Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 21
Текст из файла (страница 21)
В этих обозначениях одномодальное решение для Р имеет вид (65) где величины выражактся в децибелах. -2ОО ча -2НО х ж -2ВО »22ОШО/б(/ О«7О(бдта «///» % и, -22О с» -УВО $ -НОО тс ЧЧО М'201 уса и Вдс»О!сую «/» рис. 2а, Фуикиии »атукаиия, исполк»уемая при аычислеиии пока»ателя рсспростраиеииа и промежуточной области. Верткая и правая шкалы отиосятся к крииым А и В; ииткияя и левая — к крияым ЛЛ и ВВ !«3!. В работе [14[ (с. 1ЗЗ вЂ” 136) приведен численный пример, в нотором максимальная дальность определяется графическим методом, несколько отличным от метода, описанного в этой главе.
Рефракция н диаграммы зои видимости. Обычно конечной целью вычисления множителя Р является построение зависимости максимальной дальности РЛС от угла места 0, или от высоты Ьк цели. Дли дальних целей можно вычисл лить Р как функцию 0„, а для целей, удовлетворяющих условию (54), можно применить формулу для плоской земной поверхности.
Однако даже если условие (54) выполняется, высоту цели по углу места 02 и дальности /7 нельзя вычислять по формуле для плоской земной поверхности (Дя = Р Вп О,), а необходимо учитывать кривизну земли. Более того, необходимо учитывать и рефракцию лучей в атмосфере. Рефракцию для не очень больших высот можно приближенно учесть методом «эффективного радиуса Земли» Шелленга, Барроуза н Феррелла [31[. При этом предполагается, что коэффициент преломления линейно убывает с высотой, т. е.
с/а/т/Ь = С, где С вЂ” отрицательная константа. Тосда кривизна лучей такова 22 а приз«денная единица высоты (Керр [14), с. 96, (351)) Р = апП!ой ('/еа [)т (Х) + и (7,) + и (2,)!), Динь насела К, О нридеденнмк единицак 1224»61ВУгаи1713 а 14 1» /ь /1 16 61 2О 21 22 2» 24 22 /(иланаста», О лридидиннил иди//ицак -НО Й »т -ВО сс -/гО 4 м - /ВО сс -2ОО Р.
-7ад 150 !50 140 дп лп гп 1О ао1 Рнс. 27. Фуннцн» «ысотвсго усиленна и, используемаа прн вычислении поааэателп распро- странен чп н промежуточной оелсст: [см. 1!с!, рнс. 2.201. ~ 1гп л '- 110 ас 100 К, 00 Ф 00 70 р ба ~- бп Выеета г 0 нрипеденнык единицу г ю 45 7 уп гп юп епбп уп 1РР вл а оа -5 10 6 -15 гп е: -г5 50 и йь -55 пог 001 цпеапб 007 пу ог пб п» об Рг 1О -40 Выеета Л 0 нпибеденнетк единицах Гл. 2. Расчет дальности РЛС что в преобразованном пространстве, в котором Земля имеет радиус в й рач больший, чем ма самом деле, лучи выглядят прямымн линиями. Стандартная величина й = 4!3.
При этом для дальностей, много меньших радиуса Земли а, соотношение между дальностью, высотой и углом места имеет вид йз = )(в созв Оз12йа + Й з(п Оз + йз. (66) Если высота эыражема в футах, дальность — в морских милях, й = 413 и а = 3,440 мор. миль, то Ьз = 0,6624 )тв соз' О, + 6,076 )7 Нп О, + йз. (67) 90'ОО' та' 100 000 0000 ааааа 70000 $ паапа Ю ы яапа 'м Й 40000 то 3 )оап паапа 10000 О а'. 0 ао 100 уап уоа ааа аоа т й,ольмасть, модмили Рис. 28, Диаграмма дальность — высота — угол места».
Рефрагирумщве чучи представлены прнмымн чиниямн. Диаграмма построена дл» знспонен. ччкальной иодс.чн атмосферы (показатель преломления которой мепнется по зкспоненииазьчому закону, рсномендоеанному Центральной лабораторией распространения радиоволн США прв Ф =3!3). шкачы дальности н высоты ливейиы, шкала углов места иелинейна 142). На основе (66) можно построить диаграмму «дальность — высота — угол местаз, на которой лучи изображаются прямыми, н если дальность и высота имеют одинаковый масштаб, то линии постоянной дальности — окружности с центром в начале координат; если же масштабы дальности и высоты различны, то линии постоянной дальности — эллипсы На диаграмме линии постоянной высоты загибаются вниз, причем их кривизна равна кривизне фиктивной Земли с радиусом ае = й (а + йз).
На эту диаграмму можно нанести графики зависимости максимальной дальности РЛС от угла места; такие графики называются дааграммамм зон падилосгли. Эти диаграммы при наличии интерференции из-за отражений от Земли имеют лепестковую структуру. Расчет Р с учетом кривизны земной поверхности, так же, как его вычисление в промежуточной области, рассмотренные выше, основаны на предположении, что влияние рефракцив можно учесть методом эффективного радиуса Земли. Это предположение не приводит к серьезным ошибкам в задачах, связанных с низколетящими целвмн. Вычисления высоты луча дают весьма точмый результат для высот, меньших 3 км, Однако на больших высотах ошибка постепенна 74 '05, Множитель влияния земли и тропе»ферм (интерференг»ионньгй лгнажитель) возрастает и для луча с небольшим начальным углом места становится значи. тельной на высотах около 10 км и более.
Была предложена и подробно изучена более реальная вкспоненциальная модель показателя преломления (см. гл. 6): л(й) 1 ! (»у Х 10-е) е уй 00 МЦРПираОианы»500 " 1, 10 5000 »400 УР ' " I гооо гооо 1000 5РР 400 Е 300 - гоо 100 70 50 50 го 10 -10 1 0,5 0,0» 0 000101051 557»ого 40' 70'100 гйу 407 100 1000 ддпьлргл»й, ли-яродйые Роги 100 — 5 0:а горо 5000 рмс.
тй. дмегрямме «дальность — высота — угол месте для Мелей с ьмсегамя де заза «м. Лучм язеврямемгся прямыми линиями. дяьгряммя ьесграеяя для зясяояеядяяльяой медеяь атмосферы, уяезяннай яь рлм Ж Шяьлм дяльяесге н высоты яелянейны, мяьль угдьь мессе лннейне !421. где й»я — козффнцнент преломления у поверхности Земли; у — козффнциеит ослабления. К сожалению, зта модель не приводит к простым формулам в соотношении я»ежду дальностью, высотой и углом месга, так как чтобы проследить путь луча, необходимо произвести численное.
интегрирование (38 — 41!. Однако результаты таких расчетов с помощью ЭВМ можно использовать для построения диаграммы <дальность — высота — угол местаь, в которой лучи изображаются прямыь»и линиями; зто достигается соответствующим изгибом линий равной высоты (42!. На рис. 28 и 29 показаны две танис диагралгмы, построенные для д»я = 3!3 н у = 0,04386 (й измеряется в тысячах футов). Эти диаграммы соот. ветствуют экспоненциальной модели атмосферы, рекомендуемой Пентральной ла бораторней ьо ргспространению радиоволн (США)»ля А»ь = 3!3 (гм. гл.
6). Гл. 2. Расчет дальности РЛС Диаграммы этого типа очень полезны для построения диаграмм зон види мости. Например, если на такой диаграмме построить график зависимости мак. симальной дальности от угла места, полученной по формулам для плоской земной поверхности, то точки построенного графика дадут правильные значения высот. Наоборот, если исходить из заданной высоты цели, то результаты, нанесенные на диаграмму, дадут правильные значения углов места. Если бы вычисления проводились на основеметода эффективного радиуса Земли, то, конечно, было бы правильнее пользоваться диаграммой »дальность †высота †места», соответствующей этому методу. Однано в задачах, связанных с низколетящими целями, использование данных диаграмм рис.
28 и 29 приводит пракинчески к тем же результатам. Если частота электромагнитной волны меньше 1000 МГц, то применительно к высоколетящим целям (носмическим объектам) следует учитывать иоиосферную рефракцию. (Для более высоких частот ею можно пренебречь.) Ионосфер. ная рефракция зависит от частоты, подвержена суточным н другим временным изменениям, и поэтому при определенных условиях явлнется сложной функцией направления луча по отношению к магнитному полю Земли. Из-за этого для целей, летящих в ионосфере н выше, нельзя построить достаточно общую диаграмму, представляющую соотношение между дальностью, высотой и углом места. Типичные результаты приведены в работе Миллмана (43).
д.г. Коэффициенты потерь Ослабление определяется как величина, обратная усилению. Коэффициент ослабления нли потерь четырехполюсника равен отношению мощности на входе к мощности на выходе. Когда мощность определяется как достижимая мощность (см, 4 2.5), соответствующий коэффициент потерь называется достижимым коэффициентом потерь (величина, обратная доостижимому коэффициенту усиления). Это понятие используется при вычислении температуры шумов. Полный коэффициент потерь системы Е а уравнениях дальности радиола кации является произведением различных частных коэффициентов потер»о которые соответствуют различным факторам, влияющим ма дальность действия РЛС. Коэффициент потерь в передающей линии Е» (он упоминался в 6 2.3)— это отношение выходной мощности передатчика к мощности, поступающей в антенну.
Коэффициент Е» учитывает потери в передающей линии, в амтенном переключателе и во всех других узлах, включенных между передатчиком и антенной. Коэффициент потерь Е„а передающей линии приемного тракта и коэффициент потерь в иитеииг Ев ие являются компонентами полного коэффициента потерь, так как соответствующие им виды потерь полностью учитываются величинами Оь Ог и шумовой температуры Т;, эти коэффициемты используются при расчете величины Т,. Коэффициент Ев определен в 5 2.3, а ń— а 4 2.5. Наряду с потеримн в передающей линии, учитываемыми иоэффициентом потерь Еь часто приходится учитывать два дополнительных вида потерь и соответствующие им коэффициенты потерь: коэффициент потерь Ер на сканирование (только для сканирующих РЛС) и коэффициент потерь Е» на поглощение электромагнитных волн при распрострамении. Эти два коэффициента потерь подробно рассматриваются ниже; кроме того, будут кратко обсуждены некоторые другие, иногда встречающиеся частные виды по~ерь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
