Тактико-технические характеристики РЛС «Гроза».

Тактико-технические характеристики РЛС «Гроза».

 

1. Дальность обнаружения на высоте Н 7км

- зон грозовой деятельности средней интенсивности, не менее 130 км

- особо крупных промышленных центров 230 км

- крупных промышленных центров 160 км

- крупных водоемов, не менее км

- горных массивов и горных вершин 150 км

2. Рабочая частота 9370 мГц

3. Мощность в импульсе, не менее 10 кВт

4. Период повторения Т_П 400 Гц

5. Длительность импульса τ_и 3 мкс

6. ДНА – узкий луч, не более 4,1^о

верный луч, угол раствора в вертикальной плоскости 30^о

7. Сектор азимутального обзора

8. Скорость азимутального обзора 23 Кач/мин

9. Пределы ручного наклона ДНА

10. Пределы углов, при которых обеспечивается гиростабилизация платформы

- по крену, не менее

- по тангажу, не менее

11. Чувствительность ПРМ -100 дБ/мВт

12. Полоса пропускания 1,8-2 МГц

13. f_ПР 30 МГц

14. Масштабы развертки:

0 – 30 км метки 10 км

0 – 50 км метки 10 км

0 – 125 км метки 25 км

0 – 275 км метки 50 км

200-375 км метки 50 км

15. Режимы работы станции:

- «Готовность»;

- «Земля»;

- «Место»;

- «Контур»;

- «Снос».

16. Для питания станции необходимы напряжения:

115 В 400 Гц, потребляемая мощность Р=300 Вт

36 В 400 Гц, потребляемая мощность Р=10 Вт

27 В 400 Гц, потребляемая мощность Р=58 Вт

17. Вес комплекта (без кабелей) 30 кг.

ЭТХ РЛС «Гроза 86»

Назначение: обнаружение грозовых фронтов (метеобстановка и выделение опасных зон), обнаружение встречных ЛА и препятствий, наблюдение панорамы местности и ориентирование.

Зона грозовой деятельности обнаруживается на расстоянии 200 км и более.

Обнаружение промышленных центров не менее 350 км.

Обнаружение крупных рек и озер не менее 150 км.

Сектор азимутального обзора 200^о ().

Возможность угла ручного наклона антенны .

Частота сканирования ДНА 10 циклов в минуту в

горизонтальной плоскости.

Импульсный режим:

- мощность в импульсе равна 9 кВт;

- Длительность импульса τ_и 3,5 мкс

- Частота повторения Гц.

Чувствительность, не менее 100 дБ/мВт

Два индикатора

Число масштабов 2

- фиксированный км

- плавно переменный км

Масштабные метки 50 и 100 км.

Сантиметровый диапазон волн 9370 МГц

Промежуточная частота 30 МГц

Антенна формирует ДНА двух форм - игольчатую и cosec²

Питание 115 В 400 Гц; 27 В.

Потребляемая мощность 750 ВА.

Предусмотрен 2-ой передатчик в горячем режиме, т.е. повышена надежность.

Режим «снос» отсутствует. Всего 4 режима.

ЭТХ РЛС «Градиент –154»

Дальность действия 550 км

Мощность в импульсе Р_И=20 кВт

Сантиметровый диапазон длин волн 9370 МГц

Частота повторения импульсов F_повт=200 Гц

Два масштаба плавно-переменные:

1. км длительность импульса мкс

2. км длительность импульса мкс

Масштабные метки 50 и 100 км с автоматическим переход меток при изменении масштаба.

Зона обзора по азимуту

Изменение угла наклона ДНА в вертикальной плоскости

Ширина ДНА 3⁰

Антенные устройства БРЛС.

 

Конструкция АФУ может иметь вид показанный на Рис. 3.9.

 

 

Рис. 3.9 Антено-фидерная система бортовой радиолокационной станции.

 

 

1) Игольчатую

 

2) косеканс-квадратнуюную

 

 

3) веерную – расширенную в одной плоскости и суженную в другой

 

 

КНД антенны определяет направленные свойства антенны и равен

 

,

где определяет выигрыш в мощности излучения Р в направлении по сравнению с мощностью всенаправленного излучения .

Коэффициент использования антенны

где S – геометрическая площадь антенны, - эффективная площадь антенны.

Коэффициент полезного действия антенны

КПД = ,

где Р_А – мощность, подводимая к антенне, Р_п – мощность потерь.

Коэффициент усиления антенны K_у

К_у = Gх и т.к. КПД антенны , то коэффициент усиления примерно равен КНД.

 

 

Рис.3.10 АФУ БРЛС «Гроза»

 

3.2.2 Антенные переключатели

Антенный переключатель на базе газоразрядных приборов.

 

 

Рис. 3.11 Структурная схема ППП на базе газоразрядных приборов.

где РБП – разрядник блокировки ПРД, РЗП – разрядник защиты ПРМ.

 

 

 

 

Рис. 3.12 Зависимость сопротивления короткозамкнутого шлейфа от длины шлейфа.

Антенные переключатели на базе ферритовых устройств

В БРЛС с приемопередающей антенной чаще всего используются переключатели на базе ферритовых устройств. Так, например, устройство развязки в БРЛС РОЗ – 1 и РПСН, показанная на Рис. 3.13, состоит из гиратора, фазосдвигающей секции (ФСС) и щелевых мостов.

 

Рис. 3.13 Конструкция антенного переключателя на основе гиратора.

 

l = где - фазовый сдвиг объясняется наличием двух типов волн Н₁₀ и Н₂₀.

Антенные устройства БРЛС.

 

 

Конструкция АФУ может иметь вид показанный на Рис. 3.9.

 

 

Рис. 3.9 Антено-фидерная система бортовой радиолокационной станции.

 

4) Игольчатую

 

5) косеканс-квадратнуюную

 

 

6) веерную – расширенную в одной плоскости и суженную в другой

 

 

КНД антенны определяет направленные свойства антенны и равен

 

,

где определяет выигрыш в мощности излучения Р в направлении по сравнению с мощностью всенаправленного излучения .

Коэффициент использования антенны

где S – геометрическая площадь антенны, - эффективная площадь антенны.

Коэффициент полезного действия антенны

КПД = ,

где Р_А – мощность, подводимая к антенне, Р_п – мощность потерь.

Коэффициент усиления антенны K_у

К_у = Gх и т.к. КПД антенны , то коэффициент усиления примерно равен КНД.

В параболической антенне используются зеркальный отражатель в виде параболоида вращения, в фокус которого помещен излучатель. В АФУ БРЛС Рис.3.10 приняты меры для получения двух ДНА: игольчатой и веерной. Высокочастотная часть состоит из оптической системы, включающей рефлектор 3, козырек 2 и излучатель 4, фокусирующее зеркало 1 и ферритовый вращатель плоскости поляризации 5 и 6.

 

 

Рис.3.10 АФУ БРЛС «Гроза»

 

Антенные переключатели

 

 

 

Рис. 3.11 Структурная схема ППП на базе газоразрядных приборов

 

 

. Энергия СВЧ поступает только в антенну.

 

 

 

 

Рис. 3.12 Зависимость сопротивления короткозамкнутого шлейфа от длины шлейфа.

 

 

гиратора, фазосдвигающей секции (ФСС) и щелевых мостов.

 

Рис. 3.13 Конструкция антенного переключателя на основе гиратора.

 

В режиме “передача” энергия СВЧ поступает в верхний волновод 1. Фаза ЭМВ показана вектором 1. Далее волна проходит по верхнему волноводу через гиратор и ФСС таким образом в вернем волноводе осуществляется поворот фазы на +180⁰ . в сторону опережения

При переходе через I ЩМ в нижний волновод происходит сдвиг фазы в сторону отставания на 90⁰. В гираторе, так как феррит слева, сдвиг фаз не происходит, в ФСС также нет сдвига, а второй II ЩМ изменяет фазу еще на 90⁰ в сторону отставания.

Таким образом, волны, проходящие по верхнему и нижнему волноводам, в верхний волновод приходят в фазе складываются и излучаются. Эти же волны вычитаются в нижнем волноводе.

В режиме “прием” (фаза ЭМВ показана вектором ↑) в верхнем волноводе ФСС сдвигает фазу на +90⁰ в сторону опережения, гиратор не изменяет фазу (феррит слева), а I ЩМ изменит фазу еще на 90⁰ и волна поступает на вход ПРМ. В нижний волновод принятая волна поступает через II ЩМ с фазовым сдвигом +90⁰, гиратор поворачивает фазу еще на 90⁰ (феррит справа) и общий фазовый сдвиг составляет величину +180⁰. Волны в нижнем волноводе, складываясь в фазе, поступают в приемник. В силу свойств ЩМ энергия в согласованную нагрузку (поглотительный волновод) не поступает. В сторону магнетрона энергия также не распространяется т.к. принятые волны верхнего и нижнего волноводов при приеме оказываются в противофазе

 

Приемные устройства БРЛС

 

 

Рис.

3.15 Структурная схема супергетеродинного приемного устройства.

 

 

АПЧ РЛС РОЗ-1.

 

АПЧ радиолокатора обзора земли строится по двухканальной схеме с использованием режима подстройки

 

 

ВУ с раширителем

Диск риминатор

ВУ АПЧ

R4

R3

R1

C3

R5

R2

 

 

 

	-150 В «Ручной поиск частоты»

 

 

Структурная схема системы АПЧ РЛС РОЗ-1.

 

 

АПЧ РЛС «Гроза».

Ввидеоусилитель РЛС.

 

Структурная схема ВУ в режиме «Земля».

 

 

 

Структурная схема трехтонового видеоусилителя РЛС

«Гроза»

Структурная схема трехтонового видеоусилителя РЛС «Гроза».

 

Индикаторные устройства.

 

Эквивалентная схема отклоняющего устройства по радиусу.

 

Напряжение на выходе ГЛИН равно:

(3.1)

где i(t)- линейно изменяющийся ток, который определяется выражением:

);(3.2) где - период линейно нарастающего тока.

Подставляя 3.2 в 3.1 получим выражение для формы выходного напряжения ГЛИН:

(3.3)

 

(3.4) - ток в ГО катушке,

(3.5) - ток в ВО катушке, где

 

Эти токи (Рис. 3.39) создают магнитные потоки, управляющие положением луча ЭЛТ, координаты которого X и Y определяются соотношением ; ,

где h,-коэффициент пропорциональности (чувствительность ЭЛТ к току в

ОС).

 

Рис. 3.39 Принцип построения отклоняющей системы ИКО.

 

Полярные координаты луча ЭЛТ равны:

где

(3.6)

(3.7)

Эпюры токов в отклоняющей системе ИКО.

 

 

 

Структурная схема тракта формирования развертки.

 

В этой схеме

1- формирователь длительности развертки;

2- генератор трпециидального импульса;

ВТ расщепитель фазы (синусно косинусный вращающийся трансформатор);

3-6 усилители-ограничители; 7-10 усилители ЛИН

Эпюры Рис. 3.42 поясняют процессы, происходящие в схеме формирования радиально-круговой развертки:

 

Рис. 3.42 Эпюры токов в контрольных точках схемы формирования развертки.

 

 

Рис 3.43 Эпюры токов в СКВТ.

 

 

Синхронизаторы

 

Синхронизатор РЛС «Гроза»

 

:

Структурная схема синхронизатора РЛС «Гроза».

 

 

 

Структурная схема генератора масштабных меток.

 

 

 

Форматы кодов в СВРЛ.

 

Параметры кодов запроса

 

Код запроса	Кодовый интервал	Информационное содержание
Нормы ИКАО	Нормы СССР	Нормы ИКАО	Нормы СССР	ответных сигналов
А В С     D	ЗК1 - ЗК2 3К3 ЗК4	- -	9,4 -	Индивидуальный номер ВС (ИС № 1) То же Высота полета и запас топлива (ИС №2) Вектор скорости (ИС №3) Координатные сигналы Резерв

 

 

Блок-схема системы TCAS II

 

Рис.5.3. Схема действия системы TCAS II.

 

 

Наземные РЛС

 

Зона обнаружения РЛС.

 

Зона обзора аэродромной РЛС.

 

 

Структура сигнала запроса при трехимпульсном подавлении.

 

 

 

Структура ответного кода.

 

 

Uc+Uп

		Uс
			Ко
				Uвых

	Схема вычитания

 

 

К

Uп

Uп

Х

Допол. канал

Х

Допол. канал

 

 

 

 

 

Структурная схема корреляционного автокомпенсатора.

 

		Uвых

 

Uоп

 

			ОГ

 

Упрощенная схема СДЦ в структуре РЛС

 

Амплитудно-частотная характеристика системы ЧПК.

 

 

Принцип формирования зоны обнаружения трассовой РЛС в вертикальной плоскости.

Тактико-технические характеристики трассовой РЛС

Дальность действия при нулевых углах закрытия, км, по самолету типа:

Ту-144 при Н_пол=13…20 км……………………………………………..400

Ту-154, Ил-62 при Н_пол=10 км…………………………………………..340

Ил-18 при Н_пол=6 км……………………………………………………..250

Минимальная дальность действия, км……………………………………12

Зона обзора в вертикальной плоскости,°:

верхний угол места, не менее……………………………………………45

нижний угол места, не более……………………………………………0,5

Вероятность правильного обнаружения при вероятности ложных тревог (по собственным шумам приемника), не более 10^-6…………………….0,8

Средняя квадратическая погрешность на выходе АПОИ:

по дальности, м, не более ……………………………………………300

по азимуту,´, не более ………………………………………………......8

Разрешающая способность:

на выходе АПОИ:

по дальности, м, не более ……………………………………………650

по азимуту,°, не более ………………………………………………......2

Коэффициент подпомеховой видимости на фоне помех от местных предметов при вращающейся антенне, дБ:

при двухкратном череспериодном вычитании ……………………18

при трехкратном череспериодном вычитании …………………….24

Коэффициент подавления помех от местных предметов, дБ, не менее..42

Коэффициент подавления помех от метеообразований, дБ……………18

Наличие встроенного вторичного радиолокационного канала ……. Есть

Темп обновления и выдачи информации,с …………..…………….10 и 20

Число направлений передачи информации в цифровом

виде по стандартным телефонным каналам …………………………….3

Возможность выдачи информации:

в аналоговом виде по широкополосной линии (кабелю) на расстояние до 5 км. ………………………………………………………………… Есть

о границах метеообразований (в двух градациях)………………...Есть

Полное время включения, мин, не более ………………………………..12

Среднее время наработки на отказ, ч ………………………………….1100

Среднее время восстановления, мин …………………………………….25

Потребляемая мощность по первичной сети электропитания 380 В, 50 Гц, кВт, не более ………………………………………………………………150

Рабочая длина волны, см …………………………………………………23

Разнос каналов А и В по частоте, МГц…………………………………...56

Габаритные размеры отражателя антенны, м ……………………….10,5×15

Ширина ДНА в горизонтальной плоскости по уровню 3 дБ,°

нижнего луча и верхнего луча…………………………………1,1±0,1

Коэффициент усиления антенны, дБ:

по нижнему лучу и верхнему………………………………………...36

Уровень боковых лепестков антенны, дБ:

по нижнему лучу и верхнему………………………………………..-20

Потери в радиопрозрачном укрытии антенны, дБ………………………1,7

Возможность управления поляризацией от линейной до круговой (плавно):

в канале нижнего луча ……………………………………………….Есть

в канале верхнего луча……………………………Нет(только круговая)

Длительность зондирующего импульса, мкс ………………………..3,3±0,3

Средняя частота повторения импульсов, Гц……………………………333

Изменение периода повторения импульсов……………………………Есть

Импульсная мощность передатчика, мВт, не менее…………………….3,6

Коэффициент шума приемника, дБ, не более……………………………4,8

Промежуточная частота, МГц ……………………………………………35

Ширина полосы пропускания приемника на промежуточной частоте,

МГц……………………………………………………………………0,6±0,1

Динамический диапазон системы цифровой обработки сигналов и адаптации, дБ:

по амплитудному каналу, не менее ……………………………………18

по каналу СДЦ, не менее………………………………………………..42

Характеристики квадратурной цифровой системы СДЦ:

кратность череспериодного вычитания ……………………………..2 и 3

коэффициент подавления помех, дБ, не менее ………………………..42

дальность действия, км ………………………………………………..390

 

 

где, КГ – кварцевый генератор; КС – ключевая схема; ИВН – источник высокого напряжения; СУУ – смесительно-усилительное устройство;

М – модулятор

 

Рис.2.3 Структурная схема передающего устройства двухчастотной РЛС (один частотный канал)

 

 

 

 

Схема квадратурного вазового детектирования.

 

Принцип действия формирователя нижней кромки зоны обзора в вертикальной плоскости.

 

Принцип действия адаптивного аттенюатора помех.

 

 

Структурная схема обнаружителя по критерию «K из N».

 

Тактико-технические характеристики РЛС «Гроза».

 

1. Дальность обнаружения на высоте Н 7км

- зон грозовой деятельности средней интенсивности, не менее 130 км

- особо крупных промышленных центров 230 км

- крупных промышленных центров 160 км

- крупных водоемов, не менее км

- горных массивов и горных вершин 150 км

2. Рабочая частота 9370 мГц

3. Мощность в импульсе, не менее 10 кВт

4. Период повторения Т_П 400 Гц

5. Длительность импульса τ_и 3 мкс

6. ДНА – узкий луч, не более 4,1^о

верный луч, угол раствора в вертикальной плоскости 30^о

7. Сектор азимутального обзора

8. Скорость азимутального обзора 23 Кач/мин

9. Пределы ручного наклона ДНА

10. Пределы углов, при которых обеспечивается гиростабилизация платформы

- по крену, не менее

- по тангажу, не менее

11. Чувствительность ПРМ -100 дБ/мВт

12. Полоса пропускания 1,8-2 МГц

13. f_ПР 30 МГц

14. Масштабы развертки:

0 – 30 км метки 10 км

0 – 50 км метки 10 км

0 – 125 км метки 25 км

0 – 275 км метки 50 км

200-375 км метки 50 км

15. Режимы работы станции:

- «Готовность»;

- «Земля»;

- «Место»;

- «Контур»;

- «Снос».

16. Для питания станции необходимы напряжения:

115 В 400 Гц, потребляемая мощность Р=300 Вт

36 В 400 Гц, потребляемая мощность Р=10 Вт

27 В 400 Гц, потребляемая мощность Р=58 Вт

17. Вес комплекта (без кабелей) 30 кг.

ЭТХ РЛС «Гроза 86»

Назначение: обнаружение грозовых фронтов (метеобстановка и выделение опасных зон), обнаружение встречных ЛА и препятствий, наблюдение панорамы местности и ориентирование.

Зона грозовой деятельности обнаруживается на расстоянии 200 км и более.

Обнаружение промышленных центров не менее 350 км.

Обнаружение крупных рек и озер не менее 150 км.

Сектор азимутального обзора 200^о ().

Возможность угла ручного наклона антенны .

Частота сканирования ДНА 10 циклов в минуту в

горизонтальной плоскости.

Импульсный режим:

- мощность в импульсе равна 9 кВт;

- Длительность импульса τ_и 3,5 мкс

- Частота повторения Гц.

Чувствительность, не менее 100 дБ/мВт

Два индикатора

Число масштабов 2

- фиксированный км

- плавно переменный км

Масштабные метки 50 и 100 км.

Сантиметровый диапазон волн 9370 МГц

Промежуточная частота 30 МГц

Антенна формирует ДНА двух форм - игольчатую и cosec²

Питание 115 В 400 Гц; 27 В.

Потребляемая мощность 750 ВА.

Предусмотрен 2-ой передатчик в горячем режиме, т.е. повышена надежность.

Режим «снос» отсутствует. Всего 4 режима.

ЭТХ РЛС «Градиент –154»

Дальность действия 550 км

Мощность в импульсе Р_И=20 кВт

Сантиметровый диапазон длин волн 9370 МГц

Частота повторения импульсов F_повт=200 Гц

Два масштаба плавно-переменные:

1. км длительность импульса мкс

2. км длительность импульса мкс

Масштабные метки 50 и 100 км с автоматическим переход меток при изменении масштаба.

Зона обзора по азимуту

Изменение угла наклона ДНА в вертикальной плоскости

Ширина ДНА 3⁰