Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Если все эти частные виды потерь учесть в коэффициенте потерь Е»ь то полный коэффициемт потерь (РЕ» (а Ех (69) Коэффициенты потерь часто выражают в децибелах, что позволяет непосредственно вводить их в уравнения дальности, представленные в логарифмической форме [см. например, (!3)). Прн этом, конечно, произведение в правой части равенства (69) заменяется суммой. 2.7, Коэффициенты потерь Потери из-за сканирования луча антенны. РЛС обнаружения работают епрожекторнымэ способом (установкой антенны на фиксированное направление, представляющее особый интерес) или по способу сканирования (регулярно повторяющимся перемещением луча антенны в некотором угловом секторе).
Если при прожекторном способе обнаружения цель оказывается не в направлении максимума диаграммы направленности, то это корректируется множителем Р (см. 2 2.6). При сканировании луча антенны цель, облучаелгая последовательностью радиоимпульсов, фиксируется при разных положениях диаграммы направленности (если это положение изменяется на постоянную или почти постоянную величину за время между двумя импульсами). Поэтому при перемещении сканирующего луча относительно цели принимаемая последовательность импульсов модулируется по закону, пропорциональному двукратно используемой диаграмме нацравленности антенны.
Следовательно, если ф ~ сопз! — угловая координата обозреваемой цели в плоскости, сканирования оси луча, то мощность принимаемых сигналов изменяется прогнчрционально произведению соответствующих напряженностей поля: Р (ф)=йп г'г'(ф))~ (ф) (70) где )! 0р) и )г 0р) — коэффициенты диаграмм приемной и передающей антенн, определенные в Э 2.6; Др — коэффициент пропорциональности. Этот эффект нельзя учесть множителем Е, поскольку нельзя задать определенные значения 7! и гг, так как они изменяются за цикл сканирования.
Правда, если при сканировании цель смещена относительно оси луча в направлении, перпендикулярном к плоскости сканирования, на н е и з м е н н ы й. угол, определяющий значения коэффициентов /! и )г, то это обстоятельство в принципе может быть учтено множителем Р. Но обычно эффект, выражаемый соотношением (70), учитывается коэффициентом Бп потерь на сканирование. Если импульсы, модулированные диаграммой направленности антенны, принимаются только внутри некоторого углового сектора, ось которого совпадает с максимумом диаграммы направленности, то при условии, что этот сектор имеет оптимальную ширннуч', коэффициент потерь йп= (,6 дБ для типичной формы луча (44).(При вычислениях преднолагалосгь что в системе используется последетекторное интегрирование импульсов с равными весами). Такой сектор реализовать трудно.
Можно, пожалуй, предполагать, что этот результат справедлив по крайней мере приближенно при фиксации целей оператором на визуальном индикаторе, если постулировать(н ие без оснований), что комбинация глаз— мозг выделяет на экране индикатора кругового обзора только полоску некоторой оптимальной ширины. При нахождении Еп важную роль играет условие, используемое также при определении порогового отношения сигнал/шум (5/Ж или У, см. 4 2.4! по числу суммируемых импульсов М. Условие состоит в том, чтобы учитываю только импульсы, принятые в угловом секторе, соответствующем ширине лу и по половинной мощности. Тогда йр учитывает, что. !) число импульсов, попавших в сектор оптимальной ширины и просуммированных, не равно М и 2) не все эти принятые импульсы соответствуют максимуму диаграммы направленности, как это предполагается при построении кривых обнаружения для М просуммированных импульсов.
.Иногда в РЛС с узким иглообразным лучом сканирование производится одновременно в двух направлениях: например, по углу места и по азимуту. Сканирование по углу места обычно пилообразное (зависимость угла места от времени имеет пилообразный характер), но не обязательно линейное, а сканирование по азимуту — это обычно равномерное вращевие.
Иногда встречается Ю Опт имальная ширина изменяется от 084т для малых отношений сигнал!шуи хо 1,2 т для большвх отношений сигнал/шум, где т — ширина луча на уровне половинной мощности ( 44). Гл. 2. Расчет дальности РЛС н азимутальное пилообразное сканирование. Во избежание «непросматриваемых участков» в диаграмме зон действия соотношение скоростей сканирования обычно устанавливается так, чтобы за время полного сканирования в одном направлеидй угфовое йеремешенне в другом направлении не превысило ширины луча. Лиай))э.ротера при одновременном сканировании в двух направлениях весьма слб[][би й, видимо, он зависит от конкретно используемого вида сканирования. Для азнмутально сканирующего Луча число импульсов, принятых в секторе, соответствующем ширине луча по половинной мощности, определялось формулой (30), на она применима только для целей с малым углом места, когда ман.
симум луча направлен на радногоризонт или вблизи него. В более общем случае эту фора(«/яу необходимо уточнить. Есля нглообразный луч аэимутальной ширины Ф (в градусах) сканирует только по азимуту (равномерно вращается в азимутальном направлении) и ось луча направлена вверх под углом места О (в градусах), то Ф(ЧПИ) бсозбв(ЧОМ) ' где ЧПИ вЂ” частота повторения импульсов, Гц и ЧОМ вЂ” число оборотов антенны в минуту. Формула (7!) справедлива прн условии, что «аффективная» азимутальная ширина луча Ф/соз Ов > 360'.
Яля значений Ов, прн которых Ф/соз О, ) 360', формула (71) теряет смысл.) Практически предполагается, что формула применима для таких углов места, когда Ф/соз О, < 90'. Необходимость рассмотрения более точной, чем (30), формулы вытекает из особенностей сферической геометрии. Для РЛС, сканирующей одновременно по углу места и по азимуту, число импульсов, примятых в секторе, соответствующем ширине луча по половинной мощности, выражается формулой Фб(ЧПИ) бе», 1» (ЧОМ) соз О, (72) 76 С минимальной модификацией эта формула применима к РЛС, в которой осуществляется сканирование одновременно в двух любых ортогональных угловых направлениях. В формуле (72) Ф н Π— ширина луча по азимуту (в горизонтальной плоскости) й по углу места (в вертикальной) в градусах; ы — скорость вертикального сканирования, град/с; 1» — период вертикального сканирования в секундах (включает в себя период задержки, если он есть); использование (72) также ограничено углами места, для которых Ф/соз О«к,90'.
Числа принятых импульсов /И зависит от угла места цели не только в явном виде, но и через рз» которая может быть функцией О. В РЛО йрименяется шаговое сканирование, при котором антенный луч остается неподвижным в течение времени излучения яекоторого числа импульсоа, после чего луч перемещается в новое положение (обычно отстоящее от прежнего на расстояняе, равное или кратное ширине луча) н т. д.
В каждом положении антенны излучаются импульсы равной амплитуды, поэтому здесь нет потерь иа сканирование. Однако прн шаговом сканировании могут возникать потери антенной диаграммы, т. е. потери, определяемые множителемР, так как цель может иногда не.находиться точно в направлении максимума луча. Следова.
тельно, в этом случае можно приближенно определить лишь среднестатнстиче. ские потери. В рабате [3] Маркум рассматривал потери на сканирование при исследовании с помощьюЗВМ вопроса об обнаружении сигналов. Подробности н предположения, сделанные им при анализе, в рабате не приведены, однако сказано, что величина коэффициента потерь около 1,5 дБ. Холл и Бартон [45] провели более общий анализ, вычислив ослабление для случая идеального использованияя энергии сигнала, принимаемого всей диаграммой направленности антенны. Потери на поглощение в атмосфере. Одно время предполагалось, что при частотах радиолокационного сигнала ниже Рй ГГц его ослабление из-за по.
27. /4оэффиг)ментьь потерь глощеиия в трокоефвре несущественно. Расчетьь показалич однако, что даже при частотах в иеекалько сотен мегахерц может возникать значительное поглещение, если сигнал распрестрзияечея о тровюсфере нв:.большие расстояния (например, когда вся трасса при малых углах места проходзж через тропосферу). Эти расчеты нееввисжно выполнены Бином н Эбботтом [46), Хоггом [47) и Блэйком !48), причем они исходили нз несколько различных моделей атмосферы. Результаты выполненных расчетов в общем достатогио хорошо согласуются.
Вычисленное значение потерь при распространении сигнала от РЛС до цели н обратно при частоте 1000 МГц для случая, когда, антенна, расположена иа земле, угол места осн луча равен 0 н всв трасса распространения проходит через тропосферу, составляет 3 дБ. Эту величину нельзя считать незначительной. (Можно считать, что луч выходит за пределы тропосферы, когда он достигает высоты около 18 км, что соответствует дальности около 300 мвр.
миль; эти данные можно получить нз рис. 28.) На частоте 300 МГц соответствующие..потери составляют 1,2 дБ; это тоже достаточно ощутимая величина, Но уже на частоте 100 МГц потери составляют только 0,2 дБ. Следовательно, длн более низких частот поглощение в тропосфере можно считать пренебрежимо малым. Вблизи резонансных частот поглощения молекулярным кислородом (т. е. при частотах около 60 ГГц) точные вычисления не были выполнены; характер кривых поглощения в этой области приближенно представляется пунктирными линиямн (рис. ЗО). Подробные расчеты для этой области выполнены Минком и Лиллеем [49[. Для целей, расположенных в тропосфере, нельзя использовать графики рис. ЗО и результаты подобных расчетов [46[, [47[.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
