Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 65
Текст из файла (страница 65)
е.т. к влиянию земли на ое. границ неровностей высоиаружение ннзиолетищил целей той !з (см. л з3.7, п. 2)ю то согласно (3.7.1) соответствующий угол места определяется из условия е!п е, = М16л. Например, для неровности 1 м иа расстоянии 100 м, для которой угол места е, = 0,67, имеем, что при Х = 0,23 м угол е, ж 0,82', т. е. интерференция быстро исчезает для е) е,. Влияние земли может привести к заметному уменьшению ,дальности действия РЛС по низколетящим целям.
Зто поясняется рис. 6.7, на котором изображен нижний лепесток ~ДН Р „(е). Из рисунка видно, что для углов е ( е„где е, соответствует условию Р„„(е)= 1, дальность с учетом земли меньше, чем в свободном пространстве. Для е( е, при выполнении условия 2п)с„з!п е/А к1 получим Решая полученное уравнение относительно дальности 0„„„, получаем О, =2 г' — ~ о,=2р (6.4.5) т. е.
дальность определяется как корень восьмой степени из величины энергетического потенциала РЛС Р,р7Р„р „„„. Чем ниже находится цель, тем труднее ее обнаружить. В этом случае целесообразно либо увеличить отношение й „Й, либо по возможности исключить влияние земли. Для некоторого повышения дальности можно, в частности, использовать позицию РЛС с уклоном в направлении предполагаемых низколетящих целей.
Это вызывает наклон максимума первого лепестка на такой же угол. 2. Радиолокационный контраст цели на фоне земной поверхности. Для выделения сигналов воздушных целей на фоне помехи в видеотраженнй от земли требуется достаточное отношЕние мощности сигнала Р„р, к мощности помехи Р, которое назовем радиолокационным контрастом. Из (6.!.8) и (6.3.1) следует, что Р„р, О (е) оч (6,4.6) г„, а-(о)о„Е,,( „д)п ' где 6 (О) — коэффициент усиления антенны для углов места, близких к нулевым. Из формулы (3.7.3) следует, что как для моря, так и для суши сохраняется достаточно большое, близкое к постоянному значение а „при зйп е = И„Ш ) Л/4л, где й„— высота фазового центра антенны над землей, а й — средний размер неровностей. Поэтому действие отражений от земли можно считать ограниченным предельным расстоянием нотр = 48~ЫХ.
(6.4.7) Данная оценка применима также для случая бортовых РЛС при обнаружении воздушных целей на фоне отражений от земной поверхности. При этом в формуле (6.4.7) Ь „заменяется на высоту полета 1г'. Значения о„„для некоторых поверхностей определяются по формулам (3.8.9) н (3.8.30)„ 3.
Некоторые способы уменьшения влияния земли. На сантиметровых волнах из-за диффузного рассеяния поле отраженной волны в зеркальном направлении заметно ослабляется. Кроме того, РЛС сантиметрового диапазона имеют обычно узкую ДН, что значительно уменьшает излучение зтз в сторону земли.
г)оэгому здесь, как правило, земля не оказывает заметного влияния на дальность действия и РЛС работает прямым лучом. Такая РЛС должна лишь иметь минимальные углы закрытия, лежащие внутри рабочего сектора станции, а также следует избегать размещения в непосредственной близости от антенны местных предметов, искажающих ДН.
Для устранения влияния крупномасштабных препятствий следует предусматривать угол возвышения около 0,5' между нижним краем ДН и препятствием. Другой рекомендацией, касающейся размещения антенны, может быть превышение на ж10Х низа рефлектора антенны над локальной неоднородностью, расположенной по крайней мере не ближе границы ближней и дальней зон (04, = г$в/Х, где дАв — вертикальный размер рефлектора). В РЛС дециметрового и метрового диапазонов земля оказывает заметное влияние на ДН, в целом ухудшая ее.
Это связано с тем, что практически удвоение дальности изза неидеальности земли и несимметричности ДН не получается. Вместе с тем сохраняются такие факторы, как провалы ДН, непостоянство ее для различных азимутов, уменьшение дальности действия для низколетящих целей. Для ликвидации лепестков, вызванных интерференцией прямого и отраженного сигналов, следует устранить излучение вдоль земли. В связи с трудностью получения соответствующей ДН можно в некоторых случаях углубить антенну так, чтобы низ ее рефлектора или даже фокальная ось лежали в плоскости земли. Разумеется, это сокращает дальность прямой видимости, Углубление антенны РЛС требует освобождения окружающей территории от местных предметов.
Влияние сигналов, отраженных от земли и местных предметов, можно ослабить путем увеличения угла места антенны, однако это связано с уменьшением зоны обнаружения (см. э" 6.5) под малыми углами места. В связи с этим иногда можно рекомендовать расположение вокруг РЛС специального дифракциоиного экрана. Такой экран представляет собой поверхность из отражающего или поглощающего материала, ослабляющего интерференцию при малых углах места. Ослабление отраженного сигнала может при этом достигать 10 ...15 дБ. .Некоторые направления провалов ДН могут быть исключены с помощью многочастотных РЛС. Пусть в РЛС при одной и той же антенне используются две длины волны Л, и Х,. Для исключения провала ДН их следует выбрать так, 374 чтобы Минимум-одной ДН соответствовал максимуму другой. Согласно (3.7.13) и (3.7.15) требуется, чтобы ЙХз/2Й, = = (2й + 1)Хз/4Ь„, откуда й = Хз/2 (Х~ — Хз). Например, прн Хз = 23,06 см, Хз = 22,22 см, /з„= 25 м получим й = = 14 и ейп е, = Ы,/2/гз = 0,06, т.
е. перекрытие осуществляется прн угле а, = 3,4. Следует отметить, что в большинстве случаев ДН с многочнсленнымн узкими лепестками предпочтительнее, чем с малым количеством широких лепестков, так как для цели, летящей на одной высоте, непросматрнваемые зоны получаются менее протяженными, Что касается влияния узких лепестков, оно сводится к флуктуациям, подобным тем, какие дает сложная цель. В заключение следует отметить, что лепестковая структура ДН может иметь место и в бортовых РЛС.
Особенно это касается углов места, близких к горизонту. Однако лепестки чрезвычайно узкие, что приводит к быстрым флуктуациям, накладывающнмся на флуктуации ЗОП цели. 6.6. ЗОНА ВИДИМОСТИ РЛС 1. Общие сведения. Зоной видимости называется часть воздушного пространства, внутри которого обеспечивается обнаружение определенных целей с вероятностью правильного обнаружения не менее требуемой прн заданной вероятности ложной тревоги. Как правило, пользуются сечением зоны видимости в различных плоскостях. Наиболее гзжным для наземных РЛС является сечение в вертикальной плоскости, проходящее через точку установки антенны РЛС н называемое диаграммой видимости. Она характеризует зависимость дальности обнару:кения от высоты нлн угла места цели.
Поверхность, ограннчнваюшач зону видимости в сфе. рнческой системе координат, определяется по формуле (6.1.19), а в полярной системе координат Р, з (с учетом влияния земли) — по формуле (6.4.1). Более удобной для изображения оказывается прямоугольная система координат Н, Р, в которой могут быть нанесены прямые угла м.ста, полученные из соотношения 61п з = БВ. Из формулы (6.4.1) получим еезем = Оем' и ( агсз1п ///язем)гзем ( агсз(п ///язем) (6.5.!) что н позволяет построить диаграмму видимости /7 = / (В) прн заданных О, р (индекс «зем» для краткости ооу,цен), 376 причем 0е„определяетея, как описано в $6.1, п. Й (см.
гйк» же 54.6, п. 4). Рассмотрим теперь некоторые характерные особенности диаграммы видимости. На рис. 6.8, а изображена диаграмма направленности (ДН) в плоскости угловой координаты а (например, е или (3). Из формулы (6.1.19) вытекает, что геометрическим местом расположения точечных изот- Рис.
й.а. Диаграмма направленности (а) и геометрическое место расположении одвваковык целей (б), при котором отраженные снг. палы одпкаковы. А — точка расположении РЛС РЛС I / ! I б) Рнс. а.в. Косекансные ДН ропных целей с одинаковыми ЭОП, при котором максимальная дальность обнаружения одинакова, в полярной системе координат является кривая О (сс) = 1) Рп (сс) (рис. 6.8, б), подобная кривой Рп (са) (рис. 6.8, а).
Следовательно, для получения одинаковой максимальной дальности обнаружения целей, расположенных на одной и той иге высоте, требуется, согласно сказанному выше, чтобы ДН в полярной системе координат имела в пределах некоторых крайних углов ежив е „ горизонтальный участок (рис. 6.9, а). Тогда одинаковые цели Ць Ц, дадут одинаковые амплитуды отраженных сигналов. В случае же целей с различными отражжощими свойствами амплитуды отраженных сигналов будут зависеть от отражающих свойств зта цели, но не от дальности. Это помогает оценить размеры цели.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
