Ахияров В.В, Нефедов С.И., Николаев А.И. Радиолокационные системы (2-е издание, 2018) (1151780), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Этот шаг принципиален для предварительной оценкидостижимого результата и позволяет оптимизировать форму иэлектрофизические характеристики объекта.Математические ирасчетные модели базируются на решении граничных задач дифракции электромагнитных волн на телах сложной формы, имеющих в своем составе специальные материалы и покрытия.При расчете ЭПР больших (в длинах волн) сложных тел существенно , что на относительно высоких частотах можно выделитьотдельные фрагменты конструкции объектов, которые при данномракурсе вносят основной вклад в формирование рассеянного поля.Это позволяет проводить вычисления для таких центров рассеяниянезависимо друг от друга, при необходимости учитывая их взаимное влияние на последующих этапах.
Точность расчета радиолокационных характеристик центров рассеяния имеет особое значениев процессе анализа малозаметных объектов, поэтому большоевнимание уделяется разработке и совершенствованию электродинамических моделей. Классической моделью такого рода считается клин (кромка).Наносимые на различные элементы самолета радиопоглощающие покрытия постоянносовершенствуются и имеют переменнуюпо профилю толщину, сложную структуру с меняющимися значениями диэлектрической и магнитной проницаемостей как по толщине(нормально к поверхности), так и вдоль поверхности обшивки.Принципиальной является проблема уменьшения отражения относового обтекателя самолета.
В связи с тем, что под обтекателемнаходится антенна РЛС, а за ней система блоков с оборудованием, вклад антенны в ЭПР самолета может значительно превосходить вклад всех остальных элементов его конструкции. Однако,если повернуть зеркало антенны, направивего , например, вверх,можно существенно изменить ЭПР вдоль осевых направлений.Общая тенденция изменения радиолокационной заметностисверхзвуковых самолетов представлена на рис .2.14.
Если в1980-хгодах самолеты типа F-15 имели ЭПР более 10 м2, то у перспективных авиационных комплексов 5-го поколения, таких как2ЭПР не превышает 0,3 м •F-22,Мероприятия по снижению заметности самолета необходимосогласовывать с возможностями системы радиоэлектронного противодействия (РЭП), поскольку использование средств РЭП малозаметным самолетом позволяет получить значительное превосходство в воздухе.58Основы стеле-технологий2.6.ЭПР,м2Торнадо•10•F-15AF.38F-16A •6F-15C•42••Мираж F-TC, ЕмодернизацияРафаль-АF-117A • F-22A .EF-2000 L:.---.. JSFо~--~--~--~~--~---------~~19701975198019851990199520002005Год принятия на вооружениеРис.2.14. Тенденции изменения ЭПР сверхзвуковых самолетовОчевидно, что уже на первом этапе проектирования нового самолета необходимо решить, требуется ли поставить в качестве основной задачи получение возможно малого значения ЭПР в ущербмногим другим свойствам самолета или же необходимо сохранитьхорошую аэродинамику самолета при достижении малого уровняего радиолокационной заметности.
Примеры первого подходасамолетыF-117-и В-2, форма которых оптимизирована для достижения низких ЭПР в ущерб их аэродинамическим свойствам, примеры второго подхода-самолетF-22 и ряд других.После выполнения всех мероприятий, направленных на снижение радиолокационной заметности, необходима оптимизация работы комплекса бортового радиоэлектронного оборудования.
Демаскирующие признаки, вызываемые его работой, становятся существенными на фоне пониженной радиолокационной заметностисамолета. Поэтому требуется минимизировать время работы бортовой РЛС на излучение. Использование вычислительных возможностей комплексов бортового оборудования, карты местностии других методов позволяет в режиме радиомолчания определятьположение самолета и решать боевую задачу.Далее необходимо убедиться в эффективности всех проведенных мероприятий путем экспериментальных измерений радиолокационной заметности самолетов. Этот этап является обязательным и обладает рядом специфических особенностей. Вероятность592.
Методы измерения и расчета вторичного излучения РЛЦобнаружения, пропорциональная ЭПР, является статистическойвеличиной и зависит от очень многих факторов (курса и ракурсасамолета по отношению к РЛС, погодных условий и т. д.).Летным испытаниям предшествуют наземные, когда проводятся наблюдения самолета при различных ракурсах. Наземный измерительный комплекс позволяет получить круговые диаграммыЭПР в широком диапазоне длин волн.
Затем ЭПР самолета измеряется в условиях полета с одновременной оценкой дальности обнаружения. Для набора статистики необходимо большое числоэкспериментов на земле и в полете. В частности, во время работ поуменьшению радиолокационной заметности самолета 4-го поколения Су-27 для набора статистики понадобилось более100 ч непре30 чрывного функционирования РЛС на наземном стенде и болеев полете.Контрольные вопросы1.2.3.Дайте определение ЭПР цели.Что такое поляризационная матрица рассеяния?Что такое динамические радиолокационные характеристики объекта?4.5.Какие методы используются для измерения ЭПР объектов?Перечислите основные методы расчета ЭПР радиолокационныхцелей.6.Чем строгие методы расчета полей рассеяния отличаются от приближенных?7.8.Чему равна ЭПР сферы в приближении геометрической оптики?Как определяется ЭПР плоской пластины в приближении физической оптики?9.В чем заключается основная идея метода физической теории дифракции?1О.
Что такое стеле-технологии?Глава3.Влияние подстилающей поверхностии атмосферы на характеристикирадиолокационных систем3.1. Общие сведения о рассеяниирадиолокационного сиmала подстилающей поверхностьюОпределение мощности сигнала, отраженного от подстилающей поверхности. Радиолокационные отражения от земной поверхности характеризуются величинойcr0-уделыюй ЭПР (ЭПРединицы площади земной поверхности), в то время как сосредоточенные вторичные отражатели характеризуются ЭПР cr [2, 4]. Полная ЭПР элемента разрешения земной поверхности зависит от облучаемой площади, которая определяется рядом параметров РЛС:длительностью зондирующих (или сжатых) импульсов, ширинойДНА и т. д.
Поэтому введение удельной ЭПРcr0 позволяет получитьхарактеристику отражающих свойств земной поверхности, не зависящую от перечисленных параметров.Эффективная площадь рассеяния участка поверхностимента разрешения) площадью= cr0S.определяетсяПри малых углах падения \j/ площадьSгдеS(элевыражением cr =r-дальность; Л~-~Аr ЛJJC't2COS\j/'ширина луча по азимуту; сраспространения электромагнитных волн; тпульса (рис.3.1,--скоростьдлительность има). При больших углах падения, когда величинаоблученной площади определяется, главным образом, шириной2луча антенны, а не длительностью сигнала, площадь S ~ r 0a , гдеОа-телесный угол диаграммы направленности антенны в стерадианах (рис.3.1, 6).Использование такого параметра, как удельная ЭПР, подразумевает, что отраженный от земной поверхности сигнал форми-613.
Влияние подстилающей поверхности и атмосферы ...6аРис.а-3.1. Элемент разрешения РЛС на земной поверхности:малые углы падения; б -большие углы паденияруется большим числом рассеивающих элементов, причем фазысигналов от элементарных рассеивателей независимы. Интегрированиепоэлементуразрешения даетследующеевыражениедлясредней мощности отраженного сигнала:рс.вхгде Рпер-=(мощность передатчика; Gперпередающей антенны; Апртенны;r-f1РперGперАпрсrо ds)24'4n sr--(3.1)коэффициент усиленияэффективная площадь приемной андальность.Радиолокационные отражения от земной поверхности зависяткак от параметров радиолокационной аппаратуры, так и от характеристик поверхности земли.К числу параметров аппаратуры, влияющих на характеристикиотражений от земной поверхности, относятся: длина волны, размеры облучаемой площади, направление облучения (по азимуту иуглу места), поляризация сигнала.К характеристикам поверхности земли, влияющим на отраженный сигнал, относятся комплексная диэлектрическая проницаемость и степень неровности.
Неровности поверхностей(особенноестественных) трудно поддаются математическому описанию, носравнительно легко характеризуются качественно. Отражения отземной поверхности могут быть зеркальными и диффузными.Зеркальное отражение. При описании явлений отражения радиоволн часто используют методы и терминологию, заимствованныеиз оптики, поскольку радиоволны и световые волны имеют одну и623.1.Общие сведения о рассеянии радиолокационного сигнала ...ту же электромагнитную природу. Поэтому известные из оптики законы отражения полностью справедmmы и для радиоволн.Зеркальное отражение возникает в том случае, когда линейныеразмеры отражающей поверхности много больше длины волны, асама поверхность гладкая.
Условия зеркального отражения можнопредставить в виде неравенств1mm »где lmin -л.;h«л,,наименьший линейный размер элемента разрешения;высота неровностей поверхности; л,h-(3.2)-длина волны.При зеркальном отражении в соответствии с законами ГО уголотражения равен углу падения. Таким образом, однопозиционнаяРЛС получит отраженный сигнал от зеркальной поверхности только в том случае, когда эта поверхность перпендикулярна направлению на РЛС . В противном случае зеркально отраженные лучи кРЛС не возвратятся.Фацетная теория отражения основана на анализе экспериментальных наблюдений отраженного солнечного света от воднойповерхности, покрытой рябью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
