exponenta event banner

radareqsearchpap

Продукт апертуры мощности с использованием уравнения поискового радара

Описание

pap = radareqsearchpap(range,snr,omega,tsearch) вычисляет доступное изделие с апертурой мощности, pap, для радара наблюдения на основе дальности, range, требуемое отношение сигнал/шум (SNR), snr, объемный угловой поиск, omegaи время поиска, tsearch.

пример

pap = radareqsearchpap(___,Name,Value) вычисляет доступное устройство апертуры мощности с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими аргументами «имя-значение». Например, 'Loss',6 определяет системные потери как 6 децибел.

Примеры

свернуть все

Вычислите продукт апертуры мощности для поискового радиолокатора, который необходим для обнаружения цели RCS площадью 1 квадратный метр на дальности 111 километров. Предположим, что антенна вращается со скоростью 12.5 RPM, отношение сигнал/шум, необходимое для обнаружения 13 децибелы, температура шума системы 487 Кельвин, и общая потеря системы 20 децибелы.

range = 111e3;
tsearch = 60 / 12.5;
snr = 13;
ts = 487;
loss = 20;

Радар пересекает поисковый объем с азимутами в диапазоне [-180,180] градусов и отметками в диапазоне [0,45] градусов. Найдите объемный угловой поиск в steradians с помощью solidangle функция.

az = [-180;180];
el = [0;45];
omega = solidangle(az,el);

Рассчитайте произведение «мощность-апертура». По умолчанию целевой RCS - 1 квадратный метр.

snr = radareqsearchpap(range,snr,omega,tsearch,'Ts',ts,'Loss',loss)
snr = 2.3689e+04

Постройте график апертуры мощности как функции требуемого SNR для поисковой радиолокационной системы, расположенной в диапазоне 100 километров. Включить потери на пути из-за поглощения в расчет продукта апертуры мощности.

Укажите требуемый SNR в качестве значений в диапазоне [-5,25] децибел. Предположим, что объем поиска равен 1.5 steradians и время поиска 12 секунд.

range = 100e3;
snr = -5:25;
omega = 1.5;
tsearch = 12;

Найти потери пути из-за поглощения газообразных веществ в атмосфере с помощью gaspl функция. Указать рабочую частоту РЛС как 10 ГГц, температура как 15 градусов Цельсия, давление сухого воздуха как 1013 hPa и плотность водяного пара как 7.5 г/м3.

freq = 10e9;
temp = 15;
pressure = 1013e2;
density = 7.5;
loss = gaspl(range,freq,temp,pressure,density);

Вычислите продукт с апертурой питания. По умолчанию целевой RCS - 1 квадратный метр.

pap = radareqsearchpap(range,snr,omega,tsearch,'AtmosphericLoss',loss);

Постройте график апертуры мощности как функции требуемого SNR. Перед построением графика преобразуйте продукт с апертурой питания из W⋅m2 в kW⋅m2.

plot(snr,pap*0.001)
grid on
xlabel('SNR (dB)')
ylabel('Power-Aperture Product (kW\cdotm^2)')
title('Power-Aperture Product vs. SNR')

Figure contains an axes. The axes with title Power-Aperture Product vs. SNR contains an object of type line.

Входные аргументы

свернуть все

Диапазон, заданный как скаляр или вектор длины-J положительных значений, где J - число выборок диапазона. Единицы в метрах.

Пример: 1e5

Типы данных: double

Требуемое отношение сигнал-шум (SNR), определяемое как скаляр или вектор длины-J вещественных значений. Единицы измерения в децибелах.

Пример: 13

Типы данных: double

Объем твердотельного углового поиска, заданный как скаляр. Единицы находятся в стерадианах.

Учитывая диапазоны отметок и азимута области, можно найти объемный угловой объем поиска, используя solidangle функция.

Пример: 0.3702

Типы данных: double

Время поиска, указанное как скаляр. Единицы измерения в секундах.

Пример: 10

Типы данных: double

Аргументы пары «имя-значение»

Укажите дополнительные пары, разделенные запятыми Name,Value аргументы. Name является именем аргумента и Value - соответствующее значение. Name должен отображаться внутри кавычек. Можно указать несколько аргументов пары имен и значений в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: 'Ts',487 определяет температуру шума системы как 487 Кельвин

Радиолокационное сечение цели, определяемое как положительный скаляр или вектор длины-J положительных значений. radareqsearchpap функция предполагает, что целевая RCS является нефлютуирующей (Swerling case 0). Единицы в квадратных метрах.

Типы данных: double

Температура шума системы, заданная как положительный скаляр. Подразделения в Кельвине.

Типы данных: double

Системные потери, определяемые как скаляр или вектор длины-J вещественных значений. Единицы измерения в децибелах.

Пример: 1

Типы данных: double

Односторонняя потеря атмосферного поглощения, заданная как скаляр или вектор длины-J вещественных значений. Единицы измерения в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Коэффициент одностороннего распространения для трактов передачи и приема, заданный как скалярный или вектор длины-J вещественных значений. Единицы измерения в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Пользовательские коэффициенты потерь, заданные как скаляр или вектор длины-J вещественных значений. Эти факторы способствуют уменьшению энергии принимаемого сигнала и могут включать в себя зависящее от дальности управление временем чувствительности (STC), затмение и коэффициенты задержки луча. Единицы измерения в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Произведение «мощность-апертура», возвращаемое в виде скаляра или вектора столбца длины-J положительных значений, где J - количество выборок диапазона. Единицы измерения в Вт· м2.

Типы данных: double

Подробнее

свернуть все

Форма продукта Power-Aperture в уравнении поискового радара

Форма произведения апертура-мощность уравнения поискового радара PavA:

PavA = 4íStartR4kTs (SNR) La2LtsσF2Fc

где члены уравнения:

  • Λ - Объем поиска в стерадианах

  • R - Дальность цели в метрах. Уравнение предполагает, что радар является моностатическим

  • k - константа Больцмана

  • Ts - Температура системы в Кельвине

  • SNR - требуемое отношение сигнал/шум

  • La - Односторонние потери на атмосферное поглощение

  • L - Потери комбинированной системы

  • ts - время поиска в секундах;

  • λ - Неплавающее сечение РЛС цели в квадратных метрах

  • F - Однонаправленный коэффициент распространения для трактов передачи и приема

  • Fc - Комбинированные зависящие от дальности факторы, способствующие снижению энергии принимаемого сигнала

Вы можете вывести это уравнение, изменив форму SNR уравнения поискового радара. См. раздел radareqsearchsnr для получения дополнительной информации.

Ссылки

[1] Бартон, Дэвид Нокс. Уравнения радаров для современных радаров. Серия радаров Artech House. Бостон, месса: Artech House, 2013.

[2] Скольник, Меррилл I. Введение в радиолокационные системы. Третье издание. McGraw-Hill Electrical Engineering Series. Бостон, Массачусетс Берр Ридж, Илдюк, IA: McGraw Hill, 2001.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью MATLAB ® Coder™

.

См. также

Функции

Представлен в R2021a