Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 35
Текст из файла (страница 35)
В теоретической модели принималось, что экспериментальный радиолокатор был расположен на равнине. Затем на теоретической модели были получены оценки, соответствующие экспериментальным данным. При сравнении теории и эксперимента выполнялся подбор значения Тв — удельного коэффициента рассеяния. Критерием для подбора служил минимум абсолютного значения средней разности — ,'1 ~~1 '1101йд™ вЂ” 101йд1'11.
п В этой формуле и — общее число слагаемых, д и д — теоретиче- 00 О) ские (полученные на модели путем расчетов) и экспериментальные оценки отношения помеха/шум. Первый знак суммы означает суммирование данных для различных положений луча. Второй — суммирование данных для различных дальностей настройки канала обнаружения 1в каждом положении луча). Был сделан вывод, что наилучшее совпадение теории и эксперимента достигается при 101я% = — 23 дБ. Приводимые на рис. 7.4 теоретические графики соответствуют этому значению удельного коэффициента рассеяния.
Для демонстрации результатов "калибровки" на рис.7.4,а, б, в приведены оценки интенсивностей сигналов, отраженных от земной поверхности, полученные на теоретической модели, а также экспериментальные данные. Каждому из указанных выше положений луча радиолокатора в вертикальной плоскости соответствует отдельный рисунок. Из графиков видно, что, используя теоретическую модель, можно с приемлемой точностью рассчитать интенсивность помехи от земной поверхности для исследуемого радиолокатора. Теперь целесообразно вновь вернуться к некоторым вопросам из предыдущих параграфов. По результатам анализа общего выражения 17.1.3) для отношения помеха/шум, относящегося к КН сигналу, можно высказать следующие соображения.
Согласно основному закону радиолокации, при фиксированной отражающей поверхности мощность сигналов обратно прогюрциональна четвертой степени дальности до отражающего обьекта. С другой стороны, площадь облучаемой земной поверхности пропорциональна дальности. Кроме того, с увеличением дальности уменьшается угол скольжения падающей радиоволны, что приводит к падению коэффициента отражения от земной поверхности. В итоге, мощность сигналов обратно пропорциональна четвертой степени дальности, на которую настроен канал обнаружения. 186 Сказанное относится в полной мере не ко всем слагаемым, вхо': дящим в общую формулу, а только к первому, доминирующему.
По. скольку в формулу для отношения помеха/шум входят и другие слагаемые, то закон четвертой степени искажается. Поэтому "эффектив, ная" степень оказывается несколько меньше четырех. Однако при малых дальностях действует дополнительный фактор, ,:, влияющий на распределение интенсивности отражений по дальности. Направление излучения на участок поверхности, находящийся ближе к радиолокатору, имеет большее отклонение от оси луча, чем направ' ление на более дальний участок. Следовательно, с уменьшением ,-:;~~:„дальности до рассеивающего участка падает усиление антенны в его :~~~",:,.',"',направлении.
Это обстоятельство может так существенно повлиять !',=:,.';,'.;:.„"=,', на окончательные результаты, что зависимость отношения помеха :,.'.:,~~';:) -шум ог дальности ни в коей мере не будет соответствовать никаким ',:.~,":.,";:.,'.,';;-;:;-'степенным законам (см. теоретическую кривую иа рис.7.4,а). 101ад 10 ад 8о 70 оо оо ':~-"„-:!.: 70 ;=„~!;:;' 00 50 50 4О 750 1500 г,м 0 750 1500 в) г,м 0 750 1500 0 а) г,м О) ;; ~~-';:: Рис. 7.4. Теоретические (сплошные к зависимости отношения помеха/ канал обнаружения, при угл Вернемся к вопросу об аппро '::„'-"„"'„'',::,: сти антенны :Ф~:;,'=',;.:-' Если в модели использовать 4~!':~ зковая структура которой опреде "~'.;~~~",';традиционными методами анали ' '.;Тв'";.',.", при "калибровке" модели. Даль ;:,.;::«~':;::: вольно малы и поэтому теорети ;;::1,.';:=!,значительно ниже.
Настолько н '.,1„,!;:"!'.иие теории и эксперимента. Изм "'!',"!з эффициент удельного рассеяния ,:; >;:." ствие. Но, тогда аналогичные про '~"::;~Р1,',1 Добиться удовлетворительного со .',.";.:г~!".;::,'.Удается лишь в том случае, если ',.'~~!:::: цикз диаграммы, представленную Теперь обсудим значение уде :.',которое было получено при сопо е (пунктир) настроен ' 1в) ривые) и экспериментальны шум от дальности, на которую ах месталуча 0' (а), 1'10) и 5 ксимации диаграммы нап равленно- диаграмму направленное ляется выражениями, по за антенн, то возникнут ние лепестки такой дна ческая кривая на рис.7.4 иже, что нельзя наблюдат енив соответствующим о у„можно устранить это блемы возникнут для рис впадения для всех углов в модели использовать ап в предыдущем параграфе.
льного коэффициента рас сгавлении теории и экспе ти, лепестлученными трудности граммы до,в пройдет ь совпадебразом ко- нссоответ. 7.4,а и б. места луча проксима- сеяния у„, римента, а также значения у„которые необходимо использовать в оценках интенсивности отражений. По имеющимся литературным сведениям 137, т. 11 нельзя прийти к однозначномУ выводУ, какое значение уа следУет пРинЯть в Расчетах. Предоставляемые данные разбросаны в довольно широких пределах. Конечно, в первую очередь на это влияют объективные обстоятельства в удельный коэффициент рассеяния сильно зависит от характера местности. Однако в процессе излагаемого здесь сопоставления расчетных и экспериментальных результатов можно сделать вывод, что на полученное значение уа могли повлиять и субъективные факторы. Поясним сказанное на примерах.
Представим себе, что с помощью некоего наземного радиолокатора сделаны измерения отношения помеха/шум. Боковые лепестки диаграммы направленности антенны в этом радиолокаторе сравнительно большие. Представим далее, что в модели, с помощью которой оценивалось значение удельного коэффициента рассеяния, лепестки нс принимались во внимание. В реальном радиолокаторе отражения, поступившие по боковым лепесткам, будут существенными (из-за малых дальностей до соответствующих рассеивающих элементов). А при сопоставлении расчетных и экспериментальных результатов эти отражения в модели учитываются как поступившие по главному лепестку. Интенсивность отражений, соответствующих главному лепестку диаграммы, в модели будет завышена по сравнению с реальным значением.
В результате сопоставления реальных замеров с расчетными данными будет получено значение удельного коэффициента рассеяния ув которое больше истинного значения. Нечто подобное можно отметить и применительно к рассматриваемой здесь модели. Как уже отмечалось, местность, на которой производились экспериментальные измерения, неровная. В модели было принято, что радиолокатор расположен на равнине.
Не исключено, что реальный угол наклона местности в том направлении, в котором производились измерения, несколько отличался от того, который был использован в модели. Исходя из сказанного, предположим, что при сравнении теории с экспериментом мы допустили ошибку, когда задавались геометрической моделью земной поверхности. Положим условно, что экспериментальные данные получены на возвышенности, имеющей некоторый угол наклона местности а. Тогда можно вновь провести сопоставление расчетных и экспериментальных данных.
И при этом для оцениваемого значения удельного коэффициента рассеяния получим другое значение. Например, если в расчетах принимать а = 0,6', то в результате сопоставления оказывается, что земная поверхность, на которой производились экспериментальные измерения, имеет удельный коэффициент рассеяния 101~70 = -13 дБ. 188 Основываясь на этих примерах, можно прийгн к заключению, что йзмерения удельного коэффициента рассеяния, сделанные на назем.ном радиолокаторе, менее достоверны измерений, сделанных на са:молетных радиолокаторах. Измерения на самолетных радиолокаторах производятся при сравнительно больших углах скольжения и в этом случае всякие неровности поверхности не сильно сказываются на результатах.
Кроме того, отражения, принимаемые по главному и боковым лепесткам диаграммы направленности, при больших углах скольжения всегда поступают примерно с одинаковых дальностей. Поэтому доля отра, жений, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направлен',;=..~~':,,:.ности антенны самолетного радиолокатора, не может быть сущест~.',';~4; ровной и значит, неадекватный учет уровня боковых лепестков не :;;:,, !':„';::сильно повлияет на результаты обработки измерений -;,1~1!:,,; Судя по материалам 137, т.
11, удельный коэффициент рассеяния в ;,,ф!!,"'::",большинстве случаев лежит в диапазоне — 10... — 25 дБ. В 153) содер- 'ф~';: антея утверждение, что для гористой местности удельный коэффи- !-"~;:;.::-':: циент рассеяния может составить — 5 дБ 7.4. Отражения импульсных сигналов от земной поверхности Далее рассматривакпся оценки интенсивности отражений, вы:,л' цолненные применительно к гипотетическому радиолокатору "":.",$';.',;::: Отношение помеха7шум для импульсных сигналов находится по '.".,":."-,.:,формуле 17.1.2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
