Справочник по радиолокации. Книга 2 (1151799), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Стандартная г 78.6. Радиолокационные зонды орбиты, ее направление практически не изменяется. Коэффициент усиления антенны составляет 2,1 дБ. Два элемента по 20 м длиной не были развернуты в течение двухлетнего полета из-за опасений того, что они могут повредить космический аппарат во время развертывания. Эффективное поперечное сечение зоны облучения составляет порядка 25 км.
Размер зоны облучения вдоль траектории движения составляет около 5 км, что является результатом бортовой когерентной доплеровской обработки. Эта стратегия снижает воздействие клаттера сигналов, смещенных от надира источников помех, которые расположены вдоль траектории спутника. Техника улучшает подпомеховую видимость на 10 дБ и более. Масса .Глава И. Космические радиолокационные системы дистанционного зондирования для пассивного СВЧ-зондирования имеют требования по массе и потребляемой мощности порядка 50 кг и 75 Вт соответственно, что гораздо меньше, чем их аналоги — — активные радиолокационные зонды. Система ТКММ -- Тгорка1 Ка~и~аН Меаьипщ Мюяоп. Измерение количества тропических осадков стало совместным предприятием НАСА и Японского аэрокосмического агентства (БЛАХА — Зарапеье Аегоярасе Ехр1огайоп Адепсу).
Пять приборов стали полезной нагрузкой спутников, они включают РЛС для регистрации осадков ~151~ (РК вЂ” Ргес1рцайоп Кадаг), которая была спроектирована и построена МАХА (в то время ХАКВА) и стала первой системой в своем роде, установленной на космической платформе. Ее прецессирующая орбита высотой 400 км на- и Литература в равна 230 кг; потребляемая мощность — 270 Вт. Пиковая оставляет 1,7 кВт.
РЛС для формирования профиля облачности ~НРА— НцЬ-Розг Ап1рййег) является первым в своем роде для космических РЛС, он построен на клистроне с расширенным взаимодействием ~155~. Клистрон возбуждается сигналами твердотельного усилителя мощностью 200 мВт. Клистрон подключен к высоковольтной системе питания на 20 кВ, которая также является первой в своем роде разработкой для эксплуатации в космическом пространстве. В данном случае высокомощный усилитель является полностью избыточным оборудованием. Литература 123, М. Мц-;Иассю„"Беа в1пс1 6е1д ге1пе~а1 Ьу гпеапк оГ писгожа~е кепкогк: а гелен," 1п Ргос.
11КБ1 Сопппьчоп Г Кугпрок1шп, 1крга, 1га1у, 2005. 124. Е. М. Вгаса1еп~е, О. Н. Воина, %. 1. С~гап1пагп, апс1 1. 1. Зиеева, "Тйе БАЮ ксайеппд соей~с1еп1 о0 а10опйип,'* 1ЕЕЕ Зоцгпа1 оГ Осеапк Епрпееппд, ъо1. ОЕ-5, рр. 145 — 154, 1980. 125. К. Е. Г1ксйег, "Яапдагс1 деъчаиоп оГ ксапегогпе1ег гпеаыгегпепЬ 1гогп красе," 1ЕЕЕ Тгапкасйопк оп Сеокс1епсе Е1есСгоп1ск, ~о1.
С~Е-10, рр. 106 — 113. 1972. 126. Р. Ж. С~аьег апс1 С. К. КиГ, "Гогеиогс1 1о сне крес1а1 ькце оп Фе %1пЖа1 ЬрасеЬогпе булава 18. Космические радиолокационпые системы дистанционного зондирования 3, рр. 1355 — 1372, р" 141. Б. Н. УиеЬ„"Мкгоиа~е гепюге ьепяпу пюде1!щ оГ осеап кигГасе яа1!пйу апд ыпсЬ ияпд ап егпр!г!са! зеа ыгГасе ьресгпип," !и Ргосеед!при 1ЕЕЕ Сео~с!епсе апд Кегпоге Бепяпа 5угпрокшгп, Апс1югаде, АК, 2004.
142. Ь. Оорпеп1, В. Тапипапа, О. Вгаа!еп, С. 1еысйеп, Т. А1йпь, .1. 1ецагйу, Р. КапарагМпат, .!. Ы1ек, С. А11еп, апд К..!егер, "Сойегепг гадаг !се Жс1спея гпеаьигегпеп1к обжег Сгееп1апд !се ьйее1," .!оыгпа! оГ Оеорйуяса! Ке~еагсй, ~о1. 10б, рр. 337б1 — 33772, 2001. 143. Б.
Н. магд, Ь. К. Лгасе1с„апд Ж. 1. ~лп1ог, "Е!ес1гогпаупе!!с гейесйоп 1гогп а р1апе-1ауегед !шпаг гподе1," !оигпа! оГ Сеорйуяса! Кеьеагсй„чо1. 7 ГЛАВА ! 9 МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ РЛС РДж. Килер и Р.Дж. Серафин Национальный центр атмосферных исследований Глава 19. Метеорологические РЛС результатов количественных измерений атмосферных осадков, обнаружения града 115~ и различия частиц льда (снега) от капель воды (дождя) 116~. Более того, исследовательские РЛС наземного базирования теперь могут измерять влажность атмосферного воздуха в приземном слое 117~. Бортовые исследовательские РЛС предоставляют те же возможности с повышенным охватом и мобильностью 1181, Это многообразие приложений в исследовательской и оперативной работе иллюстрирует жизнеспособность технологии метеорологических РЛС и их эволюцию.
В этой главе предполагается познакомить читателей с метеорологическими РЛС и обратить внемание на те их характеристики, которые используются исключительно для решения метеорологических задач. В этой связи следует заметить, 19,2, Уравнение радиолокации для метеорологических целей оперативной перспективе. Бин и др. [221 в первом издании «Справочника ло радиолокационным станциям, Сколника рассматривали проблему влияния погодных факторов на РЛС. Довиак и Зрнич [23~ делали особый упор на доплеровские аспекты метеорологических РЛС, тогда как Бринги и Чандрасекар [24] выделяли все аспекты поляриметрических РЛС, а Лермитт [251 делал акцент на РЛС в миллиметровом диапазоне волн (облачность).
Работа Райнхарта «РЛС Для метеорологов. [2б~ дает широкий и легкий для восприятия обзор всех аспектов метеорологических РЛС. Специальный выпуск по метеорологическим РЛС 1ЕЕЕ наук о Земле и электронике [271, «Радиолокационные станции в метеорологии Атласа» [21~, «Ра- Глава 19. Метеорологические РЛС сквозь атмосферу, для которых рассеянная назад энергия зависит от длины волны Х. падающей энергии и радиуса а, а также комплексного показателя преломления и частиц. Отношение 2ла / Х определяет основные свойства рассеяния частиц.
Сферические капли воды в воздухе, размер которых больше длины волны, рассеивают в так называемой оптической области; частицы, размер которых одного порядка с длиной волны, рассеивают в так называемой резонансной области; капли, размер которых меньше, чем размер длин волн, рассеивают в так называемой рэлеевской области. Когда отношение 2ла/Х < 1, можно использовать приближение Рэлея ~20~, при котором величина о; может быть определена из выражения 19.2. Уравнение радиолокации для метеорологических целей Объединяя (19.2), (19.6) и (19.9) и подставляя в уравнение (19.1), получим лйфк~ст л~ ~ ~~ ~ Рп60фг~ст~ К~~ Д'У р 4 8 ~„4 . Я„4Г4 у2 (19.10) Это выражение показывает, что для распределенных метеорологических целей получаемая энергия: 1) зависит только от р' (постоянная, зависящая от разрешающих параметров системы РЛС и физических параметров метеообразований), 2) прямо пропорциональна коэффициенту отражения цели 7 и, что наиболее важно, 1Ъ гъБ~р;,~тт~къ т~тълп~~рю,~~ыудлттктля э~ (я тлр ю'~, у~тг и ~ гсуцч~ булава 19.
Метеорологические РЯС Это уравнение можно использовать для измерения множителя отражения 7 в случае, когда луч антенны заполнен отражателями и когда применимо приближение Рэлея для небольших рассеиваюгцих частиц — как ледяных, так и водных. Поскольку данные условия выполняются не всегда, принято вместо 7 использовать коэффициент У„именуемый коэффициентом эффективного отражения. Когда используют У„то обычно полагают„что вышеприведенные условия выполняются. Специалисты-практики в области радиолокационной метеорологии часто используют У, и 7 взаимозаменяемым образом, хотя это и неправильно. Другим фактором, который мы проигнорировали при выводе уравнения Б, 19.3. Соображения по ироектированию Воздействие ослабления.
Ослабление оказывает по меньшей мере два негативных воздействия на сигналы метеорологических РЛС. Во-первых, выполнение точных количественных измерений рассеянной назад энергии от зон осадков большой протяженности, соизмеримой с дальностью действия РЛС и более. Эта неспособность прецизионно измерять ЭПО в данных условиях требует внесения поправки на ослабление при количественных измерениях интенсивности осадков. Во-вторых, если ослабление, обусловленное осадками или поглощающей средой, является достаточно большим, то сигнал от области осадков, находящейся позади области сильного поглощения, может быть полностью подавлен.
Одним из ппимепов потенпиально сепьезных послелствий очень сильнс'. Глава 19. Милеорологические РЛС состоящих из воды, даются для различных длин волн и температур Ганнам и Истом ~44] в табл. 19.1. В табл. 19.1 продемонстрировано несколько важных фактов. Четко видно, что вносимое облаками ослабление уменьшается с ростом длины волны. Величина ослабления меняется примерно на порядок при изменении Х от 1 до 3 см. Представленные данные также показывают, что ослабление в облаках, содержащих воду, возрастает с понижением температуры. В то же время ослабление, вызываемое ледяными облаками, примерно на два порядка меньше, чем вызываемое облаками, содержащими аналогичное количество воды в жидкой фазе.
Ослаблением, вызванным ледяными облаками, в СВЧ-диапазоне для практической радиолокации можно пренебречь. булава 19. Метеорологические РЛС свойства воды), важно оценить ослабление, вызванное каплями дождя, которые возникают при температурах, отличных от тех, что приведены в предылущих таблицах. В табл.
19.4 содержатся необходимые данные, относяшиеся к изменению ослабления с температурой, которые могут быть использованы совместно с данными табл. 19.3. Таблица 19.2. Распределение размеров водяных капель при разных интенсивно- стях осадков ~51~ 19З. Соображения ло ироектированию Таблица 19.4. Поправочный коэффициент (множитель) для ослабления дождем ~51] Глава 19. Метеорологические РЛС Ослаблеиие градом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
