Уравнение дальности РЛС точечной цели оценивает мощность на входе в приемник для цели заданного сечения РЛС на заданной дальности. В этом уравнении предполагается, что модель сигнала является детерминированной. Уравнение мощности на входе в приемник:
3Rt2Rr2L
где члены в уравнении:
Pr - получаемая мощность в ваттах.
Pt - пиковая мощность передачи в ваттах.
Gt - коэффициент усиления датчика.
Gr - коэффициент усиления приемника.
λ - Длина волны рабочей частоты РЛС в метрах.
λ - Неплавающее сечение РЛС цели в квадратных метрах.
L - общий коэффициент потерь для учета потерь как системы, так и распространения.
Rt - дальность от передатчика до цели.
Rr - дальность от приемника до цели. Если радар является моностатическим, диапазоны передатчика и приемника идентичны.
Уравнение для мощности на входе в приемник представляет член сигнала в отношении сигнал/шум (SNR). Чтобы смоделировать член шума, предположим, что тепловой шум в приемнике имеет спектральную плотность мощности белого шума (PSD), заданную следующим образом:
кТ
где k - постоянная Больцмана, а T - эффективная температура шума. Приемник действует как фильтр для формирования PSD белого шума. Предположим, что квадратичная частотная характеристика приемника аппроксимирует прямоугольный фильтр с шириной полосы, равной обратной длительности импульса, 1/ Общая мощность шума на выходе приемника составляет:
kTFnü
где Fn - показатель шума приемника.
Произведение эффективной температуры шума и коэффициента шума приемника называют системной температурой и обозначают Ts, так что Ts = TFn.
Используя уравнение для мощности принятого сигнала и выходной мощности шума, выходной SNR приемника равен:
3kTsRt2Rr2L
Решение для требуемой пиковой мощности передачи:
3kTsRt2Rr2LNτGtGrλ2σ
Установите частоту 100 МГц, высоту антенны 10 м и дальность свободного пространства 200 км. Диаграмма направленности антенны, шероховатость поверхности, угол наклона антенны и поляризация поля принимают значения по умолчанию, указанные в AntennaPattern, SurfaceRoughness, TiltAngle, и Polarization свойства.
Получение массива значений и углов вертикальной схемы покрытия.
freq = 100e6; ant_height = 10; rng_fs = 200; [vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rng_fs,ant_height);
Чтобы увидеть вертикальный шаблон покрытия, пропустите выходные аргументы.
freq = 100e6; ant_height = 10; rng_fs = 200; radarvcd(freq,rng_fs,ant_height);
radarEquationCalculator Приложение позволяет определять ключевые радиолокационные характеристики, такие как дальность обнаружения, требуемая пиковая мощность передачи и SNR. Приложение работает для моностатических и бистатических радаров.
Открыть приложение «Калькулятор»
При вводе radarEquationCalculator в командной строке или выберите приложение на панели инструментов приложения, откроется интерактивное окно. В окне по умолчанию отображается расчет целевого диапазона из SNR, мощности и других параметров. Затем можно выбрать различные опции для вычисления различных параметров радара.
radarEquationCalculator
Вычислите требуемую пиковую мощность передачи моностатического радара
В качестве примера используйте приложение для вычисления требуемой пиковой мощности передачи для моностатического радара для обнаружения большой цели на 100 км. Радар работает на частоте 10 ГГц с усилением антенны 40 дБ. Установите вероятность обнаружения 0,9, а вероятность ложной тревоги 0,0001.
В раскрывающемся списке Тип расчета выберите Peak Transmit Power
Задайте значение длины волны 3 cm
Задайте ширину импульса как 2 микросекунды
Предположим, что общие системные потери составляют 5 дБ
Предполагая, что целью является большой самолет, установите значение сечения РЛС цели 100 м2.
Выберите Конфигурация как Monostatic
Установите коэффициент усиления равным 40 dB
Откройте окно SNR
Укажите вероятность обнаружения как 0.9
Укажите вероятность ложного аварийного сигнала как 0.0001
Закройте окно приложения. Обычно приложение закрывается с помощью кнопки закрытия.
hg = findall(0,'Name','Radar Equation Calculator'); close(hg)
На этом предварительно подготовленном снимке экрана видно, что требуемая пиковая мощность передачи составляет 0,2095 Вт.
im = imread('radarEquationExample_03.png'); figure('Position',[344 206 849 644]) image(im) axis off set(gca,'Position',[0.083 0.083 0.834 0.888])
