Nghiên cứu ảnh hưởng của mặt biển đến sai số bám sát góc và giải pháp khắc phục cho đài ra đa điều khiển

• Tác giả: Hồ Quyết Tiến
• Người hướng dẫn: TS. Trần Hoài Trung
• Trường học: Đại học Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của mặt biển đến sai số bám sát góc và giải pháp khắc phục khi bám mục tiêu bay thấp trên biển của đài ra đa điều khiển
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC
• MỞ ĐẦU
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• 1. CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TỰ ĐỘNG BÁM SÁT GÓC CỦA CÁC ĐÀI RA ĐA ĐIỀU KHIỂN TRONG THỰC TẾ
• 1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.2. Tổng quan hệ thống bám sát góc
• 1.3. Bám sát góc bằng phương pháp quét tuần tự
• 1.4. Bám sát góc bằng phương pháp quét nón
• 1.5. Bám sát góc bằng phương pháp đơn xung so sánh biên độ
• 1.6. Bám sát góc bằng phương pháp đơn xung so sánh pha
• 1.7. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA MẶT BIỂN ĐẾN KHẢ NĂNG BÁM SÁT GÓC CỦA ĐÀI RA ĐA ĐIỀU KHIỂN VÀ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC KHI BÁM SÁT CÁC MỤC TIÊU BAY THẤP
• 2.1. Mục đích nghiên cứu
• 2.2. Nhiễu bề mặt
• 2.3. Định nghĩa nhiễu ra đa
• 2.4. Phương trình ra đa cho nhiễu bề mặt với ra đa máy bay
• 2.5. Phương trình ra đa cho nhiễu bề mặt với ra đa mặt đất
• 2.6. Mô hình thống kê nhiễu
• 2.7. Ảnh hưởng của hiện tượng đa đường khi bám sát mục tiêu bay thấp
• 2.8. Hiện tượng đa đường
• 2.9. Bài toán ra đa bám sát góc chiếu xạ thấp
• 2.10. Các đặc tính thời gian - tần số của nhiễu biển
• 2.11. Động lực học của nhiễu biển
• 2.12. Giới thiệu chung
• 2.13. Thống kê tự nhiên của nhiễu biển
• 2.14. Phân bố K phức hợp
• 2.15. Nguyên nhân gây sai số bám sát góc khi bám mục tiêu trên mặt biển
• 2.16. Phương hướng nâng cao chất lượng bám sát góc khi bám mục tiêu bay thấp
• 2.17. Nâng cao chất lượng anten ra đa
• 2.18. Tăng tỉ số công suất tín hiệu trên tạp
• 2.19. Nâng cao khả năng chống nhiễu
• 2.20. Cải thiện chất lượng bám sát góc tà ra đa quét nón
• 2.21. Các giải pháp giảm hiện tượng đa đường
• 2.22. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: DÙNG PHẦN MỀM MATLAB KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH HƯỚNG CỦA RA ĐA ĐƠN XUNG SO SÁNH BIÊN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BÁM SÁT GÓC CỦA ĐÀI RA ĐA ĐIỀU KHIỂN MP-123
• 3.1. Mục đích nghiên cứu
• 3.2. Giới thiệu hệ thống ra đa điều khiển MP-123
• 3.3. Chức năng của hệ thống
• 3.4. Đặc điểm của hệ thống
• 3.5. Khảo sát chất lượng bám sát góc bằng phần mềm MATLAB
• 3.6. Giản đồ hướng anten ra đa đơn xung so sánh biên độ
• 3.7. Khảo sát chất lượng bám sát góc của đài ra đa điều khiển MP-123
• 3.8. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Nghiên cứu ảnh hưởng mặt biển

Nghiên cứu ảnh hưởng mặt biển đối với sai số bám sát góc là trọng tâm của luận văn. Mặt biển gây ra nhiễu sóng, ảnh hưởng đến khả năng bám sát mục tiêu bay thấp của đài ra đa điều khiển. Các yếu tố như giao thoa, tán xạ sóng điện từ, và nhiễu mây mưa được phân tích chi tiết. Nghiên cứu chỉ ra rằng, mặt biển tạo ra hiện tượng đa đường, làm sai lệch tín hiệu radar, dẫn đến sai số bám sát góc. Đây là vấn đề nghiêm trọng trong việc bám sát mục tiêu bay thấp, đặc biệt trong điều kiện biển động.

1.1. Hiện tượng đa đường

Hiện tượng đa đường xảy ra khi sóng radar phản xạ từ mặt biển và tạo ra nhiều tín hiệu phản hồi. Điều này gây nhiễu và làm sai lệch thông tin về vị trí mục tiêu. Nghiên cứu sử dụng các phương trình radar để mô tả hiện tượng này, đồng thời đánh giá tác động của nó đến sai số bám sát góc. Kết quả cho thấy, hiện tượng đa đường là nguyên nhân chính gây ra sai số trong bám sát mục tiêu bay thấp.

1.2. Động lực học nhiễu biển

Động lực học của nhiễu biển được nghiên cứu thông qua các mô hình thống kê và phân tích phổ tần số. Nghiên cứu chỉ ra rằng, nhiễu biển có phân bố phức tạp, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và tốc độ gió. Các mô hình như phân bố K phức hợp được sử dụng để mô tả đặc tính của nhiễu biển. Điều này giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của mặt biển đến sai số bám sát góc.

II. Giải pháp khắc phục sai số bám sát góc

Luận văn đề xuất các giải pháp khắc phục để giảm sai số bám sát góc do mặt biển gây ra. Các giải pháp tập trung vào việc nâng cao chất lượng anten radar, tăng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, và cải thiện khả năng chống nhiễu. Nghiên cứu cũng đề cập đến việc sử dụng phần mềm MATLAB để mô phỏng và đánh giá hiệu quả của các giải pháp này.

2.1. Nâng cao chất lượng anten radar

Một trong những giải pháp khắc phục chính là nâng cao chất lượng anten radar. Nghiên cứu đề xuất sử dụng anten đơn xung so sánh biên độ để cải thiện độ chính xác bám sát góc. Phần mềm MATLAB được sử dụng để mô phỏng đặc tính hướng của anten, từ đó đánh giá hiệu quả của giải pháp này.

2.2. Tăng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu

Giải pháp tăng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu được đề xuất để giảm sai số bám sát góc. Nghiên cứu sử dụng các kỹ thuật xử lý tín hiệu số để lọc nhiễu và tăng cường tín hiệu mục tiêu. Kết quả mô phỏng cho thấy, giải pháp này giúp cải thiện đáng kể khả năng bám sát mục tiêu bay thấp trong điều kiện nhiễu biển.

III. Đánh giá hiệu quả của giải pháp

Phần cuối của luận văn tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của các giải pháp khắc phục thông qua mô phỏng và thử nghiệm thực tế. Kết quả cho thấy, các giải pháp đề xuất giúp giảm đáng kể sai số bám sát góc và nâng cao hiệu suất của đài ra đa điều khiển trong việc bám sát mục tiêu bay thấp trên biển.

3.1. Mô phỏng bằng MATLAB

Phần mềm MATLAB được sử dụng để mô phỏng đặc tính hướng của anten radar và đánh giá hiệu quả của các giải pháp khắc phục. Kết quả mô phỏng cho thấy, anten đơn xung so sánh biên độ giúp giảm sai số bám sát góc đáng kể trong điều kiện nhiễu biển.

3.2. Thử nghiệm thực tế

Các thử nghiệm thực tế được tiến hành trên đài ra đa điều khiển MP-123 để đánh giá hiệu quả của các giải pháp. Kết quả cho thấy, các giải pháp đề xuất giúp cải thiện đáng kể khả năng bám sát mục tiêu bay thấp, đặc biệt trong điều kiện biển động.