ інформація записується в ОЗУ, а потім фільтрується на основі n-точкового алгоритму ШПФ, нехай навіть з неоднозначністю по швидкості. Причому n = N-Kф = 42-7 = 35, де N- кількість імпульсів у пачці, а Кф - порядок режекторного фільтра.

9. Складання структурної схеми пристрою та опис її роботи

Спрощена структурна схема пристрою постановки уводящих перешкод зображена на рис.8. У розвідувальному радіоприймальних пристроях (РПрУ) здійснюватися вимірювання параметрів подавляемой РЛС. Генератор (Г), генерує коливання несучою частотою рівною несучої РЛС.

Детектор виділяє огибающую сигналу РЛС. Після детектора сигнал подається на керовані лінії затримки. Блок управління затримками (БУЗ) призначений для узгодження часових параметрів постановки перешкод на різних дальностях.

Огинають, затримані на відповідний час, подаються на модулятори, в яких забезпечується вже узгодження з енергетичних параметрах генерується перешкоди.

Надалі, промодулірованний відповідним чином сигнал, надходить на суматор, який здійснює об'єднання потужностей і випромінюється в простір.

На практиці, здійснюватися перетворення обвідної сигналу в цифрову форму, і запам'ятовування в ОЗУ, що дозволяє генерувати сигнал перешкоди в будь-який момент часу, не вимірюючи знову параметрів РЛС.

10. Висновок

У ході виконання курсової роботи були отримані цінні навички розрахунку параметрів РЕЗ різних сторін РЕ конфлікту, а також навички аналізу ефективності придушення і помехозащіти. Був проведений ескізний розрахунок РЛС і параметрів помехозащіти. Визначено структуру коштів помехопостановкі і помехозащіти.

Таким чином, курсова робота досягла всіх поставлених цілей і завдань.

Список використаних джерел

1. Бакулев П.А. Радіолокаційні системи. - М.,: Радіотехніка, 2004

2. Радзієвський В.Г. Сирота А.А. Теоретичні основи радіоелектронної розвідки. - М.,: Радіотехніка, 2004

3. Гоноровський І.С. Радіотехнічні ланцюги і сигнали. - М .: Радио и связь, 1986 р

4. Кузьмін С.З. Цифрова обробка РЛІ. - М .: Радянське радіо, 1967

5. Воскресенський Д.І. Антени та пристрої НВЧ. - М .: Радио и связь, 1981

Графічні матеріали

Структурна схема РЛС дальнього виявлення (Щоб уникнути зайвої деталізації, пристрої подальшої обробки, що не розглядалися в цій роботі, не показані, на увазі їх очевидності).

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка