Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Двухпозициоииые измерения. Измерения отражений от земной поверхности в условиях, когда приемник и передатчик разнесены на некоторое расстояние, проводятся сравнительно редко. Проведение таких измерений с самолетов связано с очень большимн трудностями, так как необходимо, чтобы как передаюс; я, так н приемная автенна были в одно и то же время направлены на один ь тот жс участок поверхности, а отраженный сигнал необходимо соотносить с сзсестными значениями угловых координат осей диаграммы направлености : нтенн.
Кроме того, трудно определить поляризашпо сигналов, а иногда точные размеры и форму участка поверхности, находящегося п пределах основных лепестков диаграмм направленности передающей и приемной антенн. Поэтому в литературе отсутствуют какие-либо данные о двухпозицнонных самолетных измерениях рассеяния земной поверхностью. Лвухпозпцнонные измерения рассеяния электромагнитных волн в лабораторных условиях проводились иа Станции технических исследований Армии США!5) и в Университете шт. Огайо 12, 41; двухпозицнонные измерения рассеяния акустических колебаний были выполнены в Каизасском университете [431, дзухпозициоииые измерения рассеяния лазерного излучения земной поверхностью проводилясь фнриой ВеВ Те!ерйопе ЕзЬогпзаг!ез [45Ь Из-за трудностей, связанных с определением поляризации сигналов, большинство двухпозиционных измерительных установок радиодиаиазона предназначалось только для измерения рассеяния вперед, при котором передатчик, облучаемый участок поверхности и приемник размещались в одной вертикальной плоскости.
В широком,же диапазоне углов легче осуществлять двухпозиционпые акустические и оптические измерения; так выполнялись измерения рассеяния поверхностью в пределах всей полусферы при фиксированном угле облучения. Двухпозиционные измерения требуют проведения дополнительной калий;овки аппаратуры, которая должна проводиться в специальных условиях, поскольку необходимы абсолютные измерения мощности передатчика н чувствительности прнехзника. В лабораторных же условиях (имеются в виду лаборатории-полигоны для измерения рассеяния) можно использовать только сравнительн: грубые методы, аналогичные методам, применяемым при калибровке аппаратуры однопозиционных измерителей рассеянии. 7 б, Экслерииеигадьиьы данные о казффицссеипсл рассеяния у й.
Экспериментальные данные о нояффицментах рассеяния Экспериментальные данные о коэффициентах радиолокационного рассеяния земной поверхности получены в результате проведения множества специальных исследований, начиная с 40-х г. Тем не менее среди них сравнительно Редко встречаются данные, в которых значения коэффициента рассеяния можно легко сопоставить с достаточно полным и точным описаниелл особенностей подстилающей поверхности, формировавшей рассеянные сигналы.
Данные о некоторых наиболее важных исследованиях приведены в табл. 2. Табллица 2 Сводиыа данные аб основных экспериментах по рааиолоиационному рассеянию земной поверхности Мглы пб ауааиии Град Прибиажсивпс аиаи"ииа асхаты, ггп Псрсзсвь труппа даииыс дии списстависииа с п«сб«ива«тими поверхности Ввд иаисрсвиа Самолетные измерения 0 — 89 20 — 85 В основном описания экипажа Аэро- и наземная фотосъемка Описания экипажа Аэрофотосъемка и детальное описание поверхности Аэро.
и наземная фсиосъемиа РЛС размещалась на ьюсту Аппаратура установлена в фургоне Образцы размером 1,8Х Х 3,7 м на тележке; большинство абра мюз сглаженные Акустическое модели ро. ванне в бассейне с водой Акустическое моделирование в бассейне с водой и сопоставление с теорией 0,4; 1,2; 4,4; 9 [8) [9) [15, 16, 46) 9 13 2 — 55 0 — 25 [!3, 14, 48) [12) 0,4; 4 9;24;35 1О; 15, 5; 35 0 3; 6; 9; 35 Назеланые и лабораюрные измерения 0 — 80 1Π— 80 0 — 60 [2, 4) (5) [42, 44) 0 — 70 Акустические д= — 1,0 — ЗаО мм 0 — 70 [43[ Акустические Х=О,З вЂ” 3,5 мю В научно-исследовательской лаборатории ВМС США (11, 12) исследования рассеивающих свойств поверхности начали проводить еще на самых ранних этапах развития радиолокации, но большинство полученных данных относится к радиолокационным отражениям от моря, а не от суши, Но так как число частот, на которых производились измерения, значительно больше, чем в других известных исследованиях, а также в связи с тем, что измерения проводились прп различных поляризациях сигнала, эти данные в определенном отношении являются наиболее исчерпывающими даже с точки зрения оценки рассеивающих свойств суши.
В [8] рассмотрены проведенные с конца 50-х годов работы, в которых для определения коэффициентов рассеяния использовались радиолокационные изображения ллестности, получаемые с помощью модифицированных с втой целью Гл, 7. Отражения от земной поверхности 70 хо 0 -70 -20 0 гр ОП ПП 00 Угол гхоллтгоол, грод п) -70 тй .4П РЛС. При исследованиях тщательно сопоставлялись полученные данные с описанием соответствующих участков зелгной поверхности. Хотя общее число изученных участков поверхности и невелико, полученные данные, по-видимому, являются наиболее достоверными, так как результаты самолетных измерений рассеяния соотносились с точно известными характеристиками облучаемых участков земной поверхности. К сожалению, все измерения проводились только в диапазоне волн 3 см. В ходе проведенгд ных в начале 50-х годов самолетных изме- ".3, реннй рассеяния земной поверхностью в диапазоне волн 3 см получены усредненные данные для сравнителыго больших районов земной поверхности без каких-либо попыток подробного описания особенностей отдельных участков [9).
Опубликованы данные [15, !6, 40! -00 по экспериментам на частоте 13 ГГц, йа -40 время которых обычно тщательно изучз- жж 4пммоггоол лись особенности подстилающей поверх- -УП ности, над которой производились полеты. В начале 50-х годов был также праведен ряд измерений радиолокационных отражений отвеиной поверхности при угла~ облучения, близких к вертикальному [!3, 14). При этих измерениях для каждого ПП случая с помощью наземных групп соби- 70 б о У рзлись данные об особенностях облучаемых участков земной поверхности и эти участки фотографировались. Широко известны исследования, опи- санные в работе [!2), осуществлялись с 'л.Ь помощью специальной установки, одновременно работающей нз нескольких частотах и размещавшейся на мосту, тзк что облучаемая зона земной поверхности была огра- ~ ~Д"„~г,,„.ы ничена областью прямой видилюсти (отно- -гП ииохх сительно антенн этой установки).
При гпш охрххм" друш.х исследованиях РЛС, работагощие 000 ПП оо 00 70 в широком диапазоне частот, резмсцшлись лзол гхоллхгтл, грод в передвижном фургоне, что позволило изучи гь рассеивающие свойства многих рис гг п оде й зпр д и видов зечнои повеРхности [2, 4).
Применйлххххичимх йхаххои ооххрхиосжй ири го- гот также многочастатнуга установку, смонрихоитахлиоа !о> и хорхххиихиой И> тнраванную на большой арке [5) В этих иохириххииих !ЗО!. условиях невозмогкна было использовать в качестве целей естественные участки земнон поверхности, поэтому на оси арки в специальной тележке продуем,тривалось Разллещение разнообразных образцов искусственных целей. Были проведены исследования рассеяния неровными поверхиасз яма методам акустического моделирования [42, 44). Эти поверхности не являлись точными копиями реальных участков земной поверхности, иа обладали точно известнычи характеристиками, что позволяла легко сопоставлять результаты экспериментов с теоретическими расчетами.
11з рис. 22 показаны пределы изменений коэффициента радиолокацион- 7п~го Рассеяния широкнмн классами поверхностей. Разброс значений о' для каж' глго класса поверхностей достаточна велик, что абусловлейо %льшггм разнаобдззием паве хнастеи, входящих в каждый класс. ТГрнведен!зые данные относят- °,-,» '--хзщихххт,...' ° и - -. '.. х-. и . и.
На рнс. 23 приведены аналогичные данные для углов облучения в преде- 7.б. Энсаериментальььге данньге о коэффициентах рассеянич лзх 20' относительно вертикали. Проблемы, сиязанные с особенностями измерс. ний рассеяния при углах облучения, близких к вертикальному (слч. 4 7.3), су. шествовали и при этих экспериментах, так что в действительности интенсивность отражений при вертикальном облучении поверхности, по-видимому, больше, чем на рис. 23.
Как можно видеть на криных рнс. 22 и 23, рассеяние многими низами земной поверхности в известной степени нс зависит от угла облучения при сред. них его зна ~ениях. Таким образом, для обеспечения независимости ннтенсив- с 000 мГа 4 15 МГи Озеро йод Город 1-'и рос :з Огоьсноя иссГи осоь Озгра сольская мсстноснгь сорос Пгс ги 100 ф 10 0 10 20 Угол одрдчгная, град ду' -10, и Угор ододчгния, град а) Рнс.
уз. пределы изменений «оьфйнцнеитв рвдиолонвцнониого рассеяния рвзличнымн клас- семн яоверхиостей для углов облученмя, близянх н вертикальному 14з1: и — нв частоте 4!З МГц; б — из чвстоте ЗЗ00 МГц. 6 = доСЗСЗ Р, где 11 — угол скольжения; Ф вЂ” коэффициент пропорциональности.
Применяя тот же подход к рассеянию земной поверхностью, характеризуемой постоянным коэффициентом рассеяния оо, получаем О Фо ~/соз й сзс 297 ности рассеянного сигнала от дальности к форме диаграммы направленности антенны следует предъявить сравнительно простые требования. Как извеспчо, в этом случае антенна должна иметь косеканс-квадратную диаграмму направленности; такие антенны широко используются в РЛС обзора земной поверхности. Для отдельной изолированной цели с постоянной эффективной плошадью рассеяния а влияние высоты полета можно выразить через тригонометрическую функцию угла облучения. Из такого рассмотрения следует, что для того, чтобы величина рассеянного сигнала не зависела от угла облучения, необходимо иметь антенну, усиление которой удовлетворяет соотношению Г,т.
г. Отражения от земной поверхности -20 ,'о ~. -00 -90 40 20 Л1 80 00 00 70 00 90 р, град аг -900 юд го 00 00 90 00 90 р, град гггх г 'л -00 е -80 -00 0;0 00 я 80 90 00 90 00 90 р, град ю Рнс. 24 1!тиснения ннтенсипкссти рздиолоккцненных ограгкеннй в зависимости от угла и частоты. Почягизапия горизонтальиаи; о — диапазон 8 мм; б — диана~он 2 см; е — диапазон 3 см 420 По оси ордикат вместо нозффицнента рассеяния единицы плошади поверхности о» отложена величина «озффицнепта рзссеянив у, отнесенного к проекции единицы площади повеРхности на направление облучения по оси абсцисс отложен угол скольжения г; гладкий бетон; - - — — бетон; — — — — гладкий асфаль~: — — — шероховатый асфальт; — гравий, шлак, гудрон.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
