5 / 14
Анализ погрешностей и оптимизация приемного тракта бортовой лазерной локационной аппаратуры…
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4
119
Сопротивление нагрузки рассчитывается с помощью соотношения
1 ,
2
R
C f
(11)
где
С
— емкость перехода фотодетектора.
Разрешение ИВИ должно быть выше, чем ЛЛС в целом [9]. Погрешность,
обусловленная дискретностью ИВИ, составляет
д
2
с
F
,
(12)
где
F
— частота тактового генератора.
Погрешность, обусловленная нестабильностью генератора тактовой часто-
ты в ИВИ, определяют по выражению [5]
н
F D
F
,
(13)
где Δ
F
— погрешность, возникающая вследствие неточности настройки генера-
тора и нестабильности поддержания им тактовой частоты.
Оценка погрешностей измерений дальности для двух типов фотодетек-
торов.
Выполним оценку погрешности измерений дальности для двух типов
фотодетекторов: ЛФД (
i
Т
= 2,2 нА;
S
i
= 7,2 А/Вт;
С
= 0,23 пФ; М = 10; М
x
= 5,5)
и
pin
-ФД (
i
Т
= 120 нА;
S
i
= 0,85 А/Вт;
С
= 270 пФ). Абсолютная температура
T
= 293 K, шум усилителя
ш.у
= 2 пA/Гц
1/2
.
Тактовая частота генератора в ИВИ принимается равной 150 МГц, что соот-
ветствует
д
= 1 м, а вариации периода дискретизации
в
= 0,5 и
д
= 0,5 м. Не-
стабильность генератора тактовой частоты в ИВИ составляет ~10
–6
. Оценка по
выражению (13) показывает, что ее влиянием на дальности измерений ЛЛС
можно пренебречь, так как
н
= 0,01 при
D
= 10 км.
Теперь определим, как изменяется погрешность измерения дальности в
диапазоне дальностей 500…5000 м.
Пассивный КА на больших дальностях имеет малый видимый угловой размер
и является точечным объектом. Мощность отраженного от него сигнала в прибли-
жении геометрической оптики можно определить по соотношению [5, 8, 9]
2
л о.б пр о.б пер пр
с
2 4
,
πθ
Р S d
Р
D
(14)
где
Р
л
— мощность лазерного источника;
S
о.б
— отражающая площадь пассивно-
го КА (объекта);
d
пр
— диаметр приемного объектива;
ρ
о.б
— коэффициент от-
ражения поверхности объекта; τ
пер
— коэффициент пропускания передающего
оптического тракта; τ
пр
— коэффициент пропускания приемного оптического
тракта; θ — плоский угол расходимости зондирующего пучка.
Исходные данные для расчета:
Е
л
= 10 мДж; θ = 6 мрад;
d
пр
= 6,9 см; τ
пер
=
=
τ
пр
= 0,8;
S
о.б
= 3,14 м
2
;
ρ
о.б
= 0,5;
t
и
= 7 нс. Мощность фоновой засветки предста-
вим в виде