Bài giảng Nguyên lý và hệ thống Radar: Bài 4 - Sai số phép đo tham số mục tiêu Radar

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Nguyên lý và hệ thống Radar: Bài 4 - Sai số phép đo tham số mục tiêu Radar" được biên soạn với các nội dung chính sau: Sai số phép đo tham số mục tiêu; Sai số phép đo độ cự ly; Phương trình Radar; Mật độ công suất; Diện tích phản xạ hiệu dụng radar;... Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý và hệ thống Radar: Bài 4 - Sai số phép đo tham số mục tiêu Radar

Nguyên lý và hệ ệ thống g Radar Radar Principles &Systems
ξ 4. Sai số phép đo tham số mục tiêu Radar
Nhiễu nhiệt - Noise N = KT0 FB • Đơn vị: W hoặc dB • K: hằng số Boltzman; k = 1,38*10-23 (J/0K) • T0: nhiệt độ của hệ thống; T0 = 290 (0K) • F: hệ số nhiễu nhiệt ( NF: Noise Figure); F = vài dB • B: băng thông của hệ thống Radar [Hz] • Tính theo dB N (dB) =10 lg( KT0 ) + F (dB) + B(dB) N (dB) = − 204 + F (dB) + B (dB)
Sai số phép đo tham số mục tiêu • Tổng quát: M δM = 2 × SNR • M: đại lượng cần đo → cự ly R, tần số Doppler fD, vận tốc xuyên tâm vxt • Đơn vị: theo đại lượng đo [m], [Hz], [m/s]
Sai số phép đo độ cự ly • Tổng quát: M δM = 2 × SNR • M → cự ly R cτ 1 c R= τ= R= 2 B 2B R c δR = = 2 × SNR 2 × B × 2 × SNR
Ví dụ Một trạm Radar bức xạ sóng điện từ với độ rộng xung là 1,5 µs và tỷ số SNR yêu cầu là 13 dB dB. Hãy cho biết: a. Băng thông của trạm radar. b. Sai số phép đo cự ly của trạm Radar ? c. Sai số phép đo cự ly là bao nhiêu khi tăng độ rộng xung lên hai lần. Cho nhận xét.
Sai số phép đo độ tần số Doppler • Tổng quát: M δM = 2 × SNR Thời gian nhận biết tần dịch tần Doppler là t (sec): Understanding radar systems 1 1 1 t≈ ≈ → fD = Δf D f D t fD 1 δf = = D 2 × SNR t 2 × SNR
Thời gian nhận biết tần dịch tần Doppler t (sec): The length of time taken to make an observation with a radar set is called the integration time, because all the data on a target are integrated or added up until the measurements are sufficiently accurate. Very roughly, the integration time needed to resolve two doppler frequencies seperated by Δfd is g given by y 1 t≈ [s ] Δf D (source: Understanding radar systems)
Thời gian nhận biết tần dịch tần Doppler (integration time) (source: Understanding radar systems)
Sai số phép đo độ vận tốc xuyên tâm • Tổng quát: M δM = 2 × SNR Thời gian nhận biết tần dịch tần Doppler là t (sec): 2ν xt 2ν xt fD × λ 1 fD = f = ν xt = fD = c λ 2 t λ δν = ν xt = λ ν xt = xt 2 × SNR 2t 2 × SNR 2t
Ví dụ Một chiếc tàu chuyển động với vận tốc 5 m/s được giám sát bởi 2 hệ thống radar. radar - Một trạm làm việc ở băng tần VHF tại tần số 138 MHz - Một trạm làm việc ở băng tần S tại tần số 3 GHz a. Hãy xác định khoảng thời gian cần thiết để hai hệ thống trên có thể phân biệt tín hiệu phản xạ từ con tàu và từ đất liền. b. Giả thiết tỷ số SNR là 20 dB. Hãy cho biết sai số phép đo vận tốc.
ξ 5. Phương g trình Radar
1 Diện tích phản xạ hiệu dụng radar 1. - ký hiệu: RCS hoặc δ - RCS : Radar Cross Section - Đơn vị: + Tuyệt đối: δ(m2) hoặc δ(sqm) sqm: square meter g đối: δ(dbsqm) + Tương ( g[δ( q ) = 10 lg[ (sqm)] q )]
Diện tích phản xạ hiệu dụng RCS R d C Radar Cross S Section. ti RCS = δ = S p × k f × k d ((m m2 ) Sp: diện tích bề mặt vật lý của mục tiêu được chiếu xạ →Hình dạng , kích thước của mục tiêu kf: hệ số phản xạ → Vật liệu cấu thành mục tiêu, tính chất của bề mặt phản xạ. kd: hệ số ố hướng tính → Tỷ lệ năng lượng phản xạ trở lại theo hướng trạm radar so với tất cả các hướng ( tán xạ đều – uniform scattering )
echoes echoes tán xạ đều tán xạ vềề phía tá hí trước t ớ Uniform scattering Forward scattering tán xạ về phía sau Backward scattering Các kiểu tán xạ - scattering
Diện tích phản xạ hiệu dụng RCS của một số bề mặt điển hình Mặt cầu, bán kính = a RCS = δ = πa 2 4πa 4 Tấm phẳng hình vuông, vuông cạnh = a RCS = δ = λ2 4πa 2b 2 Tấm phẳng hình chữ nhật, RCS = δ = rộng = a , dài = b λ2 Mặt trụ, bán kính = a , chiều cao = h 2πah 2 RCS = δ = λ
Ví dụ Xác định diện tích phản xạ hiệu dụng của tấm phẳng chữ nhật có độ dài cạnh là a = 0,093 m ; b = 1m khi được chiếu xạ bởi tín hiệu từ trạm Radar có tần số làm việc là 1 GHz và 10 GHz ?
Nhận xét - Diện tích phản xạ hiệu dụng có thể lớn hơn h ặ nhỏ hoặc hỏ hơn h rất ấ nhiều hiề so với ới diện diệ tích í h vật ậ lý của mục tiêu được chiếu xạ. - Khi tần số tăng hoặc giảm thì diện tích phản xạ hiệu ệ dụng radar của ủ cùng ù một ộ mục tiêu ê sẽ ẽ tăng ă hoặc giảm. - RCS của mục tiêu hình cầu không phụ thuộc vào tần số.