Справочник по радиолокации. Книга 2 (1151799), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Отражение сигналов от морскои поверхпости Примерная зависимость от скорости ветра ~/ была найдена путем подстановки И1,з = 6Ь,„„из формулы (15.6) (при этом предполагалось полностью развитое волнение морскои иоверхности) и Т' из уравнения (15.5). Кроме того, должны бьггь дополнительно введены дрейф скорости ветра, равныи примерно 3% от У, и фиксированная скорость рассеивающего элемента (примерно 0,25 м/с при измерениях в Х- и С-диапазонах ~60, 61, 631). Суммирование этих компонентов приводит к мнимой доплеровской скорости на пике спектра помех для частного слу ия вертикально иоляризованного радиолокационного излучения в Х- или С-диаиазонах с направ- ь ° ф 15.3.
Эвтирическое описание поведении помеловвсс аспражении от ясорскои ппвера~ости 743 )В! 1лава 15. Отражение сигналов от морской ловерлиости 0.5 15.3. Зллирическое олисание поведения лолеховых отражений от яорскои ловерхности 74~5' ~ В-поляризация 20.0 Г-поляризация Глава 15.
Отражение сигналов от лахорской иоверкности 15.3. Эмпирическое описание поведения помеховых отражений от морскои поверхности 74~7')~~ волнению поверхности. Наблюдатели с бортов кораблей сообщали о полосах больших набегающих волн, проходящих по спокойному морю, по-видимому, сформированных столкновением мощных поверхностных течении, что и вызывает большую амплитуду внутренних волн 178~. При рассмотрении подобного явления в несколько другом случае считается, что модулированные токи несут ответственность за формирование изображений, полученных РЛС с синтезированной апертурой для рельефа дна, которое производится эффектом Бернулли на мелководье 48 Глава 15.
Отражение сигналов от морской повврхнопли 15.4. Теории и модели помеховых отражений от морской поверхности Помимо фундаментального понимания явления помеховых о1ражений от морской поверхности исчерпывающая теория появления этого типа помех в идеале должна обеспечить точное априорное про1 нозирование по всем аспектам их поведения при всех возможных условиях окружающей среды.
Несмотря на более 1ем 60 лет усилии, тРОпия, ПОмРх13вь1х ОтпажРнии От мОп~'.кОЙ пОВРпхнОсти так '1О кОн1!д и, нР. ИР- 15.4. Теории и людели помеховых отражении от морской поверхности 749Ъ) радиолокационной волны, поэтому метод непосредственно применим только к таким случаям, как СВЧ-рассеяние с длиной волны в десятки метров при низких и средних скоростях ветра и высотой волны несколько метров максимум. Решение существует в виде степенного ряда в соотношении высоты морских волн к длине радиолокационных волн, оно предсказывает брэгговскую линию первого порядка и заполнение окрестностеи спектральными линиями второго порядка, которые были упомянуты в предыдущем разделе относительно СВЧ помеховых отражений Глава 15.
Отражение сигналов от морскои поверхности Прежде чем двигаться дальше, имеет смысл взглянуть поближе на последствия математических выражений в этой формулировке. Отметим, что в уравнении (15.12) выражение в скобках под знаком интеграла является единственным слагаемым, которое учитывает свойства поверхностных морских волн. То есть ЭПР просто пропорциональна Фурье-преобразованию для морской поверхности, поэтому РЛС действует как фильтр, настроенный на «пространственную частоту» 21 со~ ф„ извлекая эту линию спектра из любого набора рассеивающих элементов на поверхности моря, для которых записано это выражение, будь они компонентами 75.4. Теории и л~одели помеховых отражении огп моргхой поверхпости Т51Ъ~ в разделе 15.3; тенденция о~ к выравниванию для углов скольжения„близких к 90' (см.
рис. 15,3 и 15.4), может объясняться именно этим механизмом. Из того, что было сказано до сих пор, можно видеть, что строгие аналитические решения с помощью подхода ГКЗ заводят задачу в тупик: неразрешимое формальное выражение в виде формулы (15.12), малоамплитудная аппроксимация в виде формулы (15.16), которая имеет мало смысла для СВЧ-рассеяния от реальной поверхности моря или ограничения оптического рассеяния, такие как уравнет «««от г' 1 ~ 1 '7ъ««, -ъ Х г тъЛг«лоо«ггъ. гт «г л т, ««г л «т глгь т те тъе««ългт т «тг; г «тт ъгт«ь«г «:т т «тгъ л «э ъгъ хг-««Лг т «гътг Глава 15. Отра,жение сигналов от морской иоверхности — 10 ф, 15,4.
Теории и модели помеховых отражений от морекои поверхности 753 ~,'~~ Х-диапазон, угол падения облучения 40" (данные и результаты расчетов Полрада) 10 Глава 15. Отражение сигналов от морскои поверхности — 10 15.4, 'Теории и модели иомеховых отражений от мортои поверхности согласуется с расчетами примерно так же, как и любая другая, хотя они тоже должны использовать произвольные допущения, чтобы достичь разумного согласования с данными, поэтому значение этого соответствия трудно оценить.
Тем не менее из рис. 15.21 можно было бы вывести, что объекты острой формы (например клинья) доминируют в помеховых отражениях от морской поверхности при малых углах скольжения, плоские формы ~например грани) — — при больших углах, шероховатость поверхности в целом — при промежуточных углах. Т» опия расееащяа нябегзмншлли волнлмц ~~починяелмяа ~ ~ яч-~и ~- пие 756 Глава 15. Отражение сигналов от морской иоверхности / 1.0 0 15.4. Теории и модели ломеховых отражеиий от морскои ловерхноети 75 возникают из различных источников, которые мы уже знаем. С другой стороны, выявление определенных значений в измерениях характеристик мери этих процессов (например фрактальной размерности и размерности вложении) были предложены в качестве способа идентификации цели на фоне помех.
Численные методы. Благодари увеличению быстродействия компьютер стал практическим инструментом для решения определенных задач рассеяния с помощью численных методов, тем самым позволяя избежать введения аппроксимаций, КОТОПЫР ТПФ ДЧНЪТСЯ П ЯЯ ПОГ$Ъ ЧРНИЯ ГИ П!ЕНИИ ОПИ4 ЯНН~4Х РЫ!ПЕ' Д ДЯ ОПИ4 КНИГ ~~' Глава 15. Отражение сигналов от морскои иоверхности других условиях.
Спетен и Вест [113, 114~ использовали двусторонний подход к рассеянию набегающими волнами, построив металлическую модель набегающей волны для сравнения ее свойств рассеяния с численными расчетами, а затем проверили результаты, проведя измерения реальных водяных волн в лабораторном басссйнс. Эриксон и соавторы [123~ сгенерировали набегающую волну в потоке, заключенном в небольшой туннель, и сравнили ее свойства рассеяния с расчетами точечного зеркального рассеивания.
мокли и соавторы [12Ц создали гидрокрыло в канале с мощ- выглядеть теории, основанные на рассеянии элементами поверхности, по краиней мере одного из таких элементов — набегающей волны в различных масштабах, макро и микро, поскольку она все чаще рассматривается как важный вклад в помеховыс отражения от морскои поверхности при малых углах скольжения и коротких импульсах. Основная проблема описания этих элементов наиболее полезным для последующего прогноза способом остается нерешенной.
Возможно, выражение рассеивающих свойств поверхности с точки зрения присущих своиств поверхности, таких как мелкомасштабная кривизна. может дать организующий принцип сведения ? Глава 15. Отражение сигна.юв от морскпи иоверхности 63, В. Тг!арпа, '"А гподе1 аког с!орр1ег реал ьрес1га! ~Ь!Й !ог 1ож дгалпд апу1с ~са ~сайсг," 1ЕЕЕ 1. Оссап!с Епр., ~о!. ОЕ-10, рр, 368 — 375, 1985. 64.
Р.НХ, 1сс, 1.В. Ваг1сг, К.1. ВсасК Е. Сароп1, С.1. Ншдгпап, В.М. ! Жс, Н. Кипра1- йег, апд .!. С. Бйс11оп, 'Рожсг ьрес~га! 1шсьйаре~ о1' писгоъа~:с гайайоп Ьас1~ьсайегед 1гогп ьеа мг1асе~ а1 чпа11 угакшу апу1е~,'" 1ЕЕ Ргос.-Кас1аг, Яопаг Хаим., ~о1. 142, по. 5„рр. 252 — 258, Ос1оЬсг 1995. 65. Г.Е. Ммйапюп„1ос сй, Ясс. 7.5. бб. %.С.
КеПег, Ж..!. Р!ап1, апс1 С.К.. Ъа!епкие1а, "ОЬ~сг~ай!оп о1 Ьгеа1сша осеап ъуаъс~ ъут1Ь Глава 1б. Отражение сигналов от земной иовераости Здесь О" была использована для обозначения среднего значения о,/А4, В этой формуле можно перейти в пределе от суммы конечного числа слагаемых к интегральной форме в виде 1 ~ РД,А„ОМА Плошаль облучения 16. 1. Введение то, какую именно величину подразумевает конкретный автор под коэффициентом рассеяния. Специалисты по радиолокационной астрономии используют другое определение для о ~31: Полная отраженная мощность от всей поверхности Мощность, отраженная идеально изотропной сферой того же радиуса В результате значение о, как правило, гораздо меньше, чем сР для поверхности при вертикальном облучении, и больше значения сР при скользящем падении луча Глава 16.
Отражение еигпалов от зеленой иоверттети ССК5 — Сапата Сеп1ге 1ог Кето~с Яепяпу)' провел множсство бортовых и наземных измерений с помощью рефлектометра 126, 27~, в основном для морского льда. Экологический научно-исследовательский институт Мичигана (ЕК1М вЂ” Еичгопп1епга! КекеагсЬ 1пяИШ1е оГ М1сЫдап) 128~. КЦДЗ [29~. Европейскос космическое агентство (ЕКА, ЕЬА — Еигореап Красе Адепсу)2 130~ и ЛР$ (Зе~ Ргори1яоп 1аЬога1огу) ~31~ использовали изображения, полученные с помощью РЛС с синтезированнои апертурой для ряда измерений рассеяния, но большинство из них не были правильно откалиброваны.