Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Повышение и понижение высот полета воздушных целей, требования наблюдения наземных и морских целей заставляют конструкторов перераспределять энергетический ресурс для выполнения требований к конкретным РЛС. В ряде случаев эоны видимости приближают к идеализированным, соответствующим косекансным характеристикам направленности. Зона видимости прн косекансных характеристиках направленности.
Представлена на рис. 11.4 в н„ прямоугольных коордивг натах «горизонтальная ! дальность гп — высота цели Нп» применительно к модели «плоской Земли». Наряду с приВо мерно изодальностным угломесткым участком г„ Бо < Б < Е„ЗОНа ВИДИМОРнс. И.4 сти включает изавысотКЫй У«аетаК Б! <Б<ег. Угломестные характеристики направленности на передачу и прием имеют на изовысотном участке вид г(е) = созес е/созес Б! Заменяя в формуле (1!.1О) СпсрАпр вСОпсрАОпрс (е) и г„= Нп/зш Б, можно получить Э,, вЭСо„, сг, Ао згл г,!(4к) Н„. (11.27) Уравнение (11.27) показывает, что для сектора углов места е, < Б < Б, принимаемая энергия вообще не зависит от дальности гп и обратно пропорциональна четвертой степени высоты цели Нп.
Пример зон видимости реальной РЛС. На рис. 11.5 показаны согласно рекламному проспекту !5.88) зоны видимости РЛС УВД АЖ-10 88 (см. разд. 2.2.9) при мощности передатчика 15 и 30 кВт. 50 40 «4 30 ., 20 ж 1О !О 20 30 40 50 60 70 80 90 !00 КАНСИ, псп! Рис. 11.5 Учтена кривизна земной поверхности и условия нормальной рефракции радиоволн. Горизонтальная дальность нанесена в морских милях (1 ппи = 1,852 км). Нижняя кромка зон видимости не показана. Методика учета кривизны земной поверхности прн построении зон видимости. Кривизна земной поверхности учитывается в форме поправки к зоне видимости (рис. 11.6), принятой для модели плоской Земли. Поправка /!Нц = Н„, — г„япе определяется из треугольника рис. 1!.б,а с вершинами: А — у РЛС наземной сфере; Ц— в месте нахождения цели; Π— в центре Земли.
кит а) гг Рис. 11.6 Стороны треугольника АОЦ составляют соответственно АЦ= г, ОЦ= Кз + Н„„„и ОА=Яз, где Яз — радиус Земли, а Н„„„— истинная высота цели. Из теоремы косинусов следует равенство /'3 1!чист Вынося /1з за знак корня, обозначим 2гц з!и ец//!3 + гц //!3 = а. 2 2 Поскольку [а~ «1, то значение Л-ра =1+а/2 — а /8. Отсюда можно найти Н,„= гцз!пец+гц соз ец/2/!3 и 2 2 ЬН„„р, = Н„„— г„з[пе„= гг созз е„/2/!з . (11.28) Учитывая нормальную тропосферную рефракцию, истинный радиус Земли /!з обычно заменяют эквивалентным /!з, (см. разд.
11.3.4). Масштаб высоты укрупняют по отношению к масштабу дальности, растягивая масштаб углов места (рис 11.5 и 11.6,6). Формулы дальности прямой видимости. При нулевой высоте подъема антенны РЛС такая формула является следствием (11.28) дпя е, =О. В предположении нормальной рефракции и эквивалентного радиуса Земли (см. разд.
11.3.4) г „„[км]м4,12 /Й,[м]. Для конечной высоты подъема НА (наземная или бортовая РЛС) дальность прямой видимости увеличивается г иъ[км) 4,12 (,/Й„[м]+,/Й~м]). Нижние кромки зон видимости РЛС. Под ними располагаются глубокие провалы в области малых углов места е = е„. Этим углам соответствует скользящее облучение земной поверхности.
Согласно формуле (8.47), отражение приближается к зеркальному даже в сантиметровом диапазоне волн. Последнее позволяет пояснить образование провалов. Подставляя !Е(-е)( = = !Г[е)! Ф = 1, (()р = 180' в (11.19), что далеко не всегда реально, полагая Н„з!пе/Х «1 и з!пе = е = Нк(г„где НА и ̈́— высоты подъема антеннь( и цели над горизонтом, находим множители Земли на передачу и прием (2к . ] 4кНц Ез(е) = 2з!п~ — з!пе = — —. (11.29) [л Подставим (11.29) в (11.22) при г„=г,„з(е) и единичных значениях угломестных характеристик направленности антенн на передачу и прием. Решая полученное уравнение относительно г з(е) = ) выз(Нц) получим гг (ц.)=,Я ' 'ц„ц„)(.
()()р) Таким образом, .максичатьная датьность локации нижатептщих навечных и надводных целей пропорциональна корню квадратно.чу из: ° произведения высот подъема цели Н„и антенны радиолокатора Н„, отнесенного к длине волны; ° расчетной максимально возможной дальности радиолокатора в свободном пространстве г Согласно последнему рассматриваемая максичарьная дарьность пропорциональна корню восьр(ой степени ра входяи/их в подкорвнные выражении (11.11), (11.13) отношения Э/Э„,,„и параметров б р,А„р и а„,р.
11А.4. Максимальные дальности связи, навигации, пассивной локации и локации с активным отпетом Как и максимальная дальность активной локации, эти максимальные дальности рассматриваются только в квазиоптическом приближении. Энергия принимаемого сигнала и максимальная дальность связи.
Полагается, что передающая антенна с коэффициентом усиления (л р излучает энергию Э. На расстоянии г от передаюшей антенны приемная антенна с эффективной площадью А„р принимает энергию Э„р, равную: а) в свободном пространстве (11.31) 4кг б) с учетом множителей Земли Ез (по полю) и атмосферы ЕА (энергетического) Эцр = 4пррз ЕА (1! 32) 4лг Максимальная дальность связи при чувствительности приемника Э„,,„и учете влияния Земли и атмосферы (11.33) гц)эх ЗА = Выражения (11.31)-(11.33) применимы не только в связи, ио и в радионавигации и пассивной локации. Максимальная дальность локации с активным ответом.
Для реализации локации с активным ответом необходимо: 1) обнаружение запросных сигналов приемником ответчика„2) обнаружение ответных сигналов приемником запросчика. Максимальная дальность определяется наииеньшей из максичарьнь(х дальностей по запросной г и ответной г, линий. Без учета множителей Земли и атмосферы выражения для этих дальностей имеют внд: 163 — — . (».(Е 4 Эпрппиою ' ' 4яэ.ршщ Следует иметь в виду, что (11.34) выведены в предположениях: ° обнаружения каждого импульса сигнала запроса, требуемого для запускаответчика; ° обнаружения каждого импульса координатной части ответа и возможности некогерентного накопления координатных (равд.
24.9) сигналов. Логарифмическая форма уравнения максимальной дальности связи. Она применительно к (11.33) имеет вид 1 гппд дь [Эдь Эпр ппп, дь + ~опер, дь + Аопр, дь 2 2Рз,дь Гд, ь] 5 5. 11.2. Дополнительные сведения о влиянии земной поверхности на работу радио- и оптических РЭС В равд. 11.2 рассматриваются варианты распространения вдоль гладкой или неровной поверхностью Земли в расчете на развивающиеся за последнее время методы компьютерного моделирования распространения радиоволн [2.131, 7.28]. Для определения напряженности поля в освещенной точке приема используется геометрическая оптика. Решения с учетом полутени, полученные с использованием теории днфракции [7.15], отнесены в равд.
11.4. Уточнения моделей добиваются, используя экспериментальные данные, цифровые карты и планы местности. 11.2.1. Области пространства, суибестеенныв для раслространения и отражения полн Область пространства, существенная для распространения. Занимает несколько пространственных зон Френеля и имеет форму эллипсоида вращения с фокусами в корреспондирующих пунктах [7.17]. Поскольку область вытянута, фронт в ее пределах считается плоским. С укорочением длины волны область сужается и в оптическом диапазоне превращается в линию, называемую лучом.
е' Гп 3 ! 1 1 1 1 1 — — -1.—.— '2с1 и, 1 Ряс. 11.7 Область пространства, существениаа для отражения от поверхности Земли. За излучающий пункт принимается зеркальное изображение реального излучателя (фазового центра антенны) при Нц» Нд (рис. 11.7). Поверхности эллипсоидов, пересекаясь с отражающей поверхностью, образуют участок, существенный для отражения. Этот участок создается несколькими зонами Френеля, первая из которых имеет форму эллипса, остальные — эллиптических колец. В радиолокации обычно учитывают первую зону Френеля. Размеры и-й зоны Френеля находят из выражений: п2.Н, ( л).
а„= — д 1+ — ~, Ьп =а„впУ, в(шр в)шр 4Н„япЧ~/ 2Нх в1пЧ/ (11.35а) где гьо —— уе гуу — расстояние «точки отражения» относительно излучающего пункта вдоль горизонтальной оси г„. При Нц «Нд искомая область строится относительно зеркального изображения цели, что учитывается при использовании выражений (11.35а), в которых Нп заменяется на Нд. При Нц = Нд '.л 1 )Йд а = —.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
