Палий А. И. Радиоэлектронная борьба. М., Воениздат, 1989 (1083413), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Применительно к рздиолокации ЭПР объекта называют эквивалентную ему площадь поперечного сечения, которая, будучи помещенной в точку нахождения объекта, рассеивает во все стороны падающую энергию радиоволн, создавая в приемнике РЛС такую же плотность потока мощности, как и реальный объект. Понятием ЭПР широко пользуются в радиолокации, РЭБ, оптике, атомной физике. Ее значение зависит от отражаюгцих свойств объекта 1размеров, формы, материала) н его положения, длины и поляризации волны излучаемой РЛС [17, 34).
Математически ЭПР объекта о, выражается как отношение плотности мощности П„р отраженного сигнала, вызываемого им в месте расположения антенны РЛС, к плотности потока мощности Па, электромагнитной волны, падающей на объект. При диффузном рассеянии энергии радиоволн объектом, когда его неровности соизмеримы с длиной облучающей волны ).ю или несколько больше ее, о,=4п)схП„р/П„,„, где )с — расстояние от рассеивающего тела до антенны РЛС.
Гладкая, плоская, идеально проводящая поверхность имеет узкую диаграмму направленности вторичного рассеяния. Основная часть энергии отраженной волны заключена в главном лепестке ДНА, ширина которого уменьшается с увеличением размеров отражающей поверхности и укорочением длины падающей волны. Если поверхность облучается под прямым углом, то основная часть отраженной энергии возвращается к источнику облучения. При углах облучения, меньших 90; к РЛС возвращается часть рассеянной энергии в пределах боковых лепестков ДНА.
Сложные объекты (самолеты, корабли, танки) можно рассматривать как совокупность большого количества отдельных элементов, рассеивающих электромагнитную энергию в разных направлениях. Суммарная амплитуда отраженного сигнала определяется относительными фазами и амплитудами излучений отдельных отражателей и подвержена флюктуациям. Характер флюктуаций результирующего сигнала во многом зависит от скорости и направления перемещения объекта н даже его отдельных элементов относительно РЛС. Претерпевают изменения и фазы сигналов, отраженных сложны- ао мн целями. В процессе рассеяния ЭМВ различными объектамн обычно происходит деполяризация сигналов.
Степень ее зависит от вида поляризации падающей волны и свойств облучаемого объекта. Отдельные элементы объектов сложной формы неодинаково изменяют поляризацию падающего сигнала. гт 90' 199' Рнс. 3.1. Рассеяние радиоволн: а — самолетом; б — головной частью ранетм 1длнна радиоволны 1О см) Диаграммы рассеяния реальных объектов, показывающие зависимость интенсивности рассеяния от угла падения волны, определяются их конфигурацией и ориентацией относительно станции. Как правило, они бывают мпоголепестковыми (рис. 3.1). На практике обычно пользуются средним значением ЭПР (ст р) Ниже приведены средние значения ЭПР (в мг) объектов на длине радиоволны 3 см: Автомобилть танк, .........
7 — 30 Артиллерийский снаряд калибра 75 см . . . 0,01 Вертолет.............. 0,5 — 1,0 Головная часть баллистической ракеты типа «Мииггтмен-2»........... 0,003 Истребитель тактический: типа Р-4 «Фантом» типа Р-15 «Игл» типа Р-16 «Флайтинг Фалкон» Катер, Крейсер Крылатая ракета . . . ° . ° 5 — 7 3 1,7 50 — 100 1О 000 — 14 000 0,3 — 0,8 б1 51орскойт буй Пс»вводная лодка в наднодвом поло кегпггг .
Радноогражагелп днпольпые (пачьа) Ракета прогнвокорабельнан тапа «Томагавк» (прн курсовых углах, блнзкнх к 45*') Страгегнческнй бомбарднровшнк: типа В-52 тапа В 1 типа В-1В Суда средние водонзмешеннем ог 2000 до 3000 г Суда крупные (гнпа супертанкер) Траулер Человек 1,0 100 †1 10 — 20 0,015 100 1О 1,0 2000 †50 1О 000 — 100 000 700 †7 0,08 3.2.
Дипольные радиоотражатели Дппольные радиоотражатсли (ДРО) представляют собой тонкие пассивные вибраторы (рпс. 3.2), изготовленные из мсталлизпрованной бумаги, мсталлпзированного стеклянного волокна, алюминиевой фольги, нейлонового волокна, покрытого серебром, и других материалов !1, 16]. Их длину и толщину выбирают такимп, Рнс.
3.2. ПоугуволгговыГ« (днпольнын) радноогражагсль Л вЂ” напраплснна потока мощности обтгучаыгноа радноаолны; Š— напряжснность элоктрнчсскаго поля; Гà — напра кеннасть магннтпого поля; — угол полярнаацнн радноаолнм; — угол падснкн раднонплны чтобы обеспечить наиболее эффективное рассеяние радиоволн при меньших размерах. Максимальное значение ЭПР имеют ДРО с длиной, близкой к половине длины волны подавляемой РЛС, прп которой наблюдается резонансное рассеяние (рис.
З.З). Для получения резо- панса тока диполь укорачивают до значения, несколько меньшего половины длины радиоволны. Степень укорочения зависит от поперечных размеров ДРО. Так как для уменьшения массы и объема пачек толщину ДРО делают как можно меньше, то укороченпс оказывается незначительным. Поперечные размеры ДРО, выбранные 62. пз условия обеспечения макс»»;>липой улс»ьпоЙ ЭПР, госта>ванн>т десятые.
а иногда и сотыс,толп мнл.шметра. ))3 практике длина топки с ДРО (др„рзв>ш 0 47 (рлс. При увеличении длины ДРО пх ЭПР пзмспяс>ся волнооб- ° (хт разно с максимумами па расстояппнх, примерно равны:с (о Ц2, возрастзя прп последую- 33 шп.'. Резонансах (рпс. 3.4).
Однако ЭПР возрастает с меньшей иптспспвпостьк> по ((4 сравнению с увеличением длп- пг пы лент. Длинные ДРО позвоняют расширить диапазоппость йЗ йо йз йа йт 08 ((Х пассивных радиопомех. В С)>)А разработаны длинные Рис. 3.3. Зависимость ЭПР ленты, изготавливаемые из ме от соотношении вивченш> длним довольных рвдиооттзллических и металлизиро- рви>ветлой и радиоволн ваш>ых полосок (волокон). Длинные ДРО применяются в главным образом для создания помех РЛС в длипповолповой части дециметрового и в метровом диапазонах радиоволн. Эффективность пассивных помех возрастает прн использовании ДРО в виде спирали, рассеиваемых тзк, чтобы образовать облако в виде паутины из многих лент.
й рис. Зуй Зависимость среднего значения ЭПР рвдиоатрв>нетели нрн увеличении его длины В процессе создания пассивных помех РЛС с самолетов, вертолетов, кораблей пли ракет в атмосферу выбрасывается большое количество ДРО, которые рассеиваются турбулентными потоками воздуха, образуя облако. Через некоторое время после выбрасывания, когда влияние спутных струй самолета уменьшается, 63 ДРО продолжают рассеиваться вследствие вихревого днннсения (турбулентной диффузии) отдельных участков атмосферы и размеры облака растут. Геометритзеский центр облака смещается под действием петра относительно точки выбрасывания н опускается вниз, Скорость снижения зависит от массы, размеров и формы ДРО, плотности и состояния атмосферы.
В спокойной атмосфере средняя скорость снижения тонких отражателей составляет 60 — 180 м,:мин на больших высотах и 25 — 70 м)мпн — на малых. В горизонтальном йерпнренин айр д П б 6 Рнс, З.З. Внд пассивных радиопомех на экране РЛС: о — сигналы и радиопомехи в начале «ыбрасывання дннадьных радиоотражатслей (отметая самолетов нз-за помех ие вндноп б — через некоторое время после ныбрасывавня отражателей ~отметив самолетов иаблюдаютсяи а— волоса пассивных радиопомех направлении ДРО перемещаются примерно со скоростью ветра, В большинстве случаев ДРО, выброшенные с самолета, рассеиваются в горизонтальной плоскости быстрее, чем в вертикальной, поэтому облако вытягивастгя по горизонтали в направлении ветра. Иногда они могут перемещаться вверх восходящими потоками воздуха, находиться во взвешенном состоянии и создавать пассивные радиопомехи в течение нескольких часов.
Пассивные помехи н ниде облаков ДРО позволяют скрыть от радиолокационного обнаружения различную военную технику. При выбрасывании большого количества ДРО на экране ИКО образуется засвеченная полоса, вытянутая в направлении ветра, маскирующая отметки целей (рис. 3.5). Кроме того, при определенных условиях с помощью ДРО можно образовать ложные цели, вынуждающие операторов РЛС затрачивать время на анализ отметок и выявление действительных целей среди множества ложных. В пространстве ДРО ориентируются происпольио в связи с их различной аэродинамикой и влияние . турбулентности атмосферы. Одни из них могут снижаться в горизонтальном положении, другие — в вертпкз ~ьно третьи — в наклонном.
Поэтому амплитуда отрз кгиного сигнала отдельными ДРО п их облаком мспястся по случайному закону. Суммарный сигнал, рассеянный множеством ДРО, имеет более широкий ~зг.отный спектр по сравнению с сигналом. рассеяяныч одииоч ным ДРО. Расширение спектра сипшлз иы,ыззстся появлением доплеровских составляющих, з,,иисянн.' от скорости ветра, турбулентности атмосферы. рззброгз скоростей движения н частот вращения ДРО. Поскольку метеорологические параметры атмосферы изменяются с высотой, то ширина спектрз сигналов, рассеянных облаком ДРО, также ие остзется постоянной. 11о эгпм же причинам спектр сигнала, рассеянного облаком ДРО, отличается от спектра облучающих его спгнзлоп на величину доплеровского смешения частоп . порождаемого движением облака относительно 1?ЛС с рз: личными скоростями. Облака дипольных РО рассеивают энергию приходящих сигналов в направлении к подавляемой РЛС, наделяя ее хаотической модуляцией.
Спектр рассеянных сигналов расширяется с возрастанием скорости ветра н уровней турбулентности атмосферы 1!4~. Его ширина в десятисантиметровом диапазоне радиоволн нс превышает нескольких герц и возрастает обратно пропорционально Халс. ЭПР облака из плз,, дипольных радиоотрзжателей. размеры которого не превышают импульсный разгешающий объем РЛС, равна произведению ЭПР отдельных ДРО пар„, находящихся в облаке: ао = нл.э.о чл э.о. ЭПР полуволнового ДРО при линейной поляризации поля и при совпадении его оси с вектором папряиенпости электрического поля Е будет максимзльпа и рьвпз пшал= 0,86Углз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
