Виды антенн, применяемых в авиации. Типы бортовых РЛС, их назначение и краткая характеристика
Типы бортовых РЛС, их назначение и краткая характеристика.
Выделяют две большие группы:
В первую входят РЛС класса “воздух-воздух”. Основной их задачей является обнаружение и измерение координат и параметров движения воздушных целей. К таким РЛС относятся: РЛС перехвата и прицеливания, устанавливаемые на истребителях, РЛС радиолокационного дозора и наведения.
Во вторую группу входят РЛС класса “воздух-поверхность”. Основной задачей таких РЛС является получение информации о поверхности земли или о наземных целях. К таким РЛС относятся: РЛС обзора поверхности земли, РЛС обесепечения безопасности полета на малых и сверхмалых высотах.
Некоторые РЛС относятся к многофункциональным РЛС ,которые решают задачи “воздух-воздух” и “воздух-поверхность”.
Бортовая РЛС обеспечивает выполнение следующих операций:
- обнаружение и опознавание целей;
- захват цели на автоматическое сопровождение;
- бортовое наведение;
- прицеливание (атака цели).
Основные тактические параметры:
- дальность обнаружения целей;
- сектор поиска по азимуту и углу места;
- разрешающая способность;
- помехозащищённость.
Используемые принципы построения:
- некогерентная импульсная РЛС;
- когерентно-импульсная РЛС с СДЦ;
- импульсно-доплеровские РЛС.
Основные ТТХ РЛС.
К тактическим данным РЛС обычно относят:
- размеры области пространства, в пределах которой осуществляется наблюдение целей, – зону обзора;
- время, требующееся для осмотра заданной области, или период обзора Тобз;
- измеряемые координаты;
- точность измерения координат и скорости целей;
- разрешающую способность;
- надёжность;
- помехозащищённость.
Тактические данные РЛС определяются её техническими характеристиками. К техническим характеристикам относятся:
- принцип построения РЛС (метод получения радиолокационных сигналов, вид излучаемых колебаний, способ обработки сигналов в приёмнике);
- несущая частота излучаемых колебаний f или длина волны λ;
- закон модуляции излучаемых колебаний;
- средняя Рср и пиковая Ри мощности излучения;
- форма и ширина диаграммы направленности антенны θаз, θум;
- чувствительность приёмного устройства по мощности (Рпр мин) или энергии (Епр мин);
- тип выходного устройства.
Классификация антенн, применяемых в авиации.
Классификация антенн:
1. По функциональному назначению: приёмные; передающие; приёмопередающие.
2. По конструкции и принципу действия: линейные; апертурные; антенные решётки. Антенны линейного типа характерны тем, что размеры попереч- ного сечения у них малы по сравнению с длиной волны. Обычно такие антенны выполняются из отрезка провода или нескольких проводов либо в виде стержня. Апертурные антенны имеют раскрыв (апертуру), через который проходит поток излучаемой (принимаемой) энергии. В свою очередь, линейные и апертурные антенны могут быть представлены как непрерывные системы, состоящие из элементарных излучателей: диполей (вибраторов) Герца, элементарных рамок или источников Гюйгенса. Антенная решётка (АР) – это совокупность идентичных излу- чающих (приёмных) элементов, расположенных в определённом по- рядке и питаемых от одного или нескольких когерентных источников.
3. По поляризации: антенны с линейной поляризацией; антенны с вращающейся поляризацией.
4. По полосе пропускания: узкополосные; широкополосные; широкодиапазонные.
5. По диапазону радиоволн: антенны диапазона ОВЧ (МВ); антенны диапазона УВЧ (ДМВ); антенны диапазона СВЧ (СМВ); антенны диапазона КВЧ (ММВ).
6. По направленным свойствам: ненаправленные; узконаправ- ленные.
7. По месту установки: наземные (стационарные); бортовые (подвижные).
8. По назначению радиотехнических устройств: связные; нави- гационные; радиолокационные и т.д.
Параметры передающих антенн.
- Диаграмма направленности - графическое изображение зависимости напряженности поля излучения от направления
- Коэффициент направленного действия - это число, показывающее во сколько раз нужно увеличить мощность излучения абсолютно ненаправленной антенны по сравнению с мощностью излучения направленной антенны, что бы сохранить неизменной напряженность поля в месте приема.
- КПД - характеризуется ее эффективностью как преобразователя подводимой к ней высокочастотной энергии в энергию радиоволн.
- Коэффициент усиления антенны - это число показывающее во сколько раз мощность излучаемая реальной антенны в данном направлении больше мощности излучения абсолютно ненаправленной антенны.
- Сопротивление излучения антенны - характеризует способность излучать электромагнитную энергию.
- Сопротивление потерь антенны - характеризует потери электромагнитной энергии в антенне, обусловленные ее превращением в тепло в элементах антенны и в окружающих предметах.
Виды антенн, применяемых в авиации.
1.Симметричный вибратор
Симметричный вибратор - это антенна в виде прямолинейного проводника с равными плечами
2. Несимметричные антенны
Под несимметричными антеннами понимают антенны из проводов с несимметричными распределением тока. Несимметрия этих антенн обуславливается, как правило, их расположением у поверхности земли или вблизи экранов, размеры которых обычно можно считать большими.
3. Рамочные антенны
Рамочные антенна представляет собой один или несколько последовательно включенных витков провода. В простейшем случае рамочная антенна представляет собой плоский виток провода прямоугольной формы.
4. Щелевые антенны
Щелевая антенна представляет собой прямоугольные, крестообразное, кольцевое, П-образное и тд отверстие(щель), прорезанное в металлической поверхности и возбуждаемое источником электромагнитных колебаний.
5. Рупорные антенны
Рупорные антенну можно получить, плавно расширяя открытый конец волновода.
6. Зеркальные антенны
Формирование остронаправленной диаграммы направленности осуществляется так же , используя и явление отражения электромагнитных волн с помощью зеркальных антенн. Зеркальная антенна состоит из облучателя и металлического зеркала.
Антенна - это устройство, предназначенное для излучения и приема электромагнитных волн.
Передающая антенна преобразует энергию токов высокой частоты в энергию электромагнитных волн и концентрирует излучение этой энергии в заданных направлениях. Кроме того, передающая антенна определяет вид поляризации излучаемой волны.
Приемная антенна осуществляет обратное преобразование энергии, г.е. энергию электромагнитных волн преобразует в энергию высокочастотных
токов
Направленными называются антенны, которые излучают (принимают) электромагнитную энергию преимущественно в определенных направлениях. По степени направленности различают слабонаправленные и остронаправленные антенны.
Ненаправленными называются антенны, которые излучаю i (принимаю! ) электромагнитную энергию практически равномерно во всех направлениях. К ненаправленным относятся антенны радиостанций связи, радиовещательных и приводных радиостанций.
Назначение и задачи
Авиационные РЖ представляют собой сложную техническую систему (CIC). Теоретической, научной основой построения АРЭК является системотехника (снстемология). При разработке, применении, эксплуатации АРЭК определенную роль играют общие системные проблемы. Общесистемными проблемами АРЭК являются:
выбор общей структуры комплекса и организация взаимодействия между его элементами (под элементами АРЭК понимают БКС, БС и БУ, а если РЭК интегрального типа, то и БК);
- учет внешней среды и боевой обстановки;
- боевая эффективность РЭК;
- эффективность функционирования АРЭК;
- надежность АРЭК
- живучесть АРЭК,
К общесистемным задачам системотехники при построении и применении ЛРЭК относятся:
- определение состава элементов АРЭК, соответствующего назначению и решаемым задачам АРЭК;
- обеспечение высокого уровня автоматизации процессов обработки информации и управления на основе широкого использования БЦВМ;
- формирование многоуровневой иерархической структуры комплекса;
- широкое использование принципа модульности аппаратных и программных средств на информационном, программном и конструктивном уровне;
- создание единого информационно-управляющего поля летчика в кабине
ВС;
- формирование обобщенных показателей качества решения боевых задач РЭК на основе частных показателей;
- обеспечение единства программного обеспечения в сос гаве АР Ж;
- улучшение массогабаритных характеристик комплекса, в частности *а счет применения в процессе модернизации более совершенной элементной базы;
- учет всех этапов жизненного цикла (проектирования, производства, эксплуатации и утилизации) разрабатываемого РЭК, учет истории и особенно перспектив развития комплексов данного и близких классов;