Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Отсюда следует, что для «релеевской цели», характеризуемой плотностью вероятности'> р(а)=(1п 2/оы) 2-а/аа (88) показа~ель эффективности сканирования равен ф Ф) = 2-(Лтярм)' (88) Более строгий анализ, учитывающий совместное воздейогвне шумовых флуитуаций и флуктуаций ЭПР цели, был выполнен Моллеттом н Бреннаном [84) .в предположении, что сигнал распространяется в свободном пространстве.
"1 См. шкже распределение (24), которое вквивалентво данному. В данном случае распределение (88) удобнее, так как нормализующим паразсетролг является а„(медиана распределения ЭПР), а не о (среднее значение ЭПР). Понятие сиакоплеииойь вероятности обнаружения ввели для описания эффективности рабаты сканирующей РЛС по приближающейся цели. Эта величи'на позволяет ответить на вопрос: какова вероятность того, что приближагощаяся цель (например, самолет) будет обнаружена к моменту достижения ею заданного рубежву Лля ответа на этот вопрос надо знать скорость цели и темп сканирования РЛС, а также зависимость изменения показателя эффективности сканирования.
от дальности. Зависимость показателя зффзктивности сканировании от дальности . Возможность изменения интенсивности эхо-сигнала, а также возможность пропадания сигнала в некотором конкретном сканировании, в припцмпе, существуют всегда, даже для цели с постоянной ЭПР (например, для сферы). Это объясняется взаимодействием сигнала и шума и детекторе. Но если бы указанный фактор был единственным, оказывающим влияние на расчеты, то зависимость показателя эффективности сканирования от дальности было бы нетрудно подсчитать и более того, удалось бы проследить, как в зависимости от дильности показатель эффективности сканирования постепенно изменяется от очень малых (близких к нулю) значений до очень больших (близких к единице) Одвако для целей, ЭПР которых флуктуирует (а это характерно для типичных самолетов), поведение указанной зависимости существенно иное.
Было замечено, что показатель эффективности сиаиирования с расстоянием изменяется значительно медленнее Если рассматривать комбинированное воздействие шумов в приемнике и флуктуаций ЭП1', то вычисление зависимости поназателя эффективности сканирования от дальности значительно усложняется. В тех случаях, однано, когда флуктуации сигнала велики по сравнению с флуктуаииями шума, можно достаточно точно вычислить показатель эффективности сканирования, предположив, что сущесззуег некоторое пороговое зиьчеиие эффективной площади рассеяния пн при котором цель обнаруживается.
Тогда показатель эффективности сканирования Гл. 2. Расчет дальности РЛС Р, (Й>=1 — П (1 — Р1), 1 (00) где 1, 2, 3 .„, и — порядковые номера сканиронаний до того момента, как цель достигла дальности 17. Более подробная формула получена Ыоллеттом н Бреннаном [54). Предположение о статистической независимости флуктуаций цели от сканирования к сканированию не»южет быть справедливым для всех случаев. Поэтому формулу (90) нужно применять осмотрительно. Более того, часто бьь вает трудно оценить вероятности Р«. Если их значения заданы в виде таблицы, составленной на основе экспериментальных данных, то расчет Р, ()г) с помощью этой формулы может потребовать больших затрат времени и усилий, если не использовать ЭВМ. Однако сделав определенные предположения о виде зависимости Рз от дальности, произведение в правой части формулы (90) можно представить в виде интеграла.
Существуют определенные сомнения в справедливости предположений, используемых при таком расчете накойленной вероятности. Однако при некоторых обстоятельствах эти предположения оправдываются, н атот расчет может быть полезен. Вероятность обнаружения при 1-м сканировании иа дальности )«1 в идеальном случае должна быть равна ф (Я1). В общем случае, однако, исследователи принимают в качестве постулата, что человек-оператор подвержен усталости, снуке и т.
д., так что Р1 обычно несколько меныне ф«, а величина ф; принимает- При Р = 1 (распространение в свободном пространстве) зависимость ф от дальности имеет вид монотоано убывающей функции. Однако, когда Р зази. сит от угла возвышения цели, то для расчетов необходимо знать зависимость Р от дальности для каждой заданной высоты цели. При этом функция ф ()с) имел значительно более сложный вид. Более того, при выводе (87) и (89) предпола. галось, что такие величины, как Б и Т«заметно не изменяются при изменении дальности цели (предполагается, что цель при перемещении находитсн на одной и той же высоте).
Следовзтельно, это — «низкочастотные» уравнения (диапазона ВВЧ или УВЧ).' Другим явлеиием, с которым приходится сталкиваться на более высохни частотах, является сложность тонкой структуры отражательно-интерференционных лепестнов. Скоростной самолет за период сканирования может пролететь пространство, соответствующее заметной части лепестка. При этом множитель Р больше не будет медленно меняющейсн функцией времени и дальности по сравнению с Р при обычном темпе сканирования в РЛС. Статистическая природа ф не позволяет больше рассматривать Р как квазистационарный параметр; он сам становится статистическим, внося «флуктузции», вызванные тем, что от сканирования к сканированию цель наблюдается на случайных участках лепестковой структуры. Анализ такого случая, учитывающего тонкую лепестковую стр) ктуру, был проведен Олдерсоном (см.
работу [13[, ч 2); при этом он пренебрегал флуктуационным вкладом шума приемника. Олдерсон исследовал также влияние бортовой и килевой качки платформы, на которой установлена РЛС (корабль), на нестабилизированную антенну. Анализ был приведен при тех же гамых упрощающих предположениях; было введено и дополнительное предположение о том, что периоды бортовой и килевой качки не связаны целочисленными илн близкими к ним соотношениями с периодом сканиронания. Накопленная вероятность обнаружения н факторы, зависянгие от оператора. В принципе, если вероятность обнаружения цели за одно сканирование на дальности )71 равна Р, и если предполагается, что флуктуации.
цели от сканирования к сканированию статистически независимы, то накопленная вероятность Р, (17) того, что приближающаяся цель будет обнаружена по крайней л«ере одни раз к моменту времени, когда она достигнет дальности («, вырви«»ется равенством 2 !О. Точность расчета дальности действия родналоказора ся как идеальное или теоретическое значение, которое соответствует идеальному оператору. В соответствии с равенством Р; = Рч фг (9) ) можно определить фактор оператора рэ как вероятность того, что оператср увидит эхо.сн~ нал при условии, что он превысит порог обнаружения (т. е. будет обнаружим) На прантике, однако, часто используют рч в качестве параметра подгонки кривой, который позволяет объяснить все различия между теорией и экспериментом.
Таким образом, ее статус как инженерной величины, основанной на обширных экспериментальных данных, выглядит сомнительным. Более того, в начале предполагали, что рэ постоянно для данного эксперимента или для данного оператора и окружающей обстановки. Позднее было установлено, что фактор оператора определенно зависит от силы сигнала и, следовательно, от самайф и, возможно, от других факторов. Хотя для исследования этой более сложной проблемы проведены некоторые теоретические и экспериментальные рабаты, роль оператора и ега характеристики в теории расчета дальности РЛС до конца не выяснены Этот вопрос до сих пор не решен. Предполагалось также считать, что оператор распознает цель только в тех случаях, когда она наблюдается при двух или большем числе последовательных сканиронаний.
Вероятность благоприятного исхода для такой последовательности событий равна р,фь, где й — число необходимых последовательных на. блюдений. Было сделано предположение, что р, в таком случае применимо только к первому сканированию в этой последовательности, так как считается, чта после него оператор уже будет настороже (рэ= )), (Предполагалось также, чта все й сканиронаний происходят внутри небольшого интервала дальностей„ так что ф постоянно.) 2.10. Точность расчета дальности действия радиолокатора По целому ряду причин вычисления максимальной дальности действия РЛС на заре развития радиолокации были заведомо ненадежными.
Тогда не были известны многочисленные источники потерь, которые необходимо принимать во внимание. Часто не учитывались эффекты, связанные с распространением радиоволн (предполагалось, что распространение происходит в свободном пространстве).
Шумовая температура неба часто ошибочно предполагалась равной 290 — 300 К (такая телгпература принималась в качестве стандартной температуры на входе системы при изменении шум-фактора приемника). Не всегда должным образом учитывались вероятностный характер радиолокационного обнаружения и роль интегрирования. В настоящей главе даны методы, позволяющие правильно использовать параметры уравнение дальности радиолокации, и если эти параметры определены правильно, то рассчитанная дальность действия РЛС оказывается правильной в вероятностном смысле. Но точного совпадения между расчетом и результатом ограниченного эксперимента ожидать нельзя, так как максимальная дальность является случайнок величиной.
Кроме того, параметры в уравнении дальности действия РЛС никогда ие известны с абсолютной точностью (хотя некоторые из них могут быть известны достаточно точно). Величиной, которая иногда вносит неточность, является эффективная площадь рассеяния цели а. Лругим параметром, который не всегда из. вестен точно, является интерференционный множитель Р. Нз-за сильной, по сравнению с большинством других параметров, зависимости дальности от Р влияние ошибки в определении этого множителя значительнее, чем влияние сравнимых по величине ошибок некоторых других параметров. Особенно сильно возрастает эта ошибка прн неправильной оценке величины коэффициента отражения от земной и морской поверхности р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
