Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Зч облучением фона энергией, рассеянной целью, может следовать либо обратное излучение фона непосредственно на РЛС, либо же раньше обратное рассеяние фона по направлению к цели, а затем и на РЛС. Такие фоновые отражения, обусловленные переизлучением от цели, зачастую влекут аз собой общее изменение длины пугн от передающей радиолокзци. 361 Гж У. Эффективная площадь рассеяния рис. 1 показывает, какими могуг быть ошибки измерения, обусловленные фоном, в функции отношения ЭПР фона к ЭПР цели [13). Точная величина ошибки зависит еще от относительной фазы сигналов от цели и фона, которая обычно неизвестна, Верхняя и нижняя границы обласэи ошибок показаны сплошными линиями.
Для того чтобы избежать ошибок величиной более 1 дБ !что составляет около 20ого по исчислению в ЭПР) необходимо, чтобы ЭПР фона была меньше 11100 ЭПР цели. Электрические н механические ошибки явля!отса, по-видимому, одними из наиболее знакомых инженерам, занимюощимся практической работой в области измерения ЭПР и одними нз наиболее просто н легко определяемыми. Эти ошибки обусловлены ограничениями динамического диапазона н нелинейностью в пределах его номинальной величины, нестабильностью частоты и погрешностью измерения положения.
Ограничения по динамическому диапазону можно ослабить, используя линейно-логарифмические или полностью 2 иэ , 0 -2 ф. 4 Ъ, щ ф-б чэ -1О -20 — 00 -40 Энергия фона логарифмические приемники. Одним из Энергия в'пражгниярюцгли потеээциальных источников ошибок является нелинейность характеристики в преде. Рне. !. Ошибки оэцереооя о Фунецоо отоошецц» еоергоа Веце е энергии оо лзх требуемого динамического диапазона, рашеоо» от цело !$ЗЬ однако такие ошибки легко обнаружить н устранить при помощи нескольких калий.
ровочных целей с разными ЭПР, взятыми так, чтсбы перекрыть весь диапазон ожидаемых значений ЭПР. Следует отметить, ч~о многие радиолокационные цели, в особенности те, поторые имеют большие размеры (в длинах волны), могут проявлять очень заметную зависимость ЭПР от рабочей частоты. Поэтому для получения достоверных данных о лепестковой структуре рассеяния цели необходима высоная стабильносгь частоты. Открытые радиолокационные полигоны создаются для полномасштабных измерений ЭПР на реальных целях. И хотя на открытых полигонах выполнить условие дальнего поля значительно проще, трудности, связанные с опорами для цели и с фоном, здесь увеличиваются.
Дело в том, что от опор, предназначенных для значительных нагрузок, могут быть довольно существенные отражения радиолокационного сигнала. Один из способов уменьшения ошибки, связаннои с этим, состоит в измерении амплитуды и фазы сигнала, отраженного от опоры, а затем сигнала, отраженного от опоры плюс цель, с последующим векторным вычитанием результатов первого измерения из второго )14!. При таком способе молчаливо игнорируется возбуждение токов на поверхности цели, обусловленное наличием опоры.
На открытых радиолокационных полигонах фон включает Збй анной антснны до приемной, причем эта длина существенно отличается от расстояния до макета и обратно. Этн различия в длине пути распространения позволяют эффективно подавлять такой фон, используя сравнительно короткие ра. диолокзциопные импульсы н применяя селекцию по дальности, рассчитанную на исключение фона нз отраженных сигналов, обусловленных рассеянием от цели )!2). Ошибки, обусловленные фоном. Для точных измерений ЭПР необходимо, чтобы фоновый сигнал как непосредственный, так н за счет рассеяния от цели, был очень низкого уровня.
График на 6 У.5, а(етодь«измерения ЗПР отражения от различных местных предметов, таких как деревья, кроме того, здесь влияет присутствие земли. На обычных радиолокационных открытых полигонах используются «заборы» из радиопоглощающих материалов для ослабления влияния этих отражений иа общий фон.
Один из возможных способов такого ослабления (создание полигона с плоской поверхностью) был разработан с учетом обеспечения контроля и использовании отражений от земли. В этом случае в зоне испытаний поле формируется из электромагнитной энергии, поступающей от передатчика, и дополнительного большого вклада энергии, создаваемого отражениями от земли. Получающаяся в результате неоднородная плоская волна может достаточно хорошо аппроксимировать плоскую волну в свободном пространстве яри условии, что отражение происходит при малых углах сиольження [15).
Полевые РЛС; динамические измерения. Исключить ошибки, обусловленные опорами, можно, как было отмечено выше, полностью отказавшись от исполь. зования опор. В случае самолетов это можно выполнить путем измерения ЭПР во время обычного полета.
Прн этом калибровку можно произвести при помощи металлизированных баллонов сферической формы или прямым вычислением ЭПР по уравнению дальности радиолокапии. В последнем случае необходимо знать коэффициенты усиления всего радиолокационного тракта от передатчика до ин диивтора (н соответствующих антенн), а также расстояние до цели. Измерения по летящему самолету налагают еще особые требования, так нак здесь необхо димо точно знать грвекторию и высоту полета для получения достаточно точных данных об ориентапии пели в функции времени [16). Приборное оборудование радиолокапиониых полигонов. 1[ля измерения внергин, отраженной от цели, при одновременном подавлении энергии фона раз работано несколько различных методов Отличные обзоры по приборному обо рудованию радиолокапионных волнгонов, применяемых аля таких измерений, описаны в [17[ и [18[.
Самый простой метод состоит в использовании РЛС с уравновешенным мос том (двойным волноводным тройником). В такой системе, которая тргбуег достаточно стабильного источника незатухающих колебаний, отражение о~ Фона в отсутствие пели исключается введением в РЛС равного, но находящегося в противофазе отраженного сигнала от специальной регулируемой импедансной нагрузки, замыкающей одно плечо согласованного двойного тройника. После установки цели получается сигнал, который в идеале соответствует только ЭПР цели.
В действительности, однако, присутствие пели вносит также изменение в облучение радиолокационной станцией фона, н поэтому фон не исключается полностью. Результирующая ошибка зависит от ЭПР цели, уровня фона (до его исключения) и величины искажения при первоначальной установке цели. В об. щсм эта ошибка бывает невелика, если расстояние от РЛС до пели мало по сраввению с расстоянием нак от РЛС, так и от цели до фона; однако оиа значнтель. но возрастает, есля увеличивают расстояние до цели, что делают, например, прн установлении большого нанета пели.
Поэтому метод простого уравновешенного моста пригоден главным образом для измерений при сравнительно неболь. ших целях. Лля устранения влияния фона применяется множество различных способов. Один из них состоит в том, что цель перемещается с постоянной скоростью для создания допплеровского сигнала, отличающегося па частоте от фона 119]. Одна. ко подавляющее большинство способов основываемся на разрешении по даль ности для того, чтобы ограничить действие РЛС тельно на область, расположен. ную вблизи самой цели. Эта идея реализуется несколькими методами и з разной степени Здесь пел»сообразно различать методы стробирования по дальности, при которых цель запимасг толька часть элемента разрешения по дальности, и методы высокого разрешения, при которых элемент разрешения по далыюсти меньше максимального габарита цели. Это отличие важно иметь в аиду потому, что значение н характер измеренной ЭПР в этик двух случаях различны Методы стробирования по дальности дают значения ЭПР, близкие к классическим, идеальным значениям для незатухающих колебаний; здесь отражения ог отдель Гл.
9. Эффективная площадь ригсеяния ных центров рассеяния на поверхности цели (каждое в своей соответствующей фазе) складываготся и дают одно определенное для каждого ракурса цели значение ЭПР. Изменение раиурса вызывает сдвиги фаз и появление четко выраженных нулей в интерференционной иаргнне. Метод высокого разрешения, иогда он применяется для работы по цели, размеры которой значительно больше элемента разрешения по дальности, обеспечивает прием отражений от каждого центра рассеяния в отдельности, и поэтому быстрые колебания ЭПР, связанные с фазовыми изменениями, зависящими от ракурса цели, выражены здесь значительно меньше.
Поляризационные свойства цели часто определяются путем измерения ЭПР в двух ортогональных плоскостях поляризации при параллельности векторов поляризации передатчикз и приемника. Иногда измерения производятся и с перекрестной поляризацией. когда векторы излучаемого эхо-сигналов ортогоналы<ы. Такие же измерения проводятся и при круговой поляризации с использованнелг лево-лево-, право-право-, и лево-прзвостороннего вращения вектора поляризации. Поскольку радиолокационные свойства рассеяния полностью харак. теризуются матрвцсй рассеяния, весьма полезнои оказалась радиолоиационная аппаратура, позволяющая одновременно получить амплитудные н фазовые соотношения рассеянного сигнала при различных поляризациях излучаемого и эха-сигналов длн каждого из двух ортогональных режимов передачи; такой аппаратурой оборудовано несколько полигонов для измерения ЭПР )20, 2!).
Сценка результатов измерения. Распознавание ошибои в результатах измерения часто бывает весьма затруднительно. В некоторых особых случаях обнаружить ошибку и определить ее происхождение можно по отклонению (от ожи. даемого). характера зависимости ЭПР от ракурса. Например, если радиолокация цели производится при недостаточном удалении (в ближнем поле), то зеркальные лепестки для цилиндрических и плоских поверхностей расширяются; они даже могут распадатьсн на два пика с центральнылг минимумом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
