Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Так как большинство наблюдений проводилось иа сильно раз- Рис. ЗЕ. Радиолокационные нзображемия района кратера Пнсга, шт. Калийорпия( верхнее изображение получено при одинаковой горизомтальмой поляризации излучения н приема. ниж- нее — при горизонтальной поляризации излучения и вертикальной поляризации приема. участки А (аллювиальный веерообразный вынос) и В (застывший поток лавы) отличакгтся от окружающих геологических образований при приеме сигнала с перпендикулярной поляризз. пней. Два других раздельаых участка покрытых лавой (участки С н О), имеют существенна различную контрастность иа радиолокационном изображении при приеме сигнала с перпендикулярной поляризацией; однако при совпадающей поляризации излучения и приема конт- раст выражен не столь отчетливо.
песенных дискретных частотах, когда для работы на каждой частоте необходимо использовать различные блоки аппаратуры, то неизбежно, что данные о частотной зависимости оа являются весьма грубымн. Влияние поляризации. Типичные данные, характеризующие рззличие отражающих свойств земной поверхности при разной поляризации, приведены на рис.
32 [! )[. При одинаковой (вертикальной или горизонтальной) поляризации излучения и приема в условиях эксперимента (для определенной частоты и указанных видов поверхности) отражающие свойства поверхности мало зависят от поляризации сигнала. С другой стороны, составляющая отраженного сигнала с взаимно перпендикулярной поляризацией (при вертикальной поляризации излученного сигнала и горизонтальной поляризации принимаемого или наоборот) оказывается приблизительно на !О ДБ меньше, чем при совпадающей поляризации, 305 Рнс. За. результаты яяукяозяннояям» гзбямлоняа отрямяягга ог сосяого наля Гг1г и Г5 гп Жг, хрупу зультаты наблюдений, зо преки которьщ прн фкксиронаггном угле приема отраженного сигнала изменился угол облучения исследуемого участкз поверхности !2!.
Максимум отрлжемннгм .сигнала соосаетствует случаю, иогда угол облучения 8 и угол приеме Он примерно рампы. В работе ~43) описаны.результаты обюнрной программы акустических двухпозицнонных экспернментоа. На рис. 36 затемненный участок хзрзктеризует диаграмму рассеяния довольно гладкой понерхности, полученную при этих измерениях.
Следует отметить, что максимум диаграммы совпадает с напраалением зеркального отраженна, но сама диаграмма охеатыаает сравнительно широкий интервал углов. Зто означает, что ааметлае рассеяние сущестаует н а напрзалеииях, отличающихся от зеркального. Радиолокационные зысотомеры представляют собой РЛС, преднззначенные лля измерения расстояния до цели — земной поверхности. Если бы отражающая поверхность была зеркальной или представляла собой самолет либо другую точечную цель, то характеристики радиолокационного высотомера при измерении дальности до цели были такими же, как и у обычных РЛС. Однако 303 сз "На =-5 --гр и и ~~-г5 с -ЮО Гл 7.
Оглзлгаяня оо земной поверхности Другой пример показан на рнс. ЗЗ; прпэедениые запнснмостн, относящиеся,к нертикально попяризнзамному сигналу, следует сопосуаннть с кривыми,рис. 24, соотаетстиующнмн (мрн тех же условиях) горзюоитальнп поляризопанноььу излучению .и лрзюыу. Кмк аидно, для относительно гладких поверхностей наблюдается заметная разница а величине отраженного сигнала. Длз неровных понерхностей эта разница значительно меньще.
На рис. 34 показаны даа радиолокационных изображения местности, одно из которых получено прн совпадающей горизонтальной поляризации излученного и прнгщ го~о сигналов, а другое — при перпендикулярной поляризации принятого сигнала. Различие обоих изображений очевидно. Диухппзицноииые наблюзення. На рнс. ЗЗ принедеиы типичные рс- яертннзльнзя оазя 1 рязани», )угол Зя п,о' горязонтззьязя оо.) лярнззпия — — — ясртякззьная оозя. г5 ряязння, горнзонтзяьнзя оо угол Ея-Гьь' нярязяаня 'угол чр-тзе' сонм 7.7.
Радиолокационные высотомеры и отражения от земной поверхности 7 7, Роднолохш,пспь.хс еыгогс "грг: и отражения от зем ей нооглхпогти вечная (нли морская) поверхность явлг:ется протяженной целью; поэтому огЯгйенные сигналы' прпхоайг ьс с одногб, а с разных йаусстоянйи', причем врез.я прихода первого отраженного сигнала соответствует высоте носителя раднолокацибнного высото: ера нап позерхносгшо; время прихода последнего отраженного сигнала опрсдейяетгя характери тиками антенны.
Радиолокацнанггыг высотомеры с частотной модуляцией (см. т. 3, гл. 4) были среди первых РЛС, получивших практическое применение. Импульсные рздиолокаггионггые высотомеры разработаны также на раннем этапе развития Рлс. Зб. диагРамма расссекке акусткчссклл волк еаверхкостью с точке кзвссткммк ксровкостямв, стввдврткое отклояскяе «оторва ат срвдкего урево» составляет овско вооевемьь длккм вовою, о оюююевме стквдартяого откломеквв к ккксрввлу корреллмям около В,Ш.
дврхвозкмлоквме каалюдевкк. угол вадекмо волкы за, самолетной радиолокации. Вследствие трудностей, связанных с формированием коротких импульсов, а также в связи с некоторыми трудностями нримененая высотомеров с частотной модуляцией (ЧМ) на больших высотах (в первую очередь, из-за просачивания энергии передатчика в приемное устройство) импульсные РЛС использоналнсь главным образом для измерений на больших высотах, а РЛС с ЧМ находили прныенание при измерениях малых высот. Эти обСтоятельства не являются, однако, фундаментальными ограничениями, и высотоыеры обоих типов можно использовать для измерений на всех высотах при условии правильного расчета и проектирования аппаратуры, Могут найти Гл, 7. Отражения от земной пооерхногти применение и другие методы построения высотомеров, предусматривающие использование двоичной фазокодовой модуляции, случаиной шумовой модуля.
ции ит, д. На рис. 37 показаны характеристики как импульсных, так и ЧМ высотомеров при облучении протяженной цели — земной поверхности. На рис. 37, и изображен отраженный сигнал от идеальной зеркальной поверхности при работе идеального импульсного высотомера. В действительности же характеристика изменения средней мощности отраженного сигнала в приемнине подобна показанной нз рис. 37, б даже для идеального высотомера с пулевой гбесконечно малой) длительностью импульса. Нри импульсе конечной длительности картина ььт ьь ч ьмц г ьЯ ьь ь ь ь. ьь ьь ьь динго- ь ьс ь, й от- име: Ьь Росстояииг от радоодысотомсра а) диодысотомгра Рассгаллог от ра д) дрсмя от иаиапа поидорсгуаиггго импульса д) Разность еастот зондирующего и принятого сигнооод г) рис.
зт. принципы рабаты рвдиплезвцивнивгв высотомера: и — ндезлькпе распределение энергии птрзженнпгп сигнала; б — тнпичкпе распределение срелней энергии птрзженнпго сигнала: е — формы импульсов е вмсотоиерзх с зондирующими импульсами малой длительности н с зктеннщт с щнрпхнм лучам; е — типичен спехтр равностнпя частоты высотомере с частотной модуляцией. Расстояние между вертиквльнмин лнниямн соответствует частоте повторения циклов изменения частоты передзтчикз, огибающая спектра предстзвляет собой ззвкснипсть мощности прннниземогп сигнала пт лспплерпвскпй частоты Р аву.
отраженного сигнала подобна приведенной на рис. 37, в. Здесь поназаны не только средняя мощность отраженного сигиалз в приемнике, но и типичный вид одиночного отраженного импульса, иллюстрирующий характер происходящих замираний.
Любой другой типичный одиночный импульс отличается от показанного из рисунке, но усредненная по лгногим импульсам характеристика отраженного сигнала соотиетствует приведенной на этом рисунке. Именно такие сложные изменение формы огибающей отраженного сигнала, обусловленные замираниями, приводят к тому, что характеристики радиолокационных высотомеров оказываются хуже идеалш1ых даже при очень высоком отношении сигнал7шум. На рис.
37, г показана аналогичная картина для высотомеров с ЧМ. В идеальном случае в высотомере с ЧМ частота изменяется по линейному закону от нУля до бесконечности В действительности же необходимо излучать сигнал нено1орой повторяющейсн зависимостью изь1енения частоты во времени, так 303 7.7. Радиолокационные аысотал(грос и отражения ат згинод позерхности что вместо отраженного сигнала с непрерывным спектром появляется сигнал с дискретным спектром. При точечной цели этот спектр симметричен относительно частоты, соответствующей высоте над земной поверхностью, Для протяженной цели картина более похожа на показанную на рис.
37, г. Характеристики импульсных систем. Влияние замираний отраженного сигнала во многом напоминает процесс приема при малых отношениях сигнал)шуы. Амплитуда отраженных импутьспых сию(алов подвержена колебаниям приблизительно в соответствии с релеевсним распределением. Для равномерно рассеивающей поверхности при прямоугольной форме зондирующего импульса энергия фронта отраженного сигнала возрастает по линейному закону в течение времени, равного длительности зондирующего импульса, после чего энергия отраженного сигнала убынает примерно так, как пока- Чрг вано на рис. 37, з.