Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 34
Текст из файла (страница 34)
При комплектовании пачек принимаются меры для рассеиванияДО по высоте с целью расширения спектра флюктуаций создаваемых имиМПП. Время развития облака ДО составляет единицы-десятки минут, времясуществования − от 0,5 до нескольких часов. Раскрытие пачек ДО (разлетДО) после сброса занимает 10...30 с, поэтому самолет-постановщик дипольных помех наблюдается вне (впереди) создаваемого им облака.Величину σПП естественного происхождения рассчитывают, исходяиз объема V0 (либо площади S0) элемента разрешения и объемной (поверхностной) удельной отражающей способности σ0 источников МПП:⎧⎪σ0обV0 ,σПП = ⎨ 0⎪⎩σпов S0 .Данные об σ0 получают в результате обширных систематических натурных измерений на специальных РЛС в разных диапазонах волн, приразличных условиях погоды, рельефа и т.
д. Интенсивность МПП − отражений от гидрометеоров – обычно невелика, но они обладают широкимспектром флюктуаций в связи с перемещениями отражателей в турбулентной атмосфере. Доплеровская селекция на фоне таких помех неэффективна, зато можно использовать регулярность поляризации отражений от почти сферических капель дождя тумана. Наиболее распространены и интенсивны МПП, связанные с отражением зондирующего сигнала от земли.Воздушный противник стремится всемерно использовать их, применяя полеты на малых высотах.138Глава 3. Компоненты внешней среды радиолокационных систем и комплексовНаиболее сильные мешающие отражения наблюдаются в горах, отмногоэтажной застройки городов и торосистых льдов.
Однако создающиеих отражатели неподвижны, поэтому спектр флюктуаций узок. Отраженияот поверхности земли, как и дипольных облаков, деполяризованы вследствие хаотичности ориентации отражателей. Удельный уровень обратногоотражения, как правило, растет при укорочении длины волны.Протяженные облака (поверхности) с большим количеством равномерно распределенных отражателей дают реализации маскирующих помехс распределением вероятности уровней p (σПП), близким к экспоненциальному, что соответствует релеевскому распределению амплитуд и фазочастотной структуре МПП, подобной тепловому шуму.
Мощные мешающиеотражения от гор, как правило, локализованы территориально и занимаютотносительно небольшую часть общего числа элементов разрешения РЛС.В ближней зоне наземных РЛС, расположенных на равнинной местности,наряду с областями сплошных МПП, наблюдаются зоны множественных целеподобных и «точечных» отражателей от одиночных местных предметов,число которых достигает сотен. Такая «рваная» дискретная ПП обладает маскирующим действием, перегружая устройства съема и обработки РЛИ.Одиночные или групповые целеподобные ПП создаются противником преднамеренно с помощью отдельных выбросов отражателей или запуска имитирующих ракет либо БПЛА; соответственно имитируются малоподвижные либо движущиеся объекты.
Имитирующие помехи создаются также с помощью запуска по ветру легких воздушных шаров (до сотени тысяч штук), летящих на высотах Н = 1...5 км; длины трасс могут составлять тысячи километров.Эффективная поверхность имитирующих объектов может составлятьот долей до десятков квадратных метров. Малые и малоскоростные отвлекающие объекты, если их не распознавать, серьезно воздействуют на систему ПВО. Уничтожение их проблематично из-за очень большого количества,слабой радиолокационной и визуальной наблюдаемости и малых скоростей полета. Поэтому селекция целей на фоне маски́рующих и имитирующих ПП представляет одну из основных проблем при создании и совершенствовании РЛС.3.2.
Среда распространения радиоволнОсновными эффектами среды распространения, которые следуетучитывать в современных наземных РЛС, являются: непрямолинейностьраспространения (искривление) лучей радиоволн в вертикальной плоскости; экранирующий эффект «сферической» поверхности земли и ее неоднородностей (элементы рельефа, строительные сооружения, раститель139Раздел I.
Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовность); переотражение (рассеяние) радиоволн земной поверхностью; затухание радиоволн в атмосфере.Искривление (рефракция) лучей определяется градиентом grad (n)коэффициента преломления атмосферы n. При нормальной положительнойрефракции grad (n) < 0 и луч «прижимается» к земле, за счет чего несколько увеличивается дальность прямой видимости Дпр. Это полезно для РЛсистемы, но вызывает систематические ошибки измерения угла места целей и, следовательно, высоты цели Hц (рис. 3.8).Мнимое положение целиНмцgrad n < 0РЛСРеальноеположение целиRзНцРис.
3.8. Искривление луча за счет рефракции:Нмц – высота мнимого положения цели; Rз – радиус ЗемлиНеобходимые поправки при расчете дальности прямой видимости Дпри Hц вводятся за счет использования так называемого эквивалентного радиуса Земли Rзэ, что приводит как бы к «спрямлению» лучей (рис. 3.9). Обычнопользуются значением Rзэ ≈ (4/3) Rз = 8 500 км, соответствующим усредненной типовой («стандартной») атмосфере (для grad (n) = –4 · 10–8 1/м).При отклонении grad (n) от указанного номинала необходимо изменять расчетное значение Rзэ. Косвенные данные о реальной рефракции наконкретной позиции можно получить по виду радиолокационной картыместности, т.
е. энергетического «рельефа» наблюдаемых отражений; приgrad (n) = –15,7 · 10–8 1/м рефракция становится критической (рис. 3.10),луч огибает сферическую землю; при grad (n) < –15,7 · 10–8 1/м наблюдается сверхкритическая рефракция, что резко увеличивает дальность обнаружения маловысотных целей (дальность прямой видимости):Д пр ≈ 2 Rз э + hа + 2 Rз э H ц ≈ 4,12( hа + H ц ),(3.12)где Дпр – дальность прямой видимости в км; ha – высота подъема антенныРЛС в м; Hц – высота цели в м.140Глава 3. Компоненты внешней среды радиолокационных систем и комплексовgrad n = –4 · 10–8 1/мЦельНмц = НцРЛСRз4Rз э = Rз3Рис. 3.9. «Спрямление» луча при нормальной рефракцииgrad n = 0Стандартная рефракцияgrad n = –4 · 10–8 1/мСубрефракция (grad n > 0)КритическаярефракцияРЛСRзСверхрефракцияРис.
3.10. Типы рефракции радиоволн в атмосфереТакая ситуация связана с инверсией температуры по высоте и является типичной для морских (озерных) секторов ЗО прибрежных РЛС. Концентрация электромагнитной энергии в приземном слое атмосферы приводит к соответствующему ухудшению радиолокационной наблюдаемостив более высоких слоях атмосферы. Экранирующий эффект «гладкой» земли (рис. 3.11) приводит к ограничению дальности прямой видимости «антенна РЛС – цель».
Знак равенства в выражении (3.12) соответствует «оптической», т. е. предельной наблюдаемости очень узким лучом. В диапазонах волн большинства РЛС всегда ощущается переотражение радиоволнповерхностью земли, которое обычно приводит к дальностям РЛ обнаружения Добн, меньшим Дпр.Коэффициент использования радиогоризонта для маловысотных целей Крг = Добн / Дпр может составлять от 0,6 до 0,95 в зависимости от диапазона волн и энергетического потенциала РЛС. Дальность прямой видимостиможет существенно сокращаться в реальных условиях «негладкой» земли;для маловысотного РЛП существенными могут быть даже небольшие дополнительные углы закрытия (10'...20'), создаваемые элементами рельефа,зданиями, лесом. Переотражение радиоволн от поверхности земли оказыва141Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовет заметное воздействие на нижнюю кромку ЗО РЛС.
В метровом диапазоневолн влияние переотражений проявляется во всем рабочем диапазоне угловместа РЛС. Факторы затенения и переотражения необходимо учитывать приизмерениях угла места (высоты) целей и выборе позиций РЛС.Дальность радиогоризонтаЦельРЛСhaНцДальность прямой видимостиRзэРис. 3.11. К расчету дальности прямой видимостиВ подавляющем большинстве рельефных ситуаций эти факторы являются для радиолокационной системы мешающими. Отражательные характеристики поверхности земли не позволяют «прижать» к ней нижнююкромку РЛП.
Например, за счет использования вертикальной поляризациирадиоволн, как правило, происходит «отжатие» этой кромки. Затуханиерадиоволн на приземных трассах в диапазонах волн РЛС невелико и ощутимо, в основном, при λ = 10…15 см в особых погодных условиях (протяженные облака гидрометеоров, грозовая облачность, осадки). Потери натрассах протяженностью 200...400 км могут достигать 2...4 дБ.3.3. Принципы обработки радиолокационнойинформации3.3.1.
Обобщенная структура и спецификафункционирования типовыхрадиолокационных системКак отмечалось ранее, общая структура РЛ системы ГА определяетсячислом и пространственным расположением районных центров ЕС ОрВД,а также существующей на территории страны сетью воздушных трасси местных авиалиний. В каждом районном центре имеется несколько разнотипных РЛС и РЛК, РЛИ от которых поступает на АС УВД, где используется для создания модели воздушной обстановки, и в УВД в зоне ответ142Глава 3. Компоненты внешней среды радиолокационных систем и комплексовственности соответствующего центра.
Поскольку график (расписание)движения ВС ГА известен заранее (носит детерминированный характер),постольку главная задача радиолокационного наблюдения в системах аэроконтроля и УВД ГА состоит в снижении до минимума возможности потери РЛ контроля над целью, т. е. срыва РЛ наблюдения. При идеальномвыдерживании заданной траектории в пределах норм эшелонированияи номинальных характеристиках основного источника информации о движении ВС контроль за ИВП не вызывает серьезных трудностей. Поэтомупринципы обработки РЛИ в такой системе на выходят за рамки рассмотренной ранее триады «первичная – вторичная – третичная» (рис.
2.5). Проблемы помехозащищенности, повышения точности определения координати параметров движения ВС в данном случае отходят на второй план и рассматриваются лишь с точки зрения достижения указанной цели УВД.РЛ система РТВ в соответствии со своим основным предназначениемобеспечивает создание над всей территорией страны сплошного РЛП.Структура этой системы носит сложный иерархический характер. Некоторые из решаемых ею задач мирного времени являются детерминированными и полностью или частично совпадают с задачами, решаемыми РЛсистемой ГА. В то же время на нее возложен комплекс задач особого периода, решение которых предопределяет ряд существенных особенностейобработки информации о воздушной обстановке.
Понятно, что принципыи методы обработки РЛИ в такой системе перекрывают подобные нормативы РЛ системы ГА, которая в особый период становится ее составнойчастью. Поэтому рассмотрим принципы обработки РЛИ в РЛ системе РТВ,полагая, что они в той или иной степени отражают специфику прохождения информации и в АС УВД ГА.РЛ система РТВ, как уже отмечалось, включает сеть подразделений,формирующих РЛП с заданными параметрами, сеть объектов информационно-управляющей (ИУ) подсистемы и имеет три уровня (рис. 3.12).Нижние два уровня включают все элементы сети РЛП и соответствующие информационные центры (ИЦ-1, ИЦ-2, ИЦ-3) – элементы ИУ подсистемы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
