Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Поэтому калибровка нриемиика должна производиться во всем диапазоне ожидаемых уровней сигналов, и нелинейности характеристики должны быть учтены при обработке данных намерений. Работа измерителя рассеяния с непрерывным излучением зависит от способности луча антенны различать (разрешать) различные углы облучения н цели. На рнс. 15 изображено сечение луча антенны, показывающее положение контуров линий равной интенсивности облучения на земной поверхности.
Обычно предполагается, что в пределах диаграммы направленности антенны на уров. не половинной мощности (3 дБ) усиление антенны постоянно, а вне этих преде. 7.5. Техника измерения отражений от земной поверхности Интегрирование следует производить по всей площади, облучаемой с заметной интенсивностью, включая участки, облучаемые боковыми лепестками. Обычно предполагается, что величина ае постоянна по облучаемой площади, так что Ре)гзоэ (' 6!з вА (4л)з,> )ге А Это предположение можно считать справедливым лишь в том случае, если антенна сосредотачивает излученную энергию в пределах очень малого телес. ного угла, а отражающая поверхность достаточно однородна.
В результзте получаем (4л)з Р, (16) о" = Р! лт ~'(бд)(4> г(А Отметим, что для определения ое необходимо знать только отношение принимаемой мощности и мощности передатчика, что подтверждает пригодность метода измерений с использованием аппаратуры, функциональиэз схема которой изображена на рис. !3, б. Иногда предполагается, что для всей облучаемой площади величины 0 и Я по отдельности нли вместе постоянны; однако допустимость введения этого предположевия в формулу (16) должна быть проверена для каждого конкретного случая. Если результаты расчетов по (!6) для серии измерений показывают, что величина ое для интенсивно облучаемого участка земной поверхности доле<на, повидимому, изменяться, то это изменение можно рассматривать как перьое приближение для функции /(6), описывающей зависимость оч от угла О; тш да приближение следующег о порядка дается соотношеш;ем (4л)з Р (17> 1 ! )д ) (! (6) бтя') АА Для обеспечения точности измерений рассеяния необходимо точное и детальное измерение коэффициента усилении ан|ениы бь Измерение ларю: еристик антенны весьма длительный и дорогостоящив процесс, в особенности сли антенна установлена на самолете илн другом металлическом объекте.
Тсы не менее точное знание характернстнк усиления антенны — совершенно обязательное условме для полученвя хорошмх результатов измерений рассеяния Системы с нзмеревнем днльностн. Способность радиолокационных >сгройстэ разделять отраженные сигналы, приходящие с различных расстояние, позволяет в сочетании с направленнымн свойствамн антенн с успехом использовать разрешение по дальности для упрощения измерений рассеяния. В большинстве нзмертпелей рассеянии с измерением дальности применяется импульсная вюдуляция, хотя в них может использоваться также частотная и другие более сложные виды модуляции.
))альнейший анализ относится к импульсным системам, но так как все остальные радиолокационные системы измерения дальности моткно свести к эквивалентным импульсным системам, то большинство результатов анализа имеет общий характер. На рнс. 16 показаны пути использования ммпульсиых систем измерения дальности при измерениях рассеяния. Рис.
!6, а относится к антенне с остронаправленным лучом круглого сечения. подобно используемой в системах с непрерывным излучением (см. рис. 15). При наклонном угле падения луча остроиаправленнон антенны участок облучаемой поверхности вытягивается и принимает форму эллипса, так что применение импульсной модуляции позволит обеспечить раздельное облучение отдельных элементов этого участка. Гл. 7. Отражения От земной поеерхиосги На рис.
16, б показана диаграмма направленности антенны, которая позволяет с большей эффективностью использовать возможности систем с нзмереннем дальности. Лля облучения узкой полосы земной поверхности применена антенна с всерной диаграммой направленности, так что разрешение по дальности позволяет разделять отражения, приходящие под различными угламн, по разности времени прихода отраженных сигналоа. Этот метод особенно эффективен прн небольших углах облучения, так как разрешающая способность по даль- а) Рнп.
зз. Рвзрвшвющвв способность пзыврвтплп рвссппнвш и — улучшение рззрешпз>щчи способности в пдппы пзпрзвлеппи прп всппльзпвзппп пстрппв- прввледдпй антенны, б — ипвпльзпввппв антенны с веерной дизгрзлзппй нзпрзвлпзппптп. ности прн углах падения луча, близких к вертикальным, значительно хуже, чем прн скользнщем падении радиоволн на рассеивающую поверхность. Прн упрощенном подходе можно принять, что усиление антенны постоннно в пределах сечения его главного лепестка н равно нулю зо всех остальных направлениях, т. е. 67=0 ПРВ фп < фп/2 И ИРи фп >фп/21 Оз=6з прн — фп/2<фп < фп/2 где фп — ширина диаграммы направыыш 5Р пенности антенны, а ф» — угол относи%люб,а тельно оси антенны.
Если далее предположить, что Ов практнческн постоянна по всей площади облучземого элемента поверхности, а разность расстояний в пределах элемента разрешения по дальностн Р пренебрежимо мала, то /Р /РР /Рйр /з„2(4п)з йз з/пй Число оеэсбосоиык дйг//зрак ОВ Рз дй Оп фп ст Рпп. !7. Злвпппыппть точности усрпдпппвык В работах [34, 391 детально опявзыврпппй пт числа лпзввпппмых вмбпРпп. сыВаются Вопросы калиброВки радиолокационного импульсного измерителя рассеяния.
Необходимое число независимых выборок длн обеспечения точностн нэмереннй. Сигнал, подверженный замираниям, достаточно хорошо описывается релеевскнм распределением его амплитуды. Если предположить, что релеевское распределение замираний справедливо, то можно определить чнсло независимых выборок, необходимое для обеспечения заданной точности измерений. На рнс.
17 приведена кривая, характеризующая связь между требуемым числом независимых выборок н разностью средних значений сигнала, соответствующих точкам 7.5. Техника измерения отраткений от земной поверхности 5% -ной и 95% -ной вероятностям на кривой распределения амплатуд. Эта точность не зависит от точности калибровки аппаратуры и точности измерения диаграммы направленности антенны.
Точность измерений, обусловленная заьгираниями рассеянного сигнала, определяется не общим числом выборок, а числом независиьгых выборок. Независиьгость соседних выборок определяется временем декорреляцин ааьгираний, 7000 ~ 100 ы 10 с Ы 10 20 00 40 00 50 70 Угря ойлучелая,грйО Рис. 10. Пример расчета зависимости числа незввнсииык выборок дли импульсного измерителе рвссеииия от угла облученн». Высота нзмернтел» нед земной поиеркмосгью 2000 н; длине волны 1О см; длительность импульсов: я — ол мкс; б — 0,2 мкс; один элемент разрешения; усредненное значение по нескольким нмпульсем. ) связанным с шириной спектра замираний. Йля сравнительно коротких импульсов это время нычисляется из соотношения 114) или по формуле ~=!/4аге, если считать, что корреляция исчезает при коэффициенте корреляции меньше 1гпв.
Предположим, что импульсы, декоррелированные до этого уровня, взаимозависимы. Тогда число независимых выборок нн полученных за времн, в течение которого луч РЛС перемещается вдоль земной поверхности на расстояние, соответствующее длительности одного импульса, определяется простым соотношением Время перемещения луча на элемент разрещеиия по дальности и ! Время между независимыми выборками Так как отражения от различных элементов разрешения по дальности взаимонезависимы, то число независимых выборок можно также определить, как число элеьгентов разрешения по дальности, пересекаемых лучом за время усреднения.
На рнс. 18 для иллюстрации приведены результаты некоторых расчетов. 289 Гл 7. Отражения ог земной поеерхлоети Анализ показывает, что в обпзсти углов облучения, в пределах которой коэффициент рассеяния мало зависит от величины утка, мзксммильвю возможная угловая ширина (получаемая при более длиниои ммнуным нли в псшмлеронски з системах с непрерывным излучеимем — пря бпиее широком ичлосвивм фильтре) соответствует мэксииппъичьзу числу неваъисимык ни!бором н иределзк данно~о интервала рнсстояний вдоль венной ниперхности. Допплеровские измеритечи рассеяния с непрерывным излучением.
Удоес иый способ измерения коэффициента рассеяния одновременно при многих углах облучения заключается в использовании системы с непрерывным излучением, в которой относительные скорости, соответствующие различным углам облу. чения, разделяются посредством выделения свойственных им лопплеровскят частот. Применение в такой системе антенны с веерной диаграммой нлпраьлен- «(з(п 9 з(п ()) Рвз. !э.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
