МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
__________________________________________________________________________
«МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
Согласовано ______________________ «___» _______________ 20__ г. | Утверждаю Директор ИПКП
____________________
«___» _______________ 20__ г. учреждения |
ПРОГРАММА ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ
Основы радиолокации и радионавигации
Москва, 2016 г.
1. Цель реализации программы
повышение квалификации, приобретение новых знаний и практических навыков в области радиолокации и радионавигации
2. Требования к результатам обучения
В результате освоения программы слушатель должен приобрести следующие знания и умения, необходимые для качественного изменения компетенций, указанных в п.1:
слушатель должен:
1. Знать основные принципы распространения электромагнитной волны в атмосфере Земли и основные характеристики вторичного излучения отражающих объектов, физические основы и основные методы измерения координат и определения местоположения объектов на плоскости и в пространстве; физические основы активной и пассивной радиолокации, радионавигации и радиосвязи.
2. Знать основные критерии обнаружения радиосигналов
3. Владеть методами построения наземных и спутниковых радионавигационных систем
«Физические основы радиолокации и радионавигации» – специальный курс необходимый слушателям для получения базовых знаний в области радиолокации и радионавигации. Целью изучения курса является получение знаний по физическим и теоретическим основам радиолокационных и радионавигационных систем, а именно по теории радиосигналов и электромагнитных волн, физическим принципам радиолокационных и радионавигационных измерений, отражающим свойствам целей, методам измерений различных параметров радиосигналов, обнаружению радиосигналов и принципам построения и функционирования спутниковых и наземных радионавигационных систем.
3. Содержание программы
Учебный план
программы повышения квалификации
«Основы радиолокации и радионавигации»
Категория слушателей - Научно-педагогические работники.
Срок обучения - 72 часа(ов)
Форма обучения - c частичным отрывом от работы
№ п/п | Наименование разделов | Всего, час. | В том числе | ||
лекции | практич. занятия | ||||
1 | Основные понятия и характеристики РЛС и РНС | 14 | 10 | 4 |
|
2 | Физические принципы радиолокации и радионавигации | 26 | 20 | 6 |
|
3 | Обнаружение радиосигналов и измерение их параметров | 18 | 10 | 8 |
|
4 | Принципы построения навигационных систем | 14 | 10 | 4 |
|
Итоговая аттестация | Собеседование |
|
Учебно-тематический план
программы повышения квалификации
«Основы радиолокации и радионавигации»
№ п/п | Наименование разделов и тем | Всего, час. | В том числе | ||
лекции | практич. занятия | ||||
1 | Основные понятия и характеристики РЛС и РНС | 14 | 10 | 4 |
|
1.1 | Радиосигнал и электромагнитные волны. | 8 | 6 | 2 |
|
1.2 | Основные понятия в области радиолокации и радионавигации | 6 | 4 | 2 |
|
2 | Физические принципы радиолокации и радионавигации | 26 | 20 | 6 |
|
2.1 | Физические принципы радиолокации и радионавигации | 10 | 8 | 2 |
|
2.2 | Максимальная дальность действия | 8 | 6 | 2 |
|
2.3 | Отражающие свойства целей | 8 | 6 | 2 |
|
3 | Обнаружение радиосигналов и измерение их параметров | 18 | 10 | 8 |
|
3.1 | Основы теории обнаружения радиосигналов | 10 | 6 | 4 |
|
3.2 | Измерение первичных параметров радиосигналов | 8 | 4 | 4 |
|
4 | Принципы построения навигационных систем | 14 | 10 | 4 |
|
4.1 | Принципы построения наземных радионавигационных систем | 6 | 4 | 2 |
|
4.2 | Принципы построения спутниковых радионавигационных систем | 8 | 6 | 2 |
|
Итого | 72 | 50 | 22 |
|
Учебная программа
повышения квалификации
«Основы радиолокации и радионавигации»
1.1. Радиосигнал и электромагнитные волны. (8ч.)
Определение радиосигнала, мощность и энергия. Гармонический сигнал. Краткие сведения о спектральном анализе периодических и непериодических сигналов. Прямое и обратное преобразования Фурье. Основы оптимальной фильтрации и теории статистических решений. Согласованный фильтр, белый шум. Непрерывные и дискретные случайные величины, корреляция. Проверка гипотез и ошибки первого и второго рода. Строение волнового поля электромагнитной волны. Дальняя зона.
1.2. Основные понятия в области радиолокации и радионавигации (6ч.)
Общие сведения о радиолокации и радионавигации, понятия и определения. Виды радиолокации и радионавигации. Классификации радиолокационных и радионавигационных систем. Физические основы радиообнаружения и определения местоположения объектов. Основные тактико-технические характеристики радиолокационных и радионавигационных систем и связь между ними.
2.1. Физические принципы радиолокации и радионавигации (10ч.)
Принципы измерения дальности до цели: импульсный, фазовый, частотный. Особенности измерения дальности в радиолокации. Принцип измерения скорости объекта. Принцип относительности в электродинамике и эффект Доплера. Особенности измерения скорости в радиолокации. Принципы определения направления на цель (методы радиопеленгации). Амплитудные и фазовые методы. Особенности измерения пеленга в радиолокации. Радионавигационные методы определения координат целей и системы координат. Метод счисления пути, обзорно-сравнительный метод (корреляционно-экстремальный), позиционные методы.
2.2. Максимальная дальность действия (8ч.)
Максимальная дальность действия в свободном пространстве для активной и пассивной радиолокации и для активной радиолокации с активным ответом. Дальность действия при работе с когерентной и некогерентной пачкой радиоимпульсов. Влияние атмосферы на максимальную дальность действия. Интерференция и дифракция волн. Затухание электромагнитных волн в атмосфере. Влияние земной поверхности на дальность действия. Отражённые волны, дальность прямой видимости.
2.3. Отражающие свойства целей (8ч.)
Общие сведения. Эффективная площадь рассеяния (ЭПР) объектов. Классификация целей: точечные и протяжённые цели. Точеные элементарные и сложные цели. Примеры ЭПР элементарных точечных целей. Методы вычисления ЭПР точечных сложных целей и реальных объектов. Влияние флуктуаций отражённого от цели сигнала на точность измерений. Изменение поляризации электромагнитной волны при отражении. ЭПР протяжённой поверхностной цели (земная поверхность). ЭПР протяжённой объёмной цели (дождевое облако, облако дипольных отражателей). Поляризационная матрица рассеяния целей, методы поляризационной селекции.
3.1. Основы теории обнаружения радиосигналов (10ч.)
Постановка задачи обнаружения. Байесовский подход к решению задачи обнаружения. Отношение правдоподобия, методы его формирования. Основные критерии обнаружения радиосигналов. Обнаружители сигналов с неизвестными параметрами (задержка, частота, амплитуда, фаза). Обнаружение флюктуирующих и пачечных сигналов. Оценка качества обнаружения, характеристики обнаружения различных сигналов.
3.2. Измерение первичных параметров радиосигналов (8ч.)
Основные параметры радиосигналов. Измерение времени задержки простых импульсных сигналов. Измерение частоты и фазы непрерывных и импульсных радиосигналов
4.1. Принципы построения наземных радионавигационных систем (6ч.)
Задачи наземных радионавигационных систем. Длинноволновые фазовые и импульсно-фазовые радиосистемы дальней навигации. Излучаемые сигналы и методы их обработки. Вторичная обработка первичных навигационных измерений.
4.2. Принципы построения спутниковых радионавигационных систем (8ч.)
Предпосылки к созданию спутниковых радионавигационных систем. Методы решения навигационной задачи. Основные подсистемы спутниковых радионавигационных систем. Построение бортовой аппаратуры космических аппаратов. Навигационные сигналы и принципы их обработки. Вторичная обработка навигационных измерений.
Перечень практических занятий
Номер темы (раздела) | Наименование практического занятия |
1.1 | Радиосигнал и электромагнитные волны. (2ч.) |
1.2 | Основные понятия в области радиолокации и радионавигации (2ч.) |
2.1 | Физические принципы радиолокации и радионавигации (2ч.) |
2.2 | Максимальная дальность действия (2ч.) |
2.3 | Отражающие свойства целей (2ч.) |
3.1 | Основы теории обнаружения радиосигналов (4ч.) |
3.2 | Измерение первичных параметров радиосигналов (4ч.) |
4.1 | Принципы построения наземных радионавигационных систем (2ч.) |
4.2 | Принципы построения спутниковых радионавигационных систем (2ч.) |
4. Материально-технические условия реализации программы
Компьютерный класс, мультимедийный проектор, маркерная доска, экран, лаборатории кафедра 401.
5. Учебно-методическое обеспечение программы
1. Никольский и распространение радиоволн. – М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1978., 608 с.
2. Радиотехнические системы. Под. ред. . – М.: Изд. центр «Академия», 2008. 587 с.
3. Бакулев системы. – М.: Радиотехника, 2004. 320 с.
4. , Сосновский системы. Лабораторный практикум. – М.: Радиотехника, 2007. 160 с.
5. Сборник задач по курсу “Радиолокационные системы”. Под ред. , – М.: Радиотехника, 2007. 208 с.
6. Сосулин основы радиолокации и радионавигации. – М.: Радио и связь, 1992. 304 с.
6. Оценка качества освоения программы
Контроль качества освоения программы осуществляется в виде собеседования по тематике прослушанного курса. Аттестованным считается слушатель, ответивший в процессе собеседования не менее, чем на 70% вопросов по темам курса.
7. Составители программы
, ,
Приложение А
к программе повышения квалификации
«Основы радиолокации и радионавигации»
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Вопросы на собеседования
Раздел 1.
1. Определение радиосигнала, мощность и энергия. Гармонический сигнал.
2. Ряд Фурье. Прямое и обратное преобразования Фурье.
3. Фильтрация сигналов, согласованный фильтр, белый шум.
4. Строение волнового поля электромагнитной волны. Дальняя зона.
5. Виды радиолокации и радионавигации. Классификации радиолокационных и радионавигационных систем.
6. Основные тактико-технические характеристики радиолокационных и радионавигационных систем и связь между ними.
Раздел 2.
1. Принципы измерения дальности до цели: импульсный, фазовый, частотный.
2. Принцип измерения скорости объекта, эффект Доплера.
3. Принципы определения направления на цель (методы радиопеленгации). Амплитудные и фазовые методы.
4. Метод счисления пути, обзорно-сравнительный метод (корреляционно-экстремальный), позиционные методы.
5. Максимальная дальность действия в свободном пространстве для различных видов радиолокации.
6. Дальность действия при работе с когерентной и некогерентной пачкой радиоимпульсов.
7. Влияние атмосферы на максимальную дальность действия.
8. Затухание электромагнитных волн в атмосфере.
9. Влияние земной поверхности на дальность действия.
10. Определение эффективной площади рассеяния (ЭПР) объектов.
11. Точеные элементарные и сложные цели и методы нахождения их ЭПР.
12. ЭПР протяжённой поверхностной цели (земная поверхность).
13. ЭПР протяжённой объёмной цели (дождевое облако, облако дипольных отражателей).
Раздел 3.
1. Байесовский подход к решению задачи обнаружения. Отношение правдоподобия и методы его формирования.
2. Обнаружители сигналов с неизвестными параметрами (задержка, частота, амплитуда, фаза).
3. Оценка качества обнаружения.
4. Измерение времени задержки простых импульсных сигналов.
5. Измерение частоты и фазы непрерывных и импульсных радиосигналов.
Раздел 4.
1. Длинноволновые фазовые и импульсно-фазовые радиосистемы дальней навигации.
2. Вторичная обработка первичных навигационных измерений.
3. Основные подсистемы спутниковых радионавигационных систем.
4. Построение бортовой аппаратуры космических аппаратов.
5. Навигационные сигналы и принципы их обработки.
6. Вторичная обработка навигационных измерений.
Приложение Б
к программе повышения квалификации
«Основы радиолокации и радионавигации»
ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ
