Задачи по контрольной работе

Общие требования

1.1.Контрольная работа выполняется на листах формата А4. (210х297) при соблюдении следующих размеров полей: левое-20 мм, нижнее и верхнее поле -15 – 20 мм, правое – 10 мм.

1.2. Титульный лист к контрольной работе должен выполняться в соответствии с приложением №3 настоящих методических указаний.

1.3. Все страницы должны быть пронумерованы. Титульный лист не нумеруется.

1.4.На первом листе записывается текст полного задания. Например: «1.Задание на контрольную работу.

1.1. Задачи.

Задача №4 (приводится текст задачи, например: Длина линии развертки индикатора РЛС составляет 125 мм. Максимальная дальность действия РЛС 72 м. мили. Определить дальность до цели, если отметка отраженного импульса находится на расстоянии 50 мм от начала развертки).

Задача № 16 (приводится текст задачи, например: Рабочая длина щелевого излучателя антенны равна 0,96 м. РЛС работает в диапазоне Х-band (длина волны 3,2 см) Определить ширину диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости.

1.2. Теоретические вопросы по дисциплине.

Вопрос №7 (приводится полное содержание вопроса).

Вопрос №34 (приводится полное содержание вопроса).

Вопрос №49 (приводится полное содержание вопроса)»

1.5. Решение задач должно выполняться в следующей последовательности

- записываются исходные данные с указанием общепринятых обозначений параметров (например: длина волны λ = 3,2 см,

- длительность импульса τи = 0,8 мкс,

- чувствительность приемника Рmin = - 120 дБ, и т.д.

- указывается, что необходимо определить (например: Определить максимальную дальность Dmax);

- решение задачи (приводится последовательность её выполнения ).

1.6. Ответы на теоретические вопросы должны быть конкретными. Если при ответе будет приведена информация, не относящаяся к задаваемому вопросу, или ответ будет «размыт» в «туманных» рассуждениях, то такой ответ к зачету приниматься не будет.

1.7. Написание работы должно быть исполнено в машинописном исполнении. Допускается рукописный вариант исполнения при условии написания букв почерком, приближенным к буквенному стандарту.

1.8.При выполнении работы, когда по тексту её написания приводятся формулы, графики, рисунки и т.п. взятые из технической литературы, необходимо делать на неё ссылку, например, указывая её номер по списку литературы, использованной в работе.

1.9. Контрольная работа состоит из 2-х частей.

1.9.1.В первую часть входит решение 2-х задач из раздела 2 «Задачи по контрольной работе» настоящей методики. Номера задач определяются последней цифрой шифра зачетной книжки согласно приложению №1 «Номера задач по контрольной работе».

1.9.2. Вторая часть контрольной работы – теоретический раздел. В него включены 3 вопроса по теории изучаемой дисциплины из раздела 3 «Вопросы по теории дисциплины «Радионавигационные приборы и системы» Номера теоретических вопросов определяются по двум последним цифрам шифра зачетной книжки согласно приложению №2 «Перечень теоретических вопросов»

Задачи по контрольной работе

Задача №1

Каким дальностям до целей соответствует время задержки сигналов 2 мкс, 5 мс, 1 с, 3 мин?

Задача №2

Частота повторения зондирующих импульсов 1000 имп/сек. Показать, как расположатся на линии развертки отметки отраженных от целей импульсов, если момент излучения совпадает с началом развертки, длительность прямого хода развертки 700 мкс, а цели находятся, соответственно, на расстоянии 25 м.миль, 35 м.миль, 45 м.миль, 60 м.миль

Задача №3

Передатчик РЛС формирует импульсы длительностью 2мкс. Максимальная дальность обнаружения цели составляет 75 м.миль. Определить суммарное время излучения передатчика за 8 часов его работы.

Задача №4.

Длина линии развертки индикатора РЛС составляет 125 мм. Максимальная дальность действия РЛС 75миль. Определить дальность до цели, если отметка отраженного импульса находится на расстоянии 50 мм от начала развертки.

Задача №5.

Максимальная дальность действия РЛС равна 96 миль. Какова скорость перемещения луча по экрану электронно-лучевой трубки, если длина линии развертки 50 мм?

Задача №6.

В РЛС используется импульсный метод определения дальности. Определить расстояние до цели, если отметка цели на экране индикатора находится на расстоянии 80 мм от начала линии развертки, период развертки равен 2000 мкс, а рабочий диаметр экрана электронно-лучевой трубки индикатора 200 мм.

Задача №7.

На какой дальности будет находиться отметка от цели на ИКО, если частота повторения зондирующих импульсов равна 12 кГц, а истинная дальность до цели 9миль?

Задача № 8.

На экране ИКО имеются отметки от двух целей. Время запаздывания эхо-сигнала одной из них превышает период повторения зондирующих импульсов и её дальность отображается неправильно. Изменение частоты повторения зондирующих импульсов в небольших пределах позволяет определить, какая из отметок занимает ложное положение на экране индикатора, а какая – правильное. Объясните графически этот эффект.

Задача №9.

РЛС излучает зондирующие импульсы длительностью 3 мкс. Рабочий диаметр экрана ИКО равен 150 мм. Диаметр электронного пятна на ИКО составляет 0,4 мм. Можно ли раздельно наблюдать отметки от двух целей, плывущих одна за другой в направлении нашего судна на расстоянии 0,3 мили м друг от друга , если наблюдение ведется на шкалах 8 миль и 75 миль?

Задача №10.

РЛС с индикатором кругового обзора имеет следующие характеристики: длительность зондирующих импульсов 1 мкс, диаметр пятна на экране ИКО 0,5 мм, диаметр экрана 200мм. Определить пределы шкалы дальности для обеспечения разрешения целей, плывущих в направлении нашего судна на расстоянии 400м друг от друга.

Задача №11.

Будут ли две цели наблюдаться на индикаторе кругового обзора раздельно, если они находятся под углом 4,5°по азимуту относительно друг друга на дальности 25 миль. Ширина диаграммы направленности РЛС составляет 2,5°. Шкала дальности на ИКО установлена 96 миль.

Задача №12.

Определить наиболее возможную высокую разрешающую способность РЛС по дальности, если длительность импульсов составляет 2 мкс, диаметр экрана ИКО 300 мм, диаметр электронного пятна 0,5 мм. В станции применен ИКО со шкалами дальности 8, 16 и 75 миль.

Задача №13

РЛС должна иметь минимальную дальность действия 160 метров и разрешающую способность по дальности не хуже 140 м. Определить необходимую длительность импульса, если время восстановления разрядника, применяемого в качестве антенного переключателя, равно 0,2 мкс.

Задача №14

Длительность зондирующего импульса 2 мкс. Определить, какой участок линии развертки занимает импульс на экране ЭЛТ, если линия развертки длиной 100 мм соответствует дальности 5 миль.

Задача №15.

Определить максимальную дальность РЛС в свободном пространстве, если известны следующие технические характеристики РЛС и параметры условной цели:

- импульсная мощность 25 кВт;

- частота СВЧ колебаний 9,5 ГГц;

- чувствительность приемника (-110 Дб);

- коэффициент направленности антенны 1850;

- эффективная отражающая поверхность условной цели 4500 кв.м.

Задача №16.

Рабочая длина щелевого излучателя антенны равна 0,96 м.

РЛС работает в диапазоне X-band (длина волны 3,2 см. Определить ширину диаграммы направленности антенны РЛС в горизонтальной плоскости.

Задача №17

Определить «мертвую зону» и минимальную дальность действия импульсной РЛС, если известны следующие данные:

- высота установки антенны 3 м;

- диаграмма направленности антенны в вертикальной плоскости 35°;

- длительность зондирующего импульса 0,8 мкс;

- время восстановления разрядника, применяемого в качестве антенного переключателя равно 0,2 мкс.

Задача № 18.

Какой должна быть длина рабочей части щелевого излучателя антенны РЛС, работающей в диапазоне частот 2900…3100МГц, чтобы получить ширину диаграммы направленности в горизонтальной плоскости равную 2,5°?

Задача №19.

Истинное расстояние между двумя целями, расположенными по одному и тому же пеленгу от РЛС, составляет 60 м. Определить, будут ли различаться эти цели раздельно на экране индикатора, если длительность зондирующего импульса равна 0,5 мкс. Шкала дальности индикатора 1.25 м.миль, диаметр экрана 180 мм, диаметр пятна ЭЛТ 0,3мм,режим индикации относительный. Погрешностью, вносимой приемником, можно пренебречь.

Задача №20

Каким количеством зондирующих импульсов может быть облучена цель за один оборот антенны при угловой скорости вращения 120 град/сек, если период следования импульсов равен 1 мс, диаграмма направленности в горизонтальной плоскости равна 1°?

Вопросы по теории дисциплины «Радионавигационные приборы и системы».

1.Какие частотные диапазоны используются в современных РЛС и почему?

2. Какие причины не позволяют использовать в судовых радиолокационных станциях частоты менее 500 МГц?

3. Приведите сравнительный анализ структурного построения оконечных устройств РЛС выполненных на ЭЛТ и ЖК- дисплеях.

4. Если две РЛС работают на одной длине волны, имеют различный горизонтальной размер щелевой антенны, то какая из антенн будет иметь лучшую разрешающую способность по направлению и почему?

5. От каких технических параметров РЛС зависит минимальная дальность действия РЛС?

6. От каких технических параметров РЛС зависит максимальная дальность действия РЛС?

7. От каких факторов зависит точность определения расстояния по индикатору кругового обзора?

8. Какой точностью определения направления характеризуются современные судовые РЛС?

9. Как в РЛС обеспечивается синхронно – синфазное вращение развёртки ИКО и антенны?

10. От чего зависят отражающие свойства объекта? Как можно увеличить отражающую способность мелких объектов?

11. Объяснить природу возникновения ложных эхо-сигналов, наблюдаемых на экране РЛС.

12. Как Вы понимаете термин «электромагнитная совместимость (ЭМС) судовых радиоэлектронных средств»? Что должно выполняться на судне для обеспечения ЭМС?

13. Для каких целей в приемниках РЛС предусмотрены ВАРУ, ВРУ, МПВ и АПЧ?

14. Дать определение длительности развертки и масштабу развертки.

15. В чем преимущества и недостатки 10см диапазона перед 3,2 см. диапазоном и наоборот?

16. Какие режимы ориентации изображения Вы знаете? Укажите их применение.

17. Какие оптимальные шкалы дальности используются в целях обнаружения РЛО (SART) и почему?

18. Почему отклонение луча развертки на экране индикатора должно происходить синхронно-синфазно с вращением антенны?

19. Какие отметки, кроме отметки эхо-сигнала, имеются на экране индикатора? Для чего они предусмотрены?

20. От чего зависит число импульсов, попадающих на цель за один оборот антенны?

21. Каким требованиям Главы 5 Конвенции СОЛОС-74 должны удовлетворять РЛС, работающие в составе систем автоматизированной радиолокационной прокладки (САРП)? Какое минимальное количество целей в соответствии с требованиями ИМО должна автоматически сопровождать САРП?

22. Какие основные функциональные задачи должна выполнять САРП? Какие эксплуатационные требования предъявляются к САРП?

23. Какая техническая информация РЛС/САРП должна передаваться в системы электронной картографии и наоборот при их совместном применении?

24. От чего зависит коэффициент направленного действия щелевой антенны? Какими техническими параметрами ограничиваются размеры волновода?

25. Во сколько раз средняя мощность передатчика Рср. меньше импульсной мощности Римп. Как увеличить импульсную мощность передатчика не увеличивая среднюю мощность?

26. Для каких целей в соответствии с требованиями ИМО на судах должны устанавливаться автоматические идентификационные системы (АИС)7

27. Какие функциональные задачи решают АИС?

28. Какие преимущества перед другими навигационными средствами судна дает использование АИС?

29. Интенсивность передачи данных по АИС. Передача каких данных зависит от скорости и маневрирования судна?

30. Какие данные относятся к статическим, динамическим и рейсовым параметрам? Какие данные вводятся при установке станции АИС на судне? Что такое «двоичные (или бинарные) сообщения» применительно к АИС?

31. Какие каналы связи использует АИС для приема и передачи сообщений?

32. Почему для функционирования АИС требуются два отдельных канала и канал ЦИВ, а также переход на другие каналы связи вместо выделенных каналов 87В И 88В?

33. Поясните работу АИС (графически) в режиме дальней связи. Какие данные в режиме дальней связи передает судовая станция АИС по запросу береговых служб?

34. Какие типы станций АИС устанавливаются на подвижных и стационарных объектах?

35. В чём заключается технология радиосвязи с временным разделением каналов? Привести расшифровку аббревиатур TDMA, SOTDMA, FATDMA, COG, SOG,VHF, AIS.

36. Что означают термины слот, фрейм, битприменительно к АИС? Почему в районах интенсивным судоходством реальная дальность действия АИС уменьшается?

37. В чём отличие курса судна по гирокомпасу от путевого угла? На основании каких данных рассчитываются путевой угол и путевая скорость?

38. Поясните графически дальномерный метод определения места судна с помощью спутниковой навигационной системы (СНС). Почему в СНС используется дальномерный метод определения местоположения судна?

39. Какими информационными данными может обеспечить судоводителя навигационный приемник СНС? В чём Вы видите принципиальное отличие компаса от приемника СНС?

40. Перечислите основные источники ошибок, влияющих на точность навигационных вычислений, например, в СНС «Navstar»? Какие схемотехнические, математические и другие методы предусмотрены в СНС в целях снижения погрешностей в измерении навигационных параметров?

41. Что по вашему мнению является главным условием функционирования беззапросных дальномерных систем, к которым относятся и СНС? Координаты какой точки на судне вычисляет приёмник GPS?

42. В чем заключается метод дифференциальной навигации с помощью СНС?

Поясните графически принцип работы дифференциальной спутниковой навигационной системы DGPS.

43. В чём принципиальная разница между оперативной и неоперативной навигационной информацией? Какие данные содержит оперативная информация СНС?

44. Какие функции выполняет наземный комплекс управления СНС?

45. Какова максимальная длительность полного навигационного сообщения в СНС NAVSTAR? в СНС ГЛОНАСС? В чём заключается когерентность составляющих навигационного сигнала и на основе чего она формируется?

46. Почему навигационные космические аппараты (НКА) передают навигационное сообщение на двух несущих частотах? Какими информационными составляющими промодулированы несущие частоты?

47. Почему для определения места положения судна и определения вектора скорости необходимо GPS приемнику принять и обработать информацию как минимум от 4-х НКА?

48. Какие дифференциальные системы Вы знаете? От чего зависит точность определения координат судна при приёме диффпоправок от региональной подсистемы GPS?

49. Как Вы понимаете термин «ремонтопригодность изделия» применительно к качественным показателям надежности? Что означает термин «Вероятность безотказной работы»? Что означает термин «Интенсивность отказов»? Приведите математическое определение интенсивности отказов.

50. Перечислите качественные и количественные показатели надежности. Привести характеристику интенсивности отказов всех этапов «Жизни изделия (устройства, прибора). Обосновать форму этой характеристики.

51. Какие конструктивные, производственные и эксплуатационные факторы определяют снижение времени восстановления изделия.

52.Как сказывается на работоспособности изделия изменения температуры, влажности? Какие условия эксплуатации называются нормальными? Что такое резервирование?

53. Какие эксплуатационные и конструктивные факторы определяют места размещения антенны на судне в зависимости от их назначения и использования в частотных диапазонах?

54. Будет ли принимать сигналы вертикальный четверть волновой вибратор с вертолета, который находится точно над судном? Ответ обосновать.

55. Что входит в состав АИС? Объяснить назначение каналов интерфейса судовой станции АИС. По каким каналам интерфейса должен быть автоматический ввод данных?

56. Какие требования должны быть выполнены по размещению и монтажу устройств, входящих в состав судового GPS навигатора при его установке на судне?

57. Какими эксплуатационными требованиями продиктовано внедрение интегрированных навигационных систем (ИНС)? Укажите основные преимущества ИНС в сравнении с отдельными системами.

58.В чем заключается принципиальное отличие дисплейного блока от индикатора кругового обзора, в котором используется ЭЛТ с длительным послесвечением?

59. Какая частота кадров обеспечивает качественную работу экрана ИКО, в котором применен телевизионный кинескоп? Какой основной тип развертки применяется для ЭЛТ в дисплейных блоках?

60.Что представляет собой навигационная сеть NavNet и какие функции выполняет многофункциональный дисплей РЛС нового поколения?

Приложение № 1

Варианты задач контрольной работы