| Задание:
1. Определить:
® энергетический потенциал РЛ ИП;
® характеристики бортовой антенны: коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум)  и коэффициент усиления (направленного действия) антенны  ;
® максимальную дальность РЛ ИП без учёта затухания в атмосфере, а также
® в условиях дождя с различной интенсивностью, облаков и тумана с различной водностью по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
2. Построить соответствующие графики.
Исходные данные:
® Мощность импульса: 
® Предельная чувствительность приёмника при заданном соотношении
® сигнал/шум: 
® Длина волны: 
® Эффективная отражающая поверхность цели: 
® Интенсивность дождя: 
® Водность облаков или тумана: 
® Диаметр антенны :  .
® Поглощение в ясной атмосфере:
- для 9мм –  0.12 
Выполнение:
1.
Определяем энергетический потенциал РЛ ИП:
 ;
 .
2.
Определим характеристики бортовой антенны:
- коэффициент усиления (направленного действия) антенны :
 ,
Эффективная площадь приемной антенны равна:
- коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум) :
для свободного пространства справедливо выражение
а для среды с затуханием
Т. к. предельная чувствительность и остальные параметры РЛ ИП одинаковы, будем иметь:
 или 
Если обозначить  , то получим  ,
 .
Преобразовав полученные выражения, будем иметь
 .
Данное уравнение решается графически график  представлен на рисунке 1.
Для ЭОП цели– дальность до цели в свободном пространстве
 ; ;  ; 
| 
|
1
|
2
|
3
|
| км
|
68,343
|
89,945
|
102,197
|
Учтя затухания электромагнитной энергии на единицу расстояния в атмосфере, получим:
| 
|
1
|
2
|
3
|
| Дб
|
8,201
|
10,793
|
12,264
|
Определяем из графика (рис. 1) соответствующий коэффициент затухания в атмосфере
| 
|
1
|
2
|
3
|
| |
0,5788
|
0,5223
|
0,4961
|
3.
- Определяем максимальную дальность РЛ ИП без учета затухания в атмосфере по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
Пусть мощность  является пороговой мощностью, при которой реализуется заданная величина отношения сигнал/шум, обеспечивающая требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.
; ; ; ;
Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, без учета потерь в атмосфере, облаках, дожде, тумане, снеге, будет иметь вид:
| 
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
68343,44
|
89945,03
|
102197,28
|
График зависимости  (дальности обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей без учёта потерь в атмосфере и гидрометеорах):
- Определяем максимальную дальность по целям для РЛ ИП миллиметрового диапазона с учетом влияния поглощения и рассеивания электромагнитной энергии в атмосфере с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).
Пусть мощность является пороговой мощностью, при которой реализуется заданная величина отношения сигнал/шум, обеспечивающая требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.
® ; ; ; ; ; 
Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
39557,18
|
52060,18
|
59152,79
|
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
®  ;  ; ;  ;  ; 
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
35695,78
|
46978,29
|
53377,64
|
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
®  ; ; ; ; ; 
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
33905,18
|
44621,73
|
50700,07
|
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):
® ; ; ; ;  ; 
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
| 
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
39557,18
|
35697,15
|
33905,18
|
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
®  ;  ;  ; ;  ;
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
52060,18
|
46980,09
|
44621,73
|
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
® ; ; ; ;  ;
Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
59151,79
|
53379,68
|
50700,07
|
График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):
- Определяем максимальную дальность РЛ ИП по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) в условиях дождя с различной интенсивностью.
Используем график зависимости коэффициента ослабления радиоволн от частоты для дождя с различной интенсивностью рис.2:
для длины волны  мм коэффициент ослабления радиоволн при интенсивности дождя :
o  - ;
o  –  ;
o  – .
® Для ЭОП цели
 дальность до цели в свободном пространстве
 ;  ;  ; 
 ;
-с учётом интенсивности дождя  получаем
| 
|
1
|
2
|
3
|
| дб
|
146,938
|
194,779
|
304,128
|
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
| g
|
11
|
12
|
13
|
| |
0,1235
|
0,1018
|
0,0742
|
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели  в условиях дождя с различной интенсивностью:
| g
|
11
|
12
|
13
|
| |
0,1235
|
0,1018
|
0,0742
|
| 
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
8440,415
|
6957,362
|
5071,083
|
График зависимости максимальной дальности РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью  :
® Для ЭОП цели
 дальность до цели в свободном пространстве
 ;  ;  ;  ;
 ;
-с учётом интенсивности дождя получаем
| 
|
1
|
2
|
3
|
| дб
|
193,382
|
256,343
|
400,255
|
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
| g
|
21
|
22
|
23
|
| |
0,10232
|
0,0839
|
0,0607
|
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели  в условиях дождя с различной интенсивностью:
| g
|
21
|
22
|
23
|
| |
0,10232
|
0,0839
|
0,0607
|
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
6992,9
|
5734,01
|
4148,45
|
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:
® Для ЭОП цели
 дальность до цели в свободном пространстве
; ; ; ;
 ;
-с учётом интенсивности дождя  получаем
| 
|
1
|
2
|
3
|
| дб
|
219,724
|
291,262
|
454,778
|
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
| g
|
31
|
32
|
33
|
| |
0,09358
|
0,07657
|
0,05527
|
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:
| g
|
31
|
32
|
33
|
| |
0,09358
|
0,07657
|
0,05527
|
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
6395,58
|
5233,06
|
3777,34
|
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:
® 
;  ; ; ;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
7278,58
|
9579,15
|
10884,01
|
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью  :
® 
;  ;  ; ;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью будет иметь вид:
| 
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
5973,228
|
7861,195
|
8932,04
|
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью  :
®
 ; ; ;  ;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
4332,29
|
5701,62
|
6478,29
|
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :
- Определяем максимальную дальность РЛ ИП по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) в условиях облаков и тумана с различной водностью.
Используем график зависимости коэффициента поглощения радиоволн от частоты для туманов с различной водностью рис.3:
для длины волны  коэффициент поглощения радиоволн при водности туманов равен:
® Для ЭОП цели
 дальность до цели в свободном пространстве
 ; ;  ; 
 ;
-с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью  получаем:
| 
|
1
|
2
|
3
|
| дб
|
73,127
|
293,877
|
683,434
|
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
| g
|
11
|
12
|
13
|
| |
0,1944
|
0,07608
|
0,04067
|
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях туманов с различной водностью:
| g
|
11
|
12
|
13
|
| |
0,1944
|
0,07608
|
0,04067
|
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
13285,97
|
6843,02
|
4156,36
|
График зависимости максимальной дальности РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью  :
® Для ЭОП цели
 дальность до цели в свободном пространстве
; ; ; ;
;
-с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью получаем:
| 
|
1
|
2
|
3
|
| дб
|
96,241
|
386,764
|
899,45
|
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
| g
|
21
|
22
|
23
|
| |
0,16339
|
0,06223
|
0,03294
|
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели  в условиях дождя с различной интенсивностью:
| g
|
21
|
22
|
23
|
| |
0,16339
|
0,06223
|
0,03294
|
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
11166,63
|
5597,28
|
3366,38
|
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:
® Для ЭОП цели
 дальность до цели в свободном пространстве
 ;  ;  ;  ;
 ;
-с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью  получаем:
| 
|
1
|
2
|
3
|
| дб
|
109,351
|
439,448
|
1021,973
|
Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):
| g
|
31
|
32
|
33
|
| |
0,15039
|
0,05669
|
0,02983
|
Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели  в условиях дождя с различной интенсивностью:
| g
|
31
|
32
|
33
|
| |
0,15039
|
0,05669
|
0,02983
|
| 
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
10278,17
|
5098,98
|
3048,54
|
График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью :
® 
 ; ; ;  ;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях тумана с постоянной водностью  будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
11576,696
|
15235,79
|
17311,198
|
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью  :
®
; ; ;  ;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях туманов с постоянной интенсивностью  будет иметь вид:
|
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
4442,32
|
5846,43
|
6642,82
|
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью  :
® 
; ;  ; ;
Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:
Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях туманов с постоянной водностью  будет иметь вид:
| 
|
1
|
2
|
3
|
| м
|
2356,48
|
3101,3
|
3523,76
|
График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :
|