Ахияров В.В, Нефедов С.И., Николаев А.И. Радиолокационные системы (2-е издание, 2018) (1151780), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Наиболее радикальным способомповышения дальности обнаружения МВЦ является подъем антеннРЛС или установка РЛС на летательных аппаратах.Влияние тропосферной рефракции на точность измерениякоординат. Тропосферная рефракция не только влияет на зону2348.1.Особенности обнаруж:ения и измерения координат МВЦобнаружения РЛС, но и приводит к возникновению дополнительных ошибок измерения координат МВЦ. Ошибки измерения дальности составляют,как правило,единицы-десятки метров, и имиможно пренебречь. Ошибки измерения угла места могут достигатьзначения более 1°, и их необходимо учитывать при измерении высоты целей [20].Для стандартной рефракции учет ошибок обеспечивается тем,что в уравнении высоты вместо истинного значения радиуса Землииспользуется эквивалентное значение Rзэi."ц.= 8470 км:2rц= rц SlllEц +--.(8.3)RзэВ соответствии с этим выражением формируются напряженияразверткивиндикаторахопределениявысоты,например,вподвижных радиовысотомерах ПРВ-11 , ПРВ-13, ПРВ-17 и рассчитываются высоты целей в спецвычислителях 3-координатных РЛС.В общем случае для учета реальной рефракции должна быть известна зависимость градиента коэффициента преломления grad(n)по высоте вдоль трассы распространения зондирующих сигналов,которая может быть получена с помощью радиорефрактометра,метеорологического зонда и других дорогостоящих техническихсредств, что в условиях эксплуатации РЛС не всегда приемлемо.Поэтому для учета текущей рефракции используются метеоданныетолько в точке стояния РЛС.
В радиовысотомерах ПРВ-9, ПРВ-16и 3-координатной РЛС 19Ж6 высота цели определяется в соответствии с выражением.hц =rцSШЕц[20]22 Тэкв )с Н1 -50+--4-10- 7 ( 0,8---10Rзэ3rJ)2rц,(8.4)в котором третий член в правой части уравнения учитывает изменение рефракции, Тэкв-эквивалентная приведенная температура, учитывающая метеоусловия в точке стояния РЛС,Тэкв=РоТо(4800/) 'Ро 1 + - РвТогде р0 -стандартное атмосферное давление; Н1 -константа, равная высоте верхней границы зоны обнаружения РЛС; рв-дав-2358.Радиолокационные системы обнаружения маловысотных целейление воздуха, мб;l-парциальное давление водяного пара (абсолютная влажность, мб; То-абсолютная температура воздуха, К) .Такая приближенная коррекция считается вполне приемлемой дляповышения точности измерений высот.В условиях сверхрефракции на вход приемного устройстваРЛС воздействуют эхо-сигналы от местных предметов, находящихся за линией«нормального» радиогоризонта,и возможноналожение отражений из нескольких интервалов неоднозначностипо дальности.
Компенсация таких «перекрывающихся» помех (помех «второго хода развертки») в системах СДЦ возможна лишьпри использовании в РЛС зондирующего сигнала с истиннойвнутренней когерентностью и постоянным периодом повторения,что необходимо учитывать при защите РЛС от пассивных помех.Таким образом, рефракция радиоволн в атмосфере существенно влияет на показатели систем радиолокационного обнаружения,что следует учитывать при практическом использовании и оценкекачества работы РЛС обнаружения МВЦ.Влияние отражений от подстилающей поверхности на обнаружение и сопровождение МВЦ. Отражения электромагнитной энергии от поверхности земли, кроме интерференционногоискажения ДНА, могут приводить и к ухудшению наблюдаемостиполезного сигнала.
Особенно сильно это явление сказывается, когда отражения носят диффузный характер, т. е . отражающая поверхность не может рассматриваться как зеркальная. В этом случае часть рассеянной поверхностью электромагнитной энергиивозвращается в приемный тракт и представляет собой пассивнуюпомеху естественного происхождения. Наиболее важной характеристикой пассивной помехи является ее дисперсия (мощность),значения которой определяют требования к эффективности системы защиты РЛС от пассивных помех.
Остальные характеристики,определяющие выбор и построение систем защиты от пассивныхпомех (например, ширина спектра помехи), в этом разделе не рассматриваются.Проанализируем интенсивность отражений от земной поверхности для импульсной РЛС МВЦ. Используя формулу(3 .1)и полагая, что значения величин, входящих в подынтегральное выражение,впределахэлемента разрешения являютсямощность помехи Рпна входе приемного устройства в первомприближении можно определить выражением236постоянными,8.1.Особенности обнаруж:ения и измерения координат МВЦРп.вхгдеЕп-уголЭПР; Sразр (рис.~ PиGAF=падения42(Еп)4( 4n) rпизлучаемогоcroSpaзp ,(8.5)cr0импульса;-удельнаяплощадь элемента разрешения на поверхности земли8.1),(8.6)Удельная ЭПР различных подстилающих поверхностей выбирается по рис.8.2.аРис.1JC't11 /2cosЕп1J8.1. Область отражения от подстилающей поверхностивРЛСМВЦ:а-в угломестной плоскости; б -в азимутальной плоскостиа0 , дБ- 20 1----'.,,.,.._--+--+---+-------<- 20 ~ ~ ~~ ~;,J:;:;::;;;,:J-40 f---c~~4½½1,r;,,,,.,..!::::,-------j-40 1----+----"'~444444':;44<;.444- 80 ~~--+--+---+-------<- 80 ~~--+--+---+-------<О20 40 60 80 л, смО 20 40 60 80 л, смаРис.
8.2. Зависимостьcro от длины волны л,:а-будельной эффективной удельной ЭПРморе, степь, ледяные поля, пустыни; б-лесные массивы,пересеченная местность2378.Радиолокационные системы обнаружения маловысотных целейНайдем отношение входных мощностей пассивной помехи иэхо-сигнала от цели. Мощность полезного сигнала на входе приемника РЛС определяется известным уравнением радиолокации:р= PиGAF (€ц) crс.вх4(4n)2 rц4(8.7)ц·Тогда, учитывая, что для МВЦ Ец ~ Еп, получаемРп.вх(8.8)Рс. вхРасчеты, выполненные по этому выражению, показывают, чтодля большинства наземных РЛС мощность пассивных помех отподстилающей поверхности, в зависимости от характера рельефа итипа цели, может превосходить полезные сигналы наболее [20].30 ... 50дБ иЗона воздействия отражений от местных предметов определяется практически зоной прямой видимости и существенно зависитот характера рельефа местности, высоты подъема антенны и энергетического потенциала РЛС.
Для равнинных районов при высотеподъема антенны 6 ... 10 мв РЛС обнаружения МВЦ радиус зоныместных предметов составляет 30 ... 35 км. В районах со сложнымрельефом этот радиус и интенсивность отражений от местныхпредметов могут быть значительно большими.Для РЛС обнаружения МВЦ характерным является то, чтобольшая часть трассы МВЦ находится в зоне местных предметов.Такое соотношение сохраняется независимо от положения антенны. С подъемом антенны увеличивается дальность обнаруженияМВЦ, но одновременно расширяется зона местных предметов иувеличивается отношение помеха/сигнал на входе приемника.Следуеттакжеотметитьсуществованиерадиолокационныхотражений от различных неоднородностей атмосферы -отраженияот оптически ненаблюдаемых объектов или типа «ангелы-эхо»(рис.
8.3). Такие отражения обусловлены специфическими метеорологическими условиями, а также отражениями от птиц, роев насекомых и т. д. Особенно много таких отражений наблюдается в зонахРЛС с высоким энергетическим потенциалом. Природа отраженийот неоднородностей атмосферы различна. На РЛС могут воздействовать прямые отражения от неоднородностей, как например от2388.1.Особенности обнаруж:ения и измерения координат МВЦРис.8.3.
Вариаm образоваIШЯ отраженийтипа «ангелы-эхо»дождевых облаков, вихревых турбулентностей и т. п. Наиболее существенное влияние оказывают горизонтально-слоистые локальные неоднородности в атмосфере (чаще всего температурные), которые играют роль переотражателя электромагнитной энергии (см. рис.Энергия проходит по трассе «РЛС-неоднородность-8.3).земная поверхность» и таким же путем попадает на вход приемника. Именнопоэтому «ангелы-эхо» могут появиться на индикаторе РЛС далеко запределами зоны местных предметов. Такой механизм образования«ангелы-эхо» подтверждается тем, что скорость большинства «ангелы-эхо» равна удвоенной скорости ветра.
Отражения от них оченьзатрудняют обнаружение и сопровождение МВЦ, играя роль имитирующих пассивных помех.В целом отражения от подстилающей поверхности (местныепредметы) и от оптически ненаблюдаемых объектов оказываютсущественное маскирующее воздействие при обнаружении и сопровождении МВЦ. Без принятия эффективных мер по подавлению мешающих отражений обнаружение и сопровождение МВЦпрактически невозможно.Таким образом, основными трудностями радиолокационногообнаружения МВЦ являются следующие:1) малая дальность обнаружения целей наземными РЛС, вследствие чего не обеспечивается выдача РЛИ с требуемых рубежей.По этой же причине отсутствует взаимное перекрытие зон обнаружения соседних РЛС, в радиолокационном поле появляютсянепросматриваемые участки, сопровождение МВЦ осуществляетсяс провалами, что усложняет обстановку на командных пунктах;2)более высокая интенсивность мешающих отражений от подстилающей поверхности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
