Бакулев (П. А. Бакулев. - Радиолокационные системы), страница 8

2.3. приведены значения удельных плошадей рассеяния я„ разных местностей. Таблица 2З В практике радиолокации часто приходится сталкиваться с задачей обнаружения определенной цели (например, точечной) среди других отражающих объектов, находящихся в одном элементе разрешения с этой целью. Для характеристики условий обнаружения в такой ситуации используется понятие наблюдаемости цели г)о, под которой понимают степень радиолокационного контраста, т.е. Че = Рз„! Рте, где Р „и Рзф — мощности сигналов, отраженных соответственно от цели и от окружающих ее объектов (фона).

При д„>1 цель наблюдается на фоне мешающих отражений, а при г(„<1 не наблюдается. К типичным примерам использования понятия наблюдаемости относятся задачи обнаружения на фоне пространственно протяженных и объемно распределенных целей. Наблюдаемость цели на фоне отражений от поверхностно протяженного объекта. Например, наблюдаемость о„различных участков местности определяется степенью их контраста, т.е., Ра Яо, аи Ри осе але где /, /с — номер, зависящий от типа местности; Ра — мощность отраженного сигнала на входе приемника. Наблюдаемость точечной цели на фоне местности зависит от ЭПР цели, вида местности и разрешающей способности радиолокатора: К объемно распределенным или протяженным относятся такие объекты, как облака различного вида отражателей: дождевых капель, снежинок, ионизированных частиц, дипольных помех и т.п.

Средняя ЭПР таких объектов (рис. 2.1б) определяется как за=ар, где а„— удельная ЭПР с размерностью м'/м', и — отражающий обьем. Для элемента разрешения в виде эллиптического цилиндра ст„яй — — Ее арра и . Удельная ЭПР еди- нины объема а,=~'„5о, где и — число отражателей в единице объема. Для дождевого облака ЭПР капли в виде диэлектрический сферы с рис.

з.!б. Граиииа облака отражиощих частиц и отрк- радиусом г/, н ах=80 (см. жащщиа объем табл. 2.! ) где Д вЂ” интенсивность осадков (мм/ч); а и Ь вЂ” постоянные, зависящие от диапазона волн. Корректирующий коэффициент 1/а~ в случае дождя равен 0,93, а для снега 0,2. Удельная ЭПР дождя для разных диапазонов радиоволн приведена в табл. 2.4. Таблица 2.4 Для дипольных помех (см. табл. 2.

1) 5» = ~ Яа - л.аа = О, ! 7л2, и и тогда Яа = 0,02!25яслт„й ааадрая,. Наблюдаемость точечной цели на фоне дождевого облака Повысить д„можно, увеличив разрешающую способность радиолокатора, т.е. уменьшив т„, еаи, ааам, а также увеличив Х. Однако при выборе большей Х ие следует забывать, что от Х зависят дал„, рад„ (~рад = Х/Н„, где а(а — размер апертуры антеины). Таблица 2.5 Кроме того, для повышения п„на фоне дождя можио использовать метод поляризационной селекции. Сферические капли дождя представляют собой цели, матрица отражения в (2.3) которых при декартовых базовых векторах имеет диагональную форму: К, пе!гии 0 а ~ 0 ГК <ааш ~~гге поэтому отражение радиоволн от такого объекта происходит без нару- шения вида поляриэации(круговая), но с изменением направления рас- пространения: или Ел„=,~К, „е Е„, Е,„= 1Ке пе Е,„.

Г Оизм Г Опп Пусть, например, передающая антенна (рис. 2.17) излучает верти- кальво поляризованные волны. Циркулятор, представляюший собой металлическую линзу длиной )с,/4, трансформирует поляризацию волн в круговую, так как нормальная составляюшая электрического поля Е„ проходит линзу без сдвига фазы, а тангенциальная Е, — со сдвигом фазы на 90'. Таким образом, Е„и Е„сдвинуты на 90' в пространстве и по фазе и образуют поле с круговой поляризацией.

Сферическая цель изменяет эту круговую поляризацию на круговую поляризацию с противоположным вращением (если смотреть по линии капля — антенна), а при вторичном прохождении через циркулятор отраженная волна Е, получает новый сдвиг фазы на 90'. В результате Е, сдвигается по фазе на 180', после чего исходная линейная вертикальная поляризация радиоволн на входе антенны превращается в линейную горизонтальную. Этот процесс превращения вертикально линейно поляризованного зондирующего сигнала в горизонтально линейно поляризованный отраженный сигнал иллюстрируется на рис. 2.17. Если антенна не рассчитана на прием волн этой поляризации, то имеет место полное подавление отраженного от дождя сигнала. Для сложной цели при отражении получаются эллиптически поляризованные волны, поэтому всегда сушествует составляющая, Рнс. 2.17.

преобразование иоларюаиин сигналов ири ноллрн- которая будет принязаинонной селсаиин та антенной системой. Подавление отраженного от дождя сигнала достигает 20 — 25 дБ, от снега 8 — 12 дБ, от сложной точечной цели б — 8 дБ. Улучшение наблюдаемости составляет для дождя 12 — 19 дБ, для снега 0 — б дБ. Конгпроп бныв вопросв! 2.1. Дайте краткую харакгеристику кажлого вида радиолокации.

2.2. Дайте краткую характеристику каждого вида радиолокационных систем. 2.3. Какова структурная схема импульсной активной РЛС? Поясните назначение се элементов. 2.4. Что называют многопозиционной радиолокационной системой? 2.5. Что называют бистатической рааиолокационной системой? 2.6. Что называют полуактивной многопозиционной радиолокационной системой? 2.7.

Что такое база МПРЛС?. 2.8. Что такое первичная, вторичная и третичная обработка сигналов? 2.9. Что понима!от под пространственной когсрентностью сигналов? 2.10. Что понимают под временной когерентносгью сигналов? 2.11. Какие виды многопозиционных РЛС вы знаете? 2.12. Какие виды объединения информации возможны в МПРЛС? 2.13. Какой диапазон волн можно использовать в МПРЛС для обеспечения пространственно-когерентной обработки, если 5=15 м, Л>З км,?ц=30 м? 2.14. Рассчитайте Я„„ж и постройте сечения ДОР прямоугольной пластины разя~гром !5 !О см, если 2=!О ем. 2.15. Рассчитайте Я„„,„уголкового отражателя с треугольными гранями при а=! 5 см и а=З см.

2.16. Цель представляется в виде л точечных отражателей, Средняя ЭП!' цсчи Яо =5 мз. Определите вероятность того, что З<.9а <10 мз. 2.17. Нормированная корреляционная функция ?4г)случайной функции (?(?) убывает по линейному закон> от единицы до нуля при 0<с<та=0,05, при т > ть функция р(т)=0. Определите нормированну!о спектральную плотность случайй фу ц и(?). 2.18. Нормированная спектральная плотность 8(?) случайной функции (?(?) постоянна в интервале частот от?;=40 Гц до~'=60 Гц. Определите нормированную корреляционную функцию.

2.19. Постройтс зависимость нормированной угловой погрешносги определения направления на двухточсчну!о цель от разности фаз сигналов 9 при п=0,5 и 0,9. 2.20. Две точечные цели, каждая из которых имеет ЭПР 5,, связаны между собой неотражающсй штангой размером?«И, где?? — расстояние до цели. В каких прелслах будет меняться результирующая ЭП!' при вращении штанги вокруг вертикальной оси? Найдите срслннзю ЭПР Ь'„„и 2.21. Тангенциальная составляющая скорости движения цели г;=200м?с. Определите СКО измерения скорости цели, если Я=20 10з м, ). = 3 см,?я=30 м. 2.22.

Как влияет деполяризации на ЭПР? 2.23. Как в общем случае поляризована волна, отраженная от тела сложной формы? 2.25. Что представляет собой матрица отражения? 2.26. Что такое принцип взаимности при учете поляризационных эффектов? 2.27. Запишите выражение?щя Ез„и Ез, в развернутой форме. 2.28. Как изменяется ЭПР при изменении у от 0 до 50'? 43 2.29. Как изменяется ЭПР при изменении т от 50 до 110'? 2.30. Чему равны ЭПР цели при 7=! 80'? 2.31.

Для измерения ЭПР У воздушной цели используют РЛС со следующими параметрами: Р;-90 кВт, г/А=! лн 2=3 см. Определите коэффициент Ке. 232 В результате обработки гистограммы получено Рт=!О Вт, //=ЗОкм. Определите ЭПР Уа цели, параметры РЛС приведены в вопросе 2.31. 2.33. Определи~с радиус металлического шара для использования его в качестве эталонной цели с ЭПР, соизмеримой е ЭПР истребителя в сантиметровом диа- пазоне волн. 2.34. Определите длину волны для измерения ЭПР самолета в лабораторных ус- ловиях с использованием его модели, выполненной в масштабе 1:20, если в ре- альной обстановке исполиуется РЛС с Л=10 см. 2.35. Высота неровностей поверхности л=5 см, длина волны 2=10 см.

Найдитс угол падения, при котором отражение от поверхности будет зеркальным. 2.36. Определите на какой дальности ЭГ!Р точечной цели будет превышать ЭПР поверхностно распределенной цели, если У „= 5 м', )) = 20', 5„=0,002 м'/и'. Для наблюдения цели используется импульсная РЛС с параметрами: т„= 1 мкс. рас- крыв а~ггенпы г/„= 1 м, ). = Зсм. 2.37. На какой дальности ЭПР истребителя будет превьцнать ЭПР тумана.

если удельная объемная ЭПР тумана -80 дб (для обнаружения цели используется РЛС с параметрами: т„= 1 мкс„г/л= 1 м, Х = 3 см)? 2.38. Рассчитайте коэффициент наблнздаемости точечной цели с ЭПР Яаа = 1 м на фоне дождя интенсивностью 10 мм/ч (з,=10 м'/мз), на дальности к=30 км. Параметры РЛС принять равиыл~и параметрам РЛС вопроса 2.37.

2.39. Определите число полуволновых отражателей в единице объема, необхо- димое для эффективной маскировки истребителя на //= 30 км. Параметры РЛС принять равными параметрам!'ЛС вопроса 237. Глава 3. Обнаружение радиосигналов 3.1. Физические основы обнаружения Для радиолокации одной из основных задач в режиме обзора пространства является обнаружение целей.