Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (с содержанием) (1151797), страница 15
Текст из файла (страница 15)
2.41), могут быть эффективны в широком диапазоне углов падения луча. Линза имеет форму шара, показатель преломления которого изменяется по определенному закону так, что падающие лучи фокусируются в точке, диаметрально противоположной точке касания шара и фронта волны. Отраженные экраном лучи параллельны падающим. Размеры экрана влияют на ширину диаграммы обратного вторичного излучения линзового отражателя. Наряду с уголковыми и линзовыми принципиально возможны другие типы искусственных отражателей, например биконические. Малые баллистические и космические цели могут эффективно имитироваться более простыми металливированными надувными отражателями, имеющими форму шара или боевой головки.
Эти 80 й 2.16 Рнс 2 41, Принцип отражения диэлектрической линзой Люнеберга с экраном 81 отражатели могут выпускаться с боевой головки либо с последней ступени ракеты. При этом могут быть приняты меры для коррекции центра тяжести головки, смещенного при сбросе, либо изменения траектории полета последней ступени (подрыва этой ступени), чтобы затруднить распознавание цели по траектории. Из-за отсутствия торможения в верхних слоях атмосферы ложные цели перемещаются с той же скоростью, что и боеголовка, и только при входе в плотные слои атмосферы снижение скорости может стать заметным. Чтобы затруднить распознавание по этому признаку, наряду с надувными могут использоваться более тяжелые ложные цели, баллистические свойства которых приближаются к свойствам боеголовки. Противарадиолокаг4ионные покрытия используются для ослабления вторичного излучения.
Если волновое сопротивление поверхности объекта совпадает с волновым сопротивлением среды, то при нормальном падении обратное вторичное излучение отсутствует. Волновое сопротивление пропорционально частному от деления относительных магнитной 1з, и диэлектрической е, п о с т о я н н ы х при отсутствии потерь и р, и е, при наличии потерь. Чем выше потери, тем меньше пупв, на котором волна затухает. По такому принципу покрытия изготовляют в виде смеси неорганических ферромагнитных материалов (размолотой н подвергнутой в процессе обработки циклическому нагреву до полного устранения остаточного магнетизма). Наибольший эффект покрытия дают для волн сантиметрового диапазона.
Практически, однако, трудно обеспечить равенство р, и е, в широком диапазоне частот при полном затухании волны в тонком слое покрытия. Поэтому используются и несколько иные принципы создания противорадиолокационных покрытий, а именно: 1) поглощения колебаний в них при одновременном плавном изменении свойств или структуры поглощающего материала; 2) гашения отражаемых колебаний за счет интерференции. Перечисленные принципы создания нротиворадиолокационных покрытий могут использоваться в комплексе. Тем не менее, по характеру основ- лиюп ного явления, используемого зыа при создании покрытий, последние делятся на поглошающие и интерференционные.
Поглощающие покрытия к уменьшают эффективную поверхность за счет поглощения энергии в материале покрытия. Малое отражение возможно при постепенном и плавном из- 4 за к ) зс о Стеклотаань а/ Рис. 2.42.. Виды ппглпшаюшпх покрытий: а — шннонндной структуры; В в янснстоь структуры менении физических свойств поглосцаюи(его материала.
Часто используют однородный материал поглотителя, но в него в к р ап л и в а ю т неоднородности, которые, рассеивая энергию падающей волны во всевозможных направлениях, обеспечивают более эффективное поглощение. В видоизмененной конструкции поглотителя за счет шиповидной структуры поверхности (рис. 2.42, а) увеличивается число и уменьшается интенсивность отражений.
Описаны я ч е и с т ы е конструкции поглошающих покрытий в виде состыкованных модульных шестиугольных ферритовых плиток в сочетании со стеклотканью (рис. 2.42, б). Покрытия интерференционного типа (рис. 2.43) обеспечивают на своей поверхности взаимное гашение колебаний, отраженных в нормальном направлении от покрытия и объекта. Полное гашение обеспечивается в случае противофазности и равенства амплитуд этих колебаний. Противофазность достигается путем выбора толщины ! покрытия, кратной четверти длины волны М4 у р„е„в нем. Равенство амплитуд интерферируюших волн устанавливается в процессе многократных отражений.
Достоинством интерференционных покрытий является их небольшая толщина. Однако при малом затухании такое покрытие является острорезонансным. Чтобы расширить полосу неотражающего покрытия, подбирают коэффициент затухания, добиваясь равенства амплитуд взаимогасяших колебаний.
В другом типе широкополосного покрытия (рис. 2.44) слои диэлектрика с малыми потерями чередуются с тонкими слоями проводящего материала, причем проводимость этих последних возрастает по мере приближения к поверхности маскируемого объекта. Такие проводящие слои могут создаваться методами напыления, окраски и т. д. Противорадиолокационные покрытия могут использоваться как для маскировки всего объекта в целом, так и для маскировки его отдельных блестящих элементов. Для маскировки ракеты, ее боеголовки, самолета стремятся создать материалы, которые, обеспечивая противорадиолокационные свойства, являлись бы в то же 62 й 2.!В /7ройюттщив с.еаи Свои Фиэдвл итрил а Рис, 2.43. Интерфереиционное покры- тие Рис.
2.44. Принцип создании широкополосных неотражающих покрытий о = т.х (1даО)Д бп. Отсюда видно, что эффективная поверхность о тем меньше, чем короче длина волны Х. Чтобы обеспечить активную радиолокацию объектов в условиях противорадиолокационной маскировки, требуются большие мощности зондирующих сигналов и более чувствительные системы обнаружения и измерения параметров отраженных сигналов, чем при отсутствии маскировки, особенно, если используется ограниченный диапазон частот. 4' аз время неотъемлемой частью конструкции, выдерживающей механическую и тепловую нагрузки.
Описаны накидки и костюмы для противорадиолокационной маскировки танков, орудий, людей и т. д. Специальные малоотражающие формы объектов рассчитаны на отклонение максимума отраженной энергии в сторону от направления на приемник радиолокатора. Прн экспериментальном исследовании вторичного излучения на моделях могут ставиться н а к л о ни ы е проводящие и отражающие энергию п л о с к о с т и, которые экранируют отражение от стен. Головным частям баллистических ракет может придаваться ко н и ч ее к а я фо р м а, чтобы ослабить их вторичное излучение. Последнее наиболее эффективно в случае стабилизации этих частей в полете.
Специальные формы могут придаваться и аэродинамическим нрылатым ракетам типа «воздух †зем». ййалоотражающие формы имеют неодинаковую эффективность в диапазоне частот. Для гладкой проводящей конической поверхности с углом при вершине 20, облучаемой вдоль оси, по формуле ((6), 2 2.6), соответствующей условиям совмещенной локации, можно получить глава з ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПРИНЦИПЫ ОПТИМАЛЬНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ФЛЮКТУАЦИОННЫХ ПОМЕХ А. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ТЕОРИИ ОБНАРУЖЕНИЯ й 3.1. Качественные показатели и критерии оптимальности радиолокационного обнаружения В результате процесса обнаружения должно быть выдано ре«ивние о наличии илн отсутствии цели в произвольном разрешаемом объеме зоны действия радиолокатора. Решение может быть принято прн двух взаимно исключающих условиях: условие А, — «цель есть», условие А, — «цели нет», которые при выработке решения неизвестны.
За счет помех и флюктуаций полезного сигнала каждому условию могут соответствовать два вида решений: решение А ! — «цель есть», решение Ао — «цели иет». (Третьего решения — «не знаю» — после завершения процесса обнаружения быть не должно.) Обратим внимание на то, что решения А1 и Ао обозначаются так же, как и условия, ио с добавлением звездочки. При обнаружении возможны четыре ситуации совме!цения случайных событий «решения» и «условиям Перечисленным ситуациям соответствуют четыре вероятности совмещения событий, сумма которых равна единице: Р(А!А,)+Р(А«А,)+Р(А!Ао)+Р(А«Ао)=1 (1) 84 $8.1 !) ситуация 2) ситуация 3) ситуация 4) ситуация А! А, (правильиое обнаружение); АоА, (пропуск цели); А! А, (ложная тревога); Ао А, (правильное необнаружение).