Диссертация (1102680), страница 15

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

В процессеобработки экспериментальных данных на ПК выполнялось усреднение по огибающим этихсигналов. При больших длительностях зондирующего радиоимпульса накопление непроизводилось. Детали эксперимента (длительности зондирующих радиоимпульсов, пределысканирования по углу, шаг по углу, накопление, количество измерений) приведены в таблице 3.Радиоизображения представлены на рисунке 3.5 на графиках в координатах: азимут –временная задержка, при длительностях зондирующего радиоимпульса а) 1.5 нс, б) 3 нс и в) 6 нс.На рисунках (слева) показаны графики в градациях цвета, а на рисунках (справа) – с пороговымзначением а) 0.5 мВ2, б) 0.75 мВ2 и в) 1 мВ2.В результате, уменьшение количества отражателей на объекте и увеличение расстояниямежду ними привело к тому, что на получаемом радиоизображении (длительность зондирующихрадиоимпульсов – 1.5 нс) на рисунке 3.5а можно выделить несколько групп темных пятен,соответствующих отражениям большой интенсивности.Первая группа (временная задержка 14 нс) соответствует отражению от ближайшего краялоцируемого объекта.

Вторая группа (временная задержка 16 нс) состоит из двух отражений (1 –азимут от 70 до 230 и 2 – азимут от 50 до -180). Эти пятна на графиках соответствуют отражениямот ближайших отражателей, находящихся на левой и правой частях облучаемого объекта.

Такжеможно выделить едва заметные отражения, соответствующие временной задержке 16.5 нс.Третья (временная задержка 21 нс) и четвертая (временная задержка 22.5 нс) группысоответствуют импульсам, отраженным от отражателей, установленных на дальнем краелоцируемого объекта.В диапазоне временных задержек от 17 нс до 20.5 нс отражения отсутствуют. Этообъясняется тем, что отражатели, установленные достаточно плотно, на левом и правом краях68объекта кольцеобразной формы геометрически закрывают друг друга (см. фотографию нарисунке 3.4б).

В связи с этим данные отражатели эффективно отражают только очень малуючасть энергии.Наличие групп отраженных сигналов объясняется тем, что в каждой из них отражателинаходятся так плотно, что ЭМ волна трехсантиметрового диапазона отражается от группыотражателей также, как если бы она отражалась от одного элемента. В свою очередь,длительность зондирующих радиоимпульсов 1.5 нс позволяет разрешать по времени отклики откаждой из групп.а)б)в)Рисунок 3.4. Эксперимент с модельным объектом кольцеобразной формы (расстояния между отражателями –порядка длины волны): а) схема эксперимента (1 – вид сверху, 2 – вид сбоку); б, в) фотографии объекта (вид состороны АС и вид сбоку).Таблица 3ДлительностьПределызондирующихсканированиярадиоимпульсовпо азимутуШаг по углуНакоплениепоогибающимКоличествоизмерений1.5 нс260…-2000.20по 5 сигналам11553 нс280…-2200.20-2516 нс280…-2200.20-25169а)б)в)Рисунок 3.5.

Радиоизображения, полученные радиоимпульсами длительностью: а) 1.5 нс, б) 3 нс, в) 6 нс (слева – вградациях цвета; справа – по заданному пороговому значению).При увеличении длительности зондирующих радиоимпульсов до 3 нс первая и втораягруппы сливаются в одну группу, а третья и четвертая – в другую (рисунок 3.5б). При увеличениидлительности зондирующих радиоимпульсов до 6 нс обе группы, которые были нарадиоизображении, полученном радиоимпульсами длительностью 3 нс, также практическисливаются (рисунок 3.5в). Остается светлое пятно при временной задержке около 21 нс,соответствующее центру объекта кольцеобразной формы.703.3.4. Сканирование МО с отражателями, расположенными друг от друга на расстоянияхот трех до восьми длин волн ЭМ излученияВ следующей серии экспериментов количество отражателей на облучаемом объектеуменьшили в 2 раза и увеличили расстояние между ними.

В результате, на облучаемом объектеосталось закреплено 18 отражателей, а расстояние по продольному направлению OX между нимисоставляло от 10 см до 25 см, как показано на схеме (d = 210 см, h = 151 см, alpha = -100) нарисунке 3.6а. Фотографии объекта кольцеобразной формы с отражателями представлены нарисунках 3.6б (вид сзади – со стороны АС) и 6в (вид сбоку).

Остальные детали экспериментаприведены в таблице 4.Радиоизображения представлены на рисунке 3.7 на графиках в координатах: азимут –временная задержка при длительностях зондирующих радиоимпульсов а) 1.5 нс, б) 3 нс, в) 6 нси г) 7.5 нс. На рисунках (слева) показаны графики в градациях цвета, а на рисунках (справа) – спороговым значением а) 0.4 мВ2, б) 0.5 мВ2, в) 0.4 мВ2, и г) 0.5 мВ2.Таким образом, в результате того, что отражатели были разрежены на облучаемом объектев 2 раза, на радиоизображении (рисунок 3.7а), получаемом зондирующими радиоимпульсамидлительностью 1.5 нс, появилась возможность распознать отражения от отдельныхотражательных элементов.Отражения (временная задержка 14 нс) от первого, второго и восемнадцатого отражателей(см.

схему на рисунке 3.6а) слились в одно пятно, так как ширина ДНА не позволяет разрешитьсигналы (в поперечном направлении), отраженные от близко стоящих отражателей (примерно наодинаковом расстоянии от антенн). Пятно (задержка 14.5 нс, азимут -70) соответствуетотражению от третьего отражателя, пятно (задержка 16 нс, азимут -80) – от четвертогоотражателя, пятно (задержка 17 нс, азимут -90) – от пятого отражателя. Едва заметны наполученном радиоизображении: пятно (задержка 18.5 нс, азимут -70), соответствующееотражению от шестого отражателя, пятно (задержка 19.9 нс, азимут -60) – от седьмого отражателяи пятно (задержка 21.4 нс, азимут -40) – от восьмого отражателя.Пятно (задержка 15 нс, азимут 130) на радиоизображении соответствует отражению отсемнадцатого отражателя, пятно (задержка 16.5 нс, азимут 150) – от шестнадцатого отражателя ипятно (задержка 17.5 нс, азимут 180) – от пятнадцатого отражателя.

Едва заметно пятно (задержка19 нс, азимут 170), соответствующее отражению от четырнадцатого отражателя. Отражения оттринадцатого отражателя не видно. Это может быть связано с тем, что вследствие малостиширины основного лепестка ДОР (см. главу 2), в приемную антенну попадает только очень малаячасть отраженной энергии. Предположительно, отражение от тринадцатого отражателя должносоответствовать задержке около 20 нс и азимуту около 140. Пятно (задержка 21.5 нс, азимут 120)соответствует отражению от двенадцатого отражателя.

Отражения (задержка 22.5 нс) от71девятого, десятого и одиннадцатого отражателей слились в одно пятно, по той же самой причине,как и в случае с первым, вторым и восемнадцатым отражателями.Отражения от отдельных отражательных элементов при увеличении длительностизондирующих радиоимпульсов до 3 нс сливаются. В результате, на радиоизображении (рисунок3.7б) виден объект, похожий на “кольцо”, при этом на нем присутствует разрыв,соответствующий диапазону временных задержек от 19.5 нс до 21.5 нс и азимуту от 10 0 до 230.Разрыв замазывается при увеличении длительности зондирующих радиоимпульсов до 6 нс(рисунок 3.7в) и до 7.5 нс (рисунок 3.7г).

В результате, четко видно “кольцо” без разрывов, атакже его центр, который при использовании зондирующих радиоимпульсов длительностью 7.5нс имеет меньшие размеры, чем при радиоизображении, получаемом радиоимпульсамидлительностью 6 нс. Это следует из того, что пространственная длина радиоимпульсадлительностью 7.5 нс (6 нс) составляет 225 см (180 см), а его разрешающая способность подальности – 112.5 см (90 см), при этом диаметр кольца составляет величину D = 127 см.

Или сдругой стороны, разность по времени радиоимпульсов длительностью 7.5 нс и 6 нс составляет1.5 нс. Значит, пространственное размазывание отклика на радиоизображении, получаемомрадиоимпульсами длительностью 7.5 нс, будет больше на 1.5 нс. Это означает, что вдоль осизадержки внутренний размер “кольца” (белого пространства) на радиоизображении, получаемомрадиоимпульсами длительностью 6 нс, будет больше на 1.5 нс. Действительно, внутренниеграницы “кольца” лежат в диапазоне от 20.5 нс до 22.9 нс (радиоимпульс 6 нс) и от 22.5 нс до23.5 нс (радиоимпульс 7.5 нс). То есть внутренний размер “кольца” на радиоизображении,получаемом радиоимпульсами длительностью 6 нс, составляет 2.4 нс, а радиоимпульсамидлительностью 7.5 нс – 1 нс.

Таким образом, внутренний размер “кольца” на радиоизображении(радиоимпульс 6 нс) больше, чем на аналогичном радиоизображении (радиоимпульс 7.5 нс) навеличину 1.4 нс, что примерно равно разности длительностей зондирующих радиоимпульсов.72Таблица 4ДлительностьПределызондирующихсканированиярадиоимпульсовпо азимутуШаг по углуНакоплениепоогибающимКоличествоизмерений1.5 нс260…-2000.20по 5 сигналам11553 нс280…-2200.20-2516 нс280…-2200.20-2517.5 нс280…-2200.20-251а)б)в)Рисунок 3.6.

Эксперимент с модельным объектом кольцеобразной формы (расстояния между отражателями – от трехдо восьми длин волн): а) схема эксперимента (1 – вид сверху, 2 – вид сбоку); б, в) фотографии объекта (вид состороны АС и вид сбоку).73а)б)в)г)Рисунок 3.7. Радиоизображения, полученные радиоимпульсами длительностью: а) 1.5 нс, б) 3 нс, в) 6 нс и г) 7.5 нс(слева – в градациях цвета; справа – по заданному пороговому значению).743.3.5.

Зависимость информативности получаемых радиоизображений от направленийвекторов поляризации передающей и приемной антеннЦелью следующей серии экспериментов является проверка зависимости отражающейспособности отражателей от направления поляризации. Во всех предыдущих экспериментахвектора электрического поля E передающей и приемной антенн находились в вертикальныхплоскостях. Проверим, возможно ли получить дополнительную информацию о рассеивающемобъекте в случае, если вектора электрического поля E обеих антенн будут находиться вгоризонтальной плоскости. Для этого повернем в одном направлении плоскость поляризациипередающей и приемной антенн на 900. В результате, “длинные стенки” рупорных антенн примутвертикальное положение, а вектора электрического поля E будут лежать в горизонтальнойплоскости.

Конфигурацию объекта кольцеобразной формы с отражателями оставляем такой же,как и в предыдущей серии экспериментов, описанных в разделе 3.3.4. Схема эксперимента (d =210 см, h = 151 см, alpha = -100) приведена на рисунке 3.8а, детали эксперимента – в таблице 5.Полученные радиоизображения представлены на рисунке 3.8 при длительностяхзондирующих радиоимпульсов б) 1.5 нс и в) 3 нс. На рисунках (слева) показаны графики вградациях цвета, а на рисунках (справа) – с пороговым значением б) 0.4 мВ2 и в) 1 мВ2.Таблица 5Длительностьзондирующихрадиоимпульсов1.5 нс(для обеих антенн полеE горизонтально)3 нс(для обеих антенн полеE горизонтально)1.5 нс(кросс-поляризация)Пределысканированияпо азимутуШаг по углуНакоплениепоогибающимКоличествоизмерений260…-2000.20по 5 сигналам1155280…-2200.20-251260…-1400.20по 5 сигналам100575а)б)в)Рисунок 3.8.

Характеристики

Список файлов диссертации