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1992年美赛B题:空管雷达的发射功率

1992年美赛B题:空管雷达的发射功率是1992年MCM的B题,英文原题名为The Air-Traffic-Control Radar Problem

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决策目标

某大型都市机场希望在满足安全和成本要求的前提下,使空中交通管制雷达的发射功率尽量小。现有天线和接收电路必须继续使用,可考虑的升级只有发射电路。

需要确定雷达应发射多少瓦(W)的功率,才能确保探测到距离100 km的标准客机。

天线、波束与接收灵敏度

  • 天线是旋转抛物面的一部分,焦距为1 m
  • 天线在顶点切平面上的投影是椭圆,长轴6 m、短轴2 m;这里给的是全轴长度。
  • 位于焦点的主瓣能量波束呈椭圆锥形,两个主方向对应的角尺度为1 rad50 mrad。这两个值沿用题面给出的波束规格。
  • 接收馈源位于天线焦点;接收电路可以处理馈源处达到10 μW的返回信号。
雷达原题几何图,保留6米2米天线投影、1米焦距、1弧度和50毫弧度波束标注
原题图1:雷达天线、发射接收器及波束角度的尺寸关系。

飞机反射模型

标准飞机的有效雷达反射截面积为75 m²。初始模型把飞机视为一块面积75 m²、反射率100%的圆盘,圆盘中心位于天线轴线上,盘面垂直于轴线。

以此建立所需功率模型,也可以考虑这个初始反射模型的替代方式或进一步改进。说明所得功率与规定的探测距离、天线几何、波束规格和接收阈值的关系。

原题与来源

COMAP官方题面(PDF);题号和年份按COMAP历年赛题矩阵。核对日期:2026年9月22日。