Ахияров В.В, Нефедов С.И., Николаев А.И. Радиолокационные системы (2-е издание, 2018) (1151780), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Учитывая особенности распространения радиоволн прирадиолокациизагоризонтногообнаружения,обусловленные,вчастности, сложным характером потерь в ионосфере, соотношения, применяемые для определения дальности действия РЛС вклассической радиолокации надгоризонтного обнаружения, являются неприменимыми.
Исходя из этого, необходимо получить выражение для основного уравнения радиолокации, обобщенного наслучай РЛС загоризонтного обнаружения.Рассмотрим основные физические процессы,мощность принимаемого радиолокационноговлияющие насигнала при радиолокации загоризонтного обнаружения цели, расположенной в точке2,локатором,установленным в точке1(рис.9 .5).Будемсчитать, что максимум азимутального сечения диаграммы направленности РЛС направлен на цель, угломестная диаграмма ориентирована под низкими углами места. Критический угол местахарактеризуется тем,чтопривыполнении условияв< Екризлу-ченная станцией энергия остается в околоземном пространстве, апри выполнении условияв> Екрэнергиярадиоволнвыходит запределы ионосферных слоев.
Значение критического угла может3119.Радиолокационные системы ракетно-космической обороны,.,Рис.,,,,., ,.,Линия,., ,,,горизонтаi::0ТраекторЮ1 лучей при загоризонтном распространении радио9.5.воШI:1-локатор;2-цельбыть рассчитано* в зависимости от параметров ионосферы поформулеЕкр ~ arccosгде /кр сферы;ре;R31-(1 +zm )Rз/кр J22(hаб(9.1),критическая частота вертикального зондирования ионоzm -высота максимума концентрации слояFв ионосферадиус Земли.-При вьmолнении перечисленных выше условий плотность потока мощности в районе цели, находящейся за горизонтом на расстоянииRи высотеz,будет пропорциональна произведению мощности излученного импульса Ри и коэффициента усиления передающей антенной системы Gпер.
Будем считать, что излученнаяэлектромагнитная энергия будет излучаться под некоторым угломместа е< Екрв элементарной лучевой трубке, определяемой ши-риной ◊Е по углу места и шириной Щ3 по азимуту. Тогда в телесном угле(9.2)• Основы загоризонтной радиолокации / под ред. А.А. Колосова.1984. 257 с.М. : Радио и связь,3129.3.
Радиолокационные средства предупреждения о ракетном нападениибудет содержаться мощностьРиGпер8Q8Р=-~4п(9.3)С учетом того, что вся излученная РЛС энергия удерживаетсяионосферой, каждому направлению излучения энергии можетбыть поставлена в соответствие некоторая высота Z( s,теризующая высоту, которую на дальностимагнитное поле, излученное под угломs.RR),харакдостигает электроЭта высота в реальныхусловиях зависит от текущего состояния ионосферы, обладаетсвойствами однозначности, невзаимности и ограничена на интервалеO...
zm.Для учета поглощения радиоволн в ионосфере поставим в соответствие каждому i-му направлению излучения радиоволн собственный коэффициент Гi поглощения на трассе распространениясигнала и временное запаздывание 'tj. С учетом пространственнойрасходимостиэлектромагнитнойэнергии,излучаемойвнаправлении, и определив отдельно расходимость по высотепо азимутальному направлению8li ,z -м8ziипоперечное сечение луча8Si = 8zi · bli.(9.4)При этом азимутальная расходимость одинакова для всех направлений и равнаbli = 8~ · R3 sin ( R/ R3 ).(9.5)Для сферической расходимости справедливы следующие выражения:8z-1 = 8s-1 ·R·,(9.6)(9.7)Для каждого i-го направления излучения электромагнитнойэнергии плотность потока энергии электромагнитного поля в районе расположения цели может быть представлена в видеП - = 8~ _!_ =18Si ГiРиGпер (Ei)4nR3 sin (R/ R3 ) R 8eiгi =Гi (sj ,где Гi-_!_ 8zi Г-R).1-l(9.8)(9.9)коэффициент поглощения.3139.Радиолокационные системы ракетно-космической обороныВведем обозначение(9.10)тогда исходя из выраженийп.(9.8)и(9.10), можно записатьРиGпер ( Gj)= ---=----W12 (i)!(9.11)'гдеWi, (i) =4nRR3 sin(:Jg,Г,.Величина,определяемаявыражением(9.12)(9.12),характеризуетослабление электромагнитной энергии, т.
е. затухание радиоволнпри распространении от РЛС до цели по i-му направлению. Аналогом величиныWi, 2 (i)для надгоризонтной радиолокации является(9.13)Учитывая сложные условия распространения радиоволн, сложение электромагнитных полей от различных лучей происходит сослучайной начальной фазой. Это означает, что средняя плотностьпотока мощности электромагнитного поля в месте расположенияцели равна сумме плотностей потоков мощности, создаваемых суперпозицией всех лучей:(9.14)гдеWi,=[tw;,-'(i{(9.15)суммарный коэ ффициент ослабления мощности электромагнитного поля при распространении от РЛС до цели (п-числолучей).При распространении энергии в обратном направлении, т.
е .после отражения от цели с постоянной ЭПРcrв предположенииобратного распространения радиоволн по тем же лучам, что и припрямом проходе, и с учетом некогерентности различных лучейсредняя мощность принимаемого сигнала3149.3. Радиолокационные средства предупреждения о ракетном нападенииппJ:ip = LLПпр (i,J) А( Ei )пр,iгде Ппр(i, j) -(9.16)jплотность потока мощности сигнала, излученногопо i-му лучу и принятого поj-му лучу,. .) _ РиGпер ( Ei ) crПпр ( l,](9.17)- ----=----U7il (i)~1 (J)ЗдесьА ( вi )пр -эффективная площадь приемной апертуры;Wi2(i)(9.12),икоэффициенты, определяемые соотношениемWi 2(J) -Wi2 (i)= ~1 (i), ~1 (j) = Wi2 (j).Пренебрегая зависимостями от угла вi эффективных площадейпередающей и приемной апертур, для отношения сигнал/шум вточке приема можно записатьРпр_ .F:iGnepAupcrРшгдеW-(9 .18)РшWполное радиолокационное затухание на трассе распространения, определяемое произведениемЗдесьWi 2иW21рассчитываются в соответствии с выражением(9.15) относительного i-го иj-го лучей.Выражение (9 .18) является основнымуравнением радиолокации, обобщенным на случай РЛС загоризонтного обнаружения.В соответствии с ним возможно посчитать потенциал РЛС в зависимости от состояния трассы распространения, определяемого коэффициентами Гi иОтечественныеРКО[27].gi .РЛСзагоризонтногооб11аруженияПервой отечественной ЗГ РЛС была экспериментальнаястанция 5Н77 «Дуга-2» (рис.9.6),построенная в Николаеве.
Антенная система РЛС была раздельной на прием и на передачу. Передающая позиция имела длину200м и высоту11 Ом. Станциябыла односкачковая. Потенциал станции регулировался в широкихпределах. Приемная антенна имела длину300м и высоту140м.3159.Радиолокационные системы ракетно-космической обороныРис.9.6. Передающая антенна отечествеmюй ЗГ РЛС 5Н77Станция впервые вышла в эфир в1969г. На этой станции проводилось изучение характеристик ионосферного рассеяния и впервые отрабатывались алгоритмы обработки принимаемых сигналов.На основании данных, полученных на РЛС 5Н77, бьша проведенаразработка двухскачковой станции «Дуга» .
Проектная дальность действия этой системы должна бьша составитьных полотен антенны РЛС равнялсяПередающее полотно имело500и9000 км. Размер прием250 м при высоте 140 м.300 мв длину.Помимо решения задач РКО, РЛС загоризонтного обнаружения применялись в интересах информационного обеспечения Военно-морскогофлота,вчастностидля дальнегообнаружениякрупных группировок надводных кораблей.Зарубежные РЛС загоризонтного обнаружения.
Такие РЛСактивно применяются в ряде зарубежных стран, в частности вСША, Великобритании, Австралии, Франции и Китае, для решения различных задач военного и гражданского назначения.В США РЛС загоризонтного обнаружения строились с начала1960-х годов в первую очередь для обнаружения морских и воздушных целей, а также для обнаружения баллистических и крылатыхракет. Примерами таких РЛС являются РЛСFacility (WARF), РЛСпостроенные в 1960 и1970 г. Сравнительно316Wide Aperture ResearchMagnetic-Drum Radar Equipment (МADRE),1961 гг., а также РЛС CONUS, созданная вновой РЛС загоризонтного обнаружения,9.3.
Радиолокационные средства предупреждения о ракетном нападениипредназначенной преимущественно для контроля экономическойзоны, является РЛС RelocataЫe(рис.9.7,а), построенная в1984Over-the-Horizon Radar(ROTНR)г. Данная РЛС при снижении воздуппюй и морской угрозы обеспечивает контроль путей транспортировки наркотиков, а следовательно, является примером реализацииРЛС двойного применения.В процессе военно-технического сотрудничества США и Великобритании в2002- 2003гг. было закончено строительство системытрех РЛС загоризонтного обнаружения на о. Кипр (рис. 9.7, б)*.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
