Справочник по радиолокации. Книга 2 (1151799), страница 14
Текст из файла (страница 14)
За ортоитная высокочастотная РЛС Таблица 20.1. Ключевые различия между РЛС СВЧ-диапазона и загоризонтными РЛС ВЧ-диапазона (приведенные здесь значения параметров широко используются и не являются результатом попытки охватить все имеющиеся системы) 2О.З. Факторы, влияющие на конструкцию загоризонтной ионосферной РЯС ! Продолжение табл. 20.1.
И. Загоризонтные РЛС ВЧ-диапазона 1, РЛС СВЧ-диапазона Помехи при отраже- нии поверхностью Могут быть серьезными, особенно на малых дальностях Минимизируются узкой ДНА, коротким импульсом Направленная вниз геометрия наблюдений неизбежно приводит к сильному отражению от поверхности Земли на тех же дальностях, что и цель, обычно на 20 — 80,лБ сильнее. чем от-, 2 Глава 20. За'.оризонтная высокочаппотная РЛС сигнала в ионосфере. Когерентная (доплеровская) обработка обеспечивает необходимый выигрыш отношения сигнал/шум, но требуемое для обработки время (от 1 до 100 с.) означает, что частота обзоров при проведении наблюдения над обширными районами упадет ниже приемлемых уровней, если только несколько принимаемых лучей не обрабатываются параллельно.
Конструкторы рассматривали различные компромиссы, в большинстве случаев сводящиеся к схемам, в которых 15--30 принимаемых лучей формируются в пределах более широкой площади проекции диаграммы направленности антенны, формируемой на излучение. Сниженный коэффициент усиления антенны может быть скомпснсирован повышением передаваемой мощности или времени когерентной обработки. 20.3.
Факторы, влияющие на конлирукцшо загоризонтной ионосферной РЯС 1003 ': окружающей среды и связанная с ней способность адаптировать параметры РЛС и организовывать наилучшее применение преобладающих условий не могут быть обеспечены простым оборудованием с низким динамическим диапазоном, которое не справится с выявлением многих явлений, задающих пороговое значение для обнаружения цели и ее сопровождения.
Более того, важно поддерживать высокую степень автоматизации при существенных изменениях окружающей среды. Сравнение основных конструктивных параметров нескольких используемых в настоящее время и использовавшихся в прошлом штатных загоризонтных РЛС ВЧ-диапазона приводится в таблице 20.2, иллюстрируя многообразие технических 20З.
Факторы, влияющие на конструкцию загоризонтной ионосферной РЛС ! Иродолж'ение табл. 20.2. 6 Глава 20. Загоризонтная высокочастотная РЛС Термин «квазиоднопозиционный» используется для обозначения конфигураций, в которых места установки передатчика и приемника разделены, как это часто делают в случае с РЛС, использующими сигналы непрерывного излучения с частотной модуляцией, но не так далеко друг от друга, чтобы образуемый ими угол, вершиной которого является цель, был больше, чем 5', чтобы поведение рассеяния было близким к тому, которое наблюдалось бы при однопозиционной геометрии. 20.4.
Ионосфера и распространение радиоволн ° ° ,:;:-,:: -„. С',", . ",: "' '-,,".;: "„, "."-';,':.",,':=.-:;; '!:; .,"'..'.,",::.,!':."„.':,. », ',», '»: . ';: . ', .:-, .:-,- „~, „«;»„;."" ",':" ~:"„:'. ' ."...",:".'д "..,",". ".!::::. '.":,.:..;:" .",:".'р .".,"',"."."-.'.".'.",,: .,".' '„~,'1,"„'.'„»,.
;' ",,„:;: ".' „»-',,',,',: ', ";" ',;" " - " - -,," ., „'"';3 -,,' '"", ' ', ",% '-,;: ' " - ",-'« ',-' '„. "';,',',",';„-,," . ' ',,- - „'"; . ". - " ',,' ';,' '',,'Р ', '„"': „.:"„":,.;"'-',: ...;".',: ..'.,'!. ':К!'„. '. '"„,-' -"",.~:"". ~,". "»";.;"!,:. '".:..:"'- -'„;", .-„" —,.' ...' ...," ".',":" '." ".."-' '.,:"„","";:, .')",' '. '.,"! .'. '..,.'~:» '!',-.,:«','"~,'„",",: ».,-"„Ф .Я',", '"„". '~," ",;', "' '.':",',,';";;.: ', ";" ";, ) ' '.;.' "„', ', ' ',,"," „,"'',,''";„' ..."" ',;,"..." '„„' '„»" ",' '""„' ( "„.' ",,;'; .".„:. ".,'„':;:,,' '"", „'""':„.",' ' „; ",'.'. " ',, '„"' ",'Р ь 20.4.
Ионосфера и распространение радиоеолн 1007)1~~ РЛС, при этом основным отличием является повышенная чувствительность радиолокационных наблюдений динамических процессов. Она, главным образом, обусловлена чрезвычайно большим динамическим диапазоном, требующимся для выделения и сохранения отраженных от цели сигналов при наличии сильных мешающих отражений от поверхности Земли и внешнего шума. Структура ионосферы.
Основные физические процессы ионизации и рекомбинации приводят к естественному разделению ионосферы на ряд областей. Область Х). Эта область занимает нижние высоты ионосферы. Она простирается от 50 до 90 км при быстром росте концентраций электронов с высотой в дневное Г 8 Глава 20. Загоризолтная высокочастотная РЛС симметричное повышение вблизи — 20' южных и северных широт известно как эплтонская или зкваториалькая аномалия. Помимо появления ошибок в оценках дальности и азимута цели, наклонная ионосферная «отражающая поверхность» вблизи экватора может поддерживать режим трансзкваториального надземного рассеяния падающих радиоволн с низкими потерями (режим хорд), при котором сильный сигнал отражается от противоположного полушария, часто с сильно нестабильными фазовыми характеристиками.
В полярных областях близкие к вертикальным линии геомагнитного поля обеспечивают проход для заряженных частиц и возмущений солнечного и магнитосферного происхождения до ионосферных высот и способствуют,,пои~!ессам,, 20.4. Ионосфера и расиространение радиоволн ! +». +' + + ",+ + + ~+Ф.
+ ~ '~ . +.(+Ф+ ~~++ ~. ++ +, ' ~,, + Ф 1, ' + е '1~ + Ф~ Ф ФФ, +++~ Ф~ ~ ' ~+ .«-~-+ ф Ф Ф ' ~ - + Ф ++ '/+ ~.. ' .~~ ~ +++ ' Е" 1 С. Й 10 р' ' "' " р' ' "' " р' ' "' " р' ' "' " р' ' "' " р'/ ' ",р " ''р 1" ' ' ' "б Т,'';,;,,"; ' '-'„,', " "";.;,';, ';,«;, „;;;;, у-"-, '„",. ! " " " „у 'с»' .~ „, ' )д :,С.; '...':.: Ъ '::.::;: ...„'.:: ', ':= ":.=.,.
'...;:-.:::;. '::::",". '!!...,:,...:;-:: '";.:::,!Л. !" с 'Ф-'. ' " „..., » ! ~:"" '::: '" ':...":, """", ""' „:~'!..""! '~Б — ""-', '- ':Л"'"" „' "'," „:" ., '"'".-~;. "„„':,' ю" ~с ""; „" ""'" """'% д „„"; """' „',' ' „;;' " "'' " „„"" "" „б 'у ~ ' ' ' " '4 ' » д 1' ,'1 20.4. Ионосфера и распространение радиоволн ! достижение повышенных уровней ионизации, которые остаются различимыми на протяжении всей ночи, так что можно использовать повышенные частоты радиолокации, а минимально достижимые дальности при этом становятся меньше.
Кроме того, повышается высота максимальной плотности электронов, так что прохождение сигнала при однократном отражении от ионосферы может достигать больших дальностей. Поглощение для заданной частоты в дневное время растет из-за более высокой плотности слоя В, но оно компенсируется за счет того, что доступно использование более высоких рабочих частот. Рост числа и интенсивности магнитных бурь и внезапных ионосферных возмущений является другим 2 Глава 20. Загоризонтная высокочастотная РЛС вибрирует локально на частотах, как правило, в диапазоне 10- 2 — 10" Гц.
накладывая соответствующую модуляцию на любую проходящую мимо радиоволну [241, Отраженные от летательных аппаратов сигналы могут быть скрыты этими модуляциям и; ° экваториальные потоки заряженных частиц, которые являются частью глобальной системы полей и токов, обусловленных действием гидромагнитных динамо-ветров и приливов, являются носителями мелкомасштабных, сориентированных по направлению магнитного поля нарушений с характеристическими "-'М возмущениями скорости [251. Некоторые мелкомасштабные нестабильности плазмы могут продолжаться доли секунды. другие — десятки секунд, и все они р,',— Ионосфера и расиространение радиоволн ! точек и вертикального зондирования.
Оба класса широко применяются для ВЧ-связи и в геофизических исследованиях, а также для загоризонтных РЛС. Модели ионосферной среды делятся на две категории: е Климатологические модели, которые основываются на радиозондовых, ракетных и спутниковых измерениях. Полученные из статистики, они не предоставляют подробной информации о погоде в реальном времени; т.е. о неоднородностях, волнах и прочих динамических процессах, хотя и могут предоставить сведения о мере изменчивости. Многие ранние модели своим происхождением обязаны крупным базам данных зондирования ионосферы, выполненного во 4 Глава 20. Загоризоитиая выаокочастотиая РЯС Вычислительные аспекты и построение траектории луча. Для многих целей применения загоризонтных РЛС вполне достаточно использовать теоретическое представление луча в поле радиоволн. Методики построения хода луча делятся на две категории: аналитические и численные.
Аналитические методы достаточно быстрые, но опираются на подстройку параметрических моделей к профилям электрической плотности и, как следствие, имеют ограниченную область применения для оперативных задач, в которых большое значение имеет точность. Они также ограничены своей неспособностью учитывать магнитоионное влияние на прохождение радиолокационного сигнала. Тем не менее они представляют собой выражения в замкнутом виГИ'., лля щчппОВОЙ, лальнО~;ти ЬлзОВОЙ, тпяектс".,:,.':,',~".:;::„:,,~!.',..~~%',~'„1~.".;7"~.,;:1.',."--'"".,,"...'.,~.: ',.;,:,~'--'~Р-",~~"~';"- 20.5. Формь~ импульсов ВЧ РЯС ! О !ЗБ',~1 что часто необходимо подключать модели динамических процессов либо потому, что они проявляют себя непосредственно в доплеровской структуре отраженных радиолокационных сигналов, либо потому, что они являются индикаторами других явлений. К полезным моделям в этой категории относится НЖМ93 ~Ног1хопЫ Ъйпд Моде!) 157), которая описывает структуру зональных и меридиональных нейтральных ветров во всей ионосфере, и ЖВМОВ (ЖЫе-Вапс1 1опо~рЬепс ьсшЯ1абоп МОВе1) 1581, которая описывает вспышки, возникающие от небольших неоднородностей, таких, которые связаны с размытием слоя Г в ионосфере после зака~а солнца.
Эти модели нашли применение при анализе и интерпретации доплеровскаго плач,ытия отпаженных от повепхности сигналон 6 Глава 20. Загоризонтная высокочастотная РЛС Контроль за скачком фазы с конца одного поиска и до начала следующего обеспечивает еще одну размерность, по которой можно оптимизировать свойства радиолокационного импульса. Дальнейшее обобщение импульсов ЛЧМ-НВ возможно за счет отказа от периодичности радиолокационных импульсов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
