Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 38
Текст из файла (страница 38)
На рис. 7.15 показано, что при размещении радиолокатора на пригорке можно выбирать более низкие угломестные положения луча в нижней строке сектора обзора. На рис. 7.16 представлены отношения помеха/шум для различных вариантов расположения радиолокатора. 198 Углы места луча 1,101 А„и р,. для которых представлены резуль.-':: таты на рис.7.16,6 и в, уже встречались ранее (см., например, " рис. 75). Угол 1,101 А, соответствует границе между главным лепе- стком диаграммы н областью ближних боковых лепестков, угол а>„ .
соответствует границе между ближними боковыми лепестками и ' дальними боковыми лепестками. Отражения, результаты для которых представлены на рис. 7.16,6, принимаются ближними и дальними бо;. ковыми лепестками. Рис. 7.16,в соответствует случаю, когда прием : отражений осуществляется только дальними лепестками. На рис.7.16,а представлены отношения помеха/шум для случая, :;когда прием отражений осуществляется главным лепестком дна:;: граммы, а также ближними и дальними лепестками.
Видимо, заранее нельзя сказа~ь, уменынится или увеличится от'='4~ :::,~.',.-: 'ношение помеха/шум, если расположить радиолокатор на пригорке т;:~;-'::. При расположении радиолокатора на пригорке увеличиваются угло- вые отклонения рассеивающих элементов от оси луча (по сравнению )йьь .с расположением на равнине). Это обстоятельство при низких углах места луча способствует уменьшению интенсивности пассивной поя,,";:;; мехи. Однако расположение на пригорке может привести к увеличе- »1:;!;::,: нию углов скольжения, что увеличит интенсивность помехи. Взаимное влияние этих двух факторов и приводит к тому, что интенсивность помех на входе приемника может измениться как в ту, так и в 1::".- другую сторону, если радиолокатор расположить на пригорке.
Сказанное подтверждается иллюстрациями на рис. 7.! 6. -','6'::;: Наиболее предпочтительным является расположение радиолока- тора на высоком пригорке с пологими склонами. В этом случае угло::". !;.' ' местныс направления рассеивающих элементов земной поверхности $ -'~~;:-:.'.изменятся в благоприятную сторону. А углы скольжения не увели:,'" '!; чатся Рекомендация располагать радиолокатор на высоком пригорке с ,;: ~ с пологими склонами правомерна в полной мере лишь для КН сигна-;1!,;„:-'-лов.
А для импульсных сигналов такое расположение имеет и недос„-', татки. При расположении радиолокатора на пригорке увеличивается ' дальность до радиогоризонта, а значит, увеличивается и диапазон 4 дальностей, с которых принимаются отражения импульсных сигна,'!;, ." лов от земной поверхности Разумеется, сказанное здесь при обсуждении вариантов размеще- ::.':-'ния радиолокатора не надо расценивать как доводы против размеще- 7':;,':;::. ния его на каком-либо пригорке. Размешение радиолокатора на лю,,„-'.">я,'.,',.'> бом пригорке имеет одну сильную сторону: увеличивается дальность :;,ф-" прямой видимости низколетящих целей. А это способствует увеличе', нию дальности действия радиолокатора по таким целям В 117, стр.221 также отмечается, что отражения от поверхности ':. Земли сказываются на работе наземных РЛС тем сильнее, чем выше :,::поднята антенна РЛС над земной поверхностью.
Крайние левые точки на графиках рис. 7.12... 7,16 соответствуют ":дальностям г~ — — сть/2, где с — скорость света; тг — длительность 199 бланка (см. 0 5. 7); т, = Т+ Ьтб, .Ьтб — увеличение длительности бланка сверх длительности импульса Т (добавка). Все графики построены при значении Ьтб = 1 мкс. По отношениям помеха/шум Чб=б/(гб) в крайних левых точках представленных зависимостей, а также по максимальным значениям б/„„„, = шах(1/(г)), можно судить о том, правильно ли выбрана длительность бланка. Если дб оказывается существенно меньше максимального значения отношения помеха/шум д„, „то длительность бланка целесообразно уменьшить.
Если значение об само является максимальным значением отношения помеха/шум и, к тому же, выходит за пределы динамического диапазона приемного устройства, то длительность бланка необходимо увеличить. Оценивая длительность бланка по совокупности графиков рис. 7.12 ... 7.16, можно сделать вывод, что значение Ьтб = 1 мкс для гипотетического радиолокатора является приемлемым. Оптимальная длительность бланка существенно зависит от уровня ближних боковых лепестков дб диаграммы направленности антенны. По рис. 7.17 можно представить, как для гипотетического радиолокатора изменится оптимальная длительность бланка, если в диаграмме направленности формально изменить уровень дб.
(Ьтб)спт мкс 3 Рис. 7.17. Зависимость оптимальной добавки от уровня боковых лепестков диаграммы направленности антенны: / — Г„= 100 кГц; 2 — Р„= 60 кГц 101йд,' -20 0 — 40 — 30 Данные для рис. 7.17 были получены с помощью представленных ранее математических соотношений. Удельный коэффициент рассеяния был принят равным 10 1яу, = — 10 дБ. Полагалось, что радиолокатор расположен на равнине. Порядок нахождения оптимальной добавки состоял в следующем. Для заданного уровня боковых лепестков яб находился минимально возможный угол места луча. Этот угол месга подбирался таким, чтобы максимальное значение функции б/ = б/(г), реализующееся внутри интервала дальностей г, на которые настроены каналы обнаружения, составляло 30дБ.
Затем подбиралось такое значение Ьтб, чтобы отношение помеха/шум в крайней левой точке зависимости фг) тоже составляло 80 дБ. Подобранное таким образом значение Ьтб принималось в качестве оптимальной добавки (Ьтб)„„. 200 Минимально возможный угол места луча составлял (0,434... 0,441) Л, при частоте повторения импульсов 100 кГц и "- (0,464... 0,473) Л, при частоте 60 кГц На основании изложенных результатов приходим к выводу, что ,".' применение КН сигналов со сверхкороткими импульсами возможно ;:,:. лишь при больших скважностях излучения. В качестве примера !',;: представим, что при длительности импульсов 50нс длительность 7 .',':;.:,"бланка составляет 1 мкс. При скважности 20 период повторения им':":, пульсов составит тоже 1 мкс, т.е. весь период повторения будет забланкирован. Если скважность выбрать равной 200, то будет заблан'.
кировано лишь 10% периода повторения 7.6. Отражения от горы (импульсные сигналы) ,г',,".;: ' В ~ 7.7 приведены формулы для оценки отражающей поверхности '~0 совокупносги рассеивающих элементов, которые находятся на скло',;,':, не горы, подсвечиваются главным лучом диаграммы направленности ',,:!::,;,:,антенны и заключены в пределах эффективного импульсного ин~ер; вада. Оказывается, что эта отражающая поверхность на несколько ,' порядков превышает отражающую поверхность целей. Предположим, что антенный луч направлен на склон какой-либо -;;:,.",,',:.
горы. Пусть Я вЂ” дальность до склона горы в направлении антенного '!; луча, Лг — импульсный интервал, Лг = сТ/2, с — скорость света, Т— длительность импульса (имеется в виду несжатый импульс). В такой "- ситуации при работе импульсным сигналом интервал дальностей от „.. " Л вЂ” Лг до А + Лг подлежит бланкированию. Интенсивность помехи в канале обнаружения, настроенном на какую-либо дальность из этого ";;::,: интервала, будет неприемлемо высокой Однако заранее неясно, можно ли производить обнаружение це:;;:,'::: лей на дальностях меньших, чем Я вЂ” Лг. Ведь в стороне от главного :;!: !,,', лепестка диаграммы направленности на эгих дальностях могут ока:;;::: заться какие-либо участки склона горы. Эти участки будуг подсвечи- " ,3- ваться боковыми лепестками передающей диаграммы и, следовательно, по боковым лепесткам приемной диаграммы будут прини- . ~-,;!':! маться мешающие отражения. Аналогичные сомнения возникаю~ даже тогда, когда антенный '-.-'луч направлен не иа склон горы, а в свободное пространство.
Предметом обсуждения в данном параграфе являются случаи, ко:",,:, гда канал обнаружения настроен на дадьносты; а участки склона го- :. ~ ры, находящиеся в окрестности дальности г, подсвечиваются только „-'-, боковыми лепестками диаграммы направленности антенны. При этом ~: безразлично, куда направлен главный лепесток диаграммы — на дру,-;. гие участки склона или в свободное пространство Начнем с оценки суммарной отражающей поверхности участков "„склона„сигнал от которых попадает в канал обнаружения Интересуюшие нас участки склона заключены между двумя сфе- ,7:- Рами, радиусы которых равняются г — Лг,44/2 и г ь Лг,бе/2, где г— 201 дальность, на которую настроен канал обнаружения, "к,фф --- эффективный импульсный интервал.
Все эти участки в сумме составляют некоторую ленту, перекинутую через склон горы. Концы лен~ы свисают с двух сторон горы до земной поверхности. Длина ленты соизмерима с линейными размерами горы. Чтобы определить отражающую поверхность, площади всех участков ленты необходимо просуммировать. Причем суммирование должно быть весовым, а весами должны выступать соответствующие синусы углов скольжения. Умножив взвешенную сумму на удельный коэффициент рассеяния, получим отражающую поверхность участка склона горы для эффективного импульсного интервала.
Строгое решение этой математической задачи затруднительно, поэтому придется прибегнуть к упрощениям. Сферы заменим плоскостями, отстоящими друг от друга на эффективный импульсный интервал Аг,~,ь Это правомерно, так как в интересующих нас случаях линейные размеры горы будут, по крайней мере, на порядок меньше радиусов сфер. Будем считать, что секущие плоскости вертикальны по отношению к площадке, на которой расположена гора, а все линии визирования различных участков ленты горизонтальны. Линии визирования перпендикулярны секущим плоскостям.
При принятых допущениях взвешенная сумма площадей рассеивающих элементов совпадает с площадью проекции ленты на какую- либо секущую ппоскосп . Математические преобразования существенно упростятся, если учесть, что площадь проекции ленты совпадает с дифференциалом площади сечения. Далее, гору аппроксимируем известными трехмерными фигурами. Рассмотрим усеченный параболоид и усеченную полость двухполостного гиперболоида. Термин "усеченный" здесь означает лишь то, что классические фигуры простираются до бесконечности, а мы используем их фрагменты с конечными размерами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
