Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Лзгайе, А. Н. апй Б. А БсбтЫ1: Огом Егтогь т Не1аЫ 1псйсаИопв 1гот РиИед Кадаг АИппе1егв Орегайпй ачег ТЫсЬ 1се ог Биост — "Ргос. 1КЕ", ч. 50, р. 1515 — 1520, дипе, 1952. 52. Ве!!та|об, 1 Г„З. Х. К|т|с апд й. Е. Урайегьг ТЬе Ро1епИа| о1 1оы-геьо!и1!оп Кадаг !тайшету |п йе6!опа! Оео!ои!с Б|ид|еь. — 'О. Оеорпуь, Кеь.'*, ч. 7|, р. 4995 — 4998. 1966. 53 МасВапаЬЬ Н. С., Р. А. Вгеипап апд 1.. Г. Оей«г!бг Оео!оВ!с Еча1иа1|оп Ъу Кадаг о1 ХАБА Бедппеп1агу Теь1 Бйе. — "1ЕЕЕ Тгапь.", ч. ОЕ-5, Хо.
3, р 72 — 78, Оссетбеп 1967. 54 Мооге, й, К., апд 47. Б. Б|топейг Ро1еп1|а| Кеьеагсб апд Еаг1Ь Кеьоигсе Б|и. Меь «п|Ь ОгЫИпд Кадага. — Ат. 1пьЬ 1ог Астап. апд Аь1гоп., А!АА Рарег 67-767, |967. 55 Мога1п, Б. А. апд |У. Б. Б!пюпеИ: К-Ьапд Кадаг |п Чебе1а1юп Л!арр1пб.— '*Рпо1обгаппп. Епбг.", ч.
33, р. 730 — 740, !967. 56 ХипаИу, Х. Кп !п1еВта1ед Еапдьсаре Апа|уь|в 1гот Кадаг !табегу, Еаь1 Теп. пеььее Б!а1е Оп1чегя!у, ЗоЪпьоп Сйу, Тепп., 1965. (!|приЫ!ьЬед тапиьс!р1.) 57. Апдегьоп, ч'. Нп Н|иб-аййиде, БЫе-|оойпб Кайаг !гпайеь о1 Беа |се |и |бе Агспс. — Ргос.
41Ь Бутр, Кепюсе Бепь!пб о1 Епгдгоптеп1, ЧЗп!чсгьйу о| М|- сЫбап, р. 845 — 657, 1966. 319 Глава В ОТРАЖЕНИЕ РАДИОЛОКАЦИОННОГО СИГНАЛА ОТ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ М, О. Сколнпгс 8.1. Введение Радиолокационная станция, предназначенная для обнаружения целей на морской поверхности или вблизи нее, должна обладать способностью выдела гь эхо-сигнал от цели на фоне сигнала, отраженного от морской поверхности. Сигнал, отраженный от морской поверхности, может быть сравнительно большим, и во многих случаях именво он (а не шумы приемника) ограничивает обнаружительную способность РЛС. Поэтому знание особенностей отражения сигнала от морской поверхности очень важно при проектировании РЛС, предназначенвых для обнаружения кораблей, низколетящих самолетов, навигационных буев, береговой черты и других объектов, находящихся вблизи или на поверх. кости меря.
Характер отражения сигнала от морской поверхности важно звать ге только при проектировании РЛС. Ванные о характере отражения можно использовать также в качестве исходных при измерениях параметров, характе. Гизующих состояние поверхности океана, таких как шероховатость или спектры волнения, что представляет интерес для специалистов по океанографии. Измерения радиолокационных отражений от поверхности моря проводились многими экспериментаторами на различных частотах в диапазонах от дециметровых до миллиметровых и оптических длин волн и при самых разных условиях.
Однако даже при предположительно идентичных условиях онн не всегда хорошо согласовались друг с другом. Большие расхождения частично объясняются трудностями измерения или описания состояния моря и окружающих условий. На отражение сигнала от мореной поверхности влияют скорость и направление ветра у поверхности воды, его продолжительность, протяженность области разгона, океанские течения, наличие загрязнений, например таких, как нефть, а также воздействие отдаленных штормов, от которых возмущение моря передается с малыми потерями на большие расстояния, и, наконец, местные условив погоды. Все эти показатели бывает трудно измерить при проведении экспериментов в натурных условиях. Кроме того, существуют обычные трудности точной калибровки для абсолютных измерений эффективаой площади рассеяния.
Особенно трудна калибровка сигнала, отраженного от морской по. верх ности, так как такой сигнал редко измеряется в условиях, сходных с лабора. торными. Все эти факторы и, возможно, некоторые другие, пока даже не извес ные, обусловливают некоторую неопределенность данных. Поэтому разработчик РЛС должен учитывать эти разбросы данных в своем проекте и в технических характеристиках изделия. В настоящей главе приводятся примеры чтипичныхэ экспериментальных данных об эхо.сигналах от морской поверхности и о их изменениях в зависимости от параметров РЛС н состояния моря. Поскольку данные, полученные разными исследователями и даже одними и теми же исследователями при повторных экспериментах, сильно расходятся, сведения, приведенные в настоящей главе, следует рассматривать скорее как иллюстративные, а не как твердые данные, применимые ко всем условиям. Описывается использование этих данных при проектировании РЛС и дается краткий обзор существующей теории отра- 320 8.!.
Введение жения сигнала от морской поверхности. Хотя в настоящей главе почти исключительно используется термин «сигнал, отраженный от морской поверхности», в литературе встречается также термин «местные помехи из-за отражения от морской поверхности». Море представляет собой распределенную цель, и величина отраженного сигнала зависит от величины площади облученного участка. Чтобы исключить это влияние, сигнал, отраженный от морской поверхности, обычно описывается и терминах эффективной площади рассеяния на единицу облученной плошади и определяется как о« = а/А, где о — ЭПР участки моря площадью А. При малых углах скольжения Ф площадь А ВОВ (сс»2) зес Ф, где Я вЂ” дальность; Оп — ширина луча по азимуту, с — скорость распространения электромагнитных волн и т — длительность импульса. При больших углах скольжения, когда величина облученной площади определяется, главным образом шириной луча антенны, а не длительностью импульса, площадь А Д ()и, где ()и — телесный угол диаграммы направленности радиолокационной антенны в стерадиаиах.
Параметр аэ иногда иазыва»от коэффициентом местных иамвх. Большая часть терминологии, которую используют специалисты по океанографии для описания состояния моря, зачастую незнзкома инженерам по радиолокации. Некоторые из наиболее употребительных терминов, используемых для описания отражений от морской поверхности, приводятся ниже (!). Ветровая волка; волна, возникающая в результате взаимодействия ветра с поверхностью воды.
До тех пор пока ветер воздействует на поверхность воды, шероховатость поверхности, обусловленная этим, называется волнами; после прекращения ветра эта шероховатость называется зыбью. Гравитационная волна: волна, скорость распространения которой определяется главным образом силой тяжести. Волны на воде длиной более Ь см считаются гравитационными волнами. Капилляркая валка (называется также рябью и капиллярной рябью): волна, скорость распространения которой определяется главным образом поверхностным натяжением жидкости, по которой эта вода распространяется.
Волны длиной менее 2,5 см считаются капиллярными волнами. Область разгона (называется также областью зарождения волн): (!) Участок морской поверхности, на котором возникают волны под действием ветра, имеющего постоянные направления и скорость; (2) протяженность области разгона, измеренная в направлении ветра, под действием которого происходит зарождение волн. Длительность воздействия: время, в течение которого ветер дует практически в одном направлении над областью разгона. Зыбь: океанские волны, которые вышли за пределы своей области зарождения. Зыбь характеризуется большей периодичностью и более длительным периодом, а также более пологими гребнями, чем волны в области зарождения. Волны: волны, возникзющие под действием ветра или поддерживаемые ветром в пределах области зарождения (в отличие от зыби).
Спектр вали: график (на волнограмме), показывающий распределение высоты волн (или квадрата их высоты) по частоте. Состояние моря: количественное или качественное описание шероховатости поверхности моря. Полностью развитое волнение: максимальная высота, которой могут достигнуть океанские волны, образующиеся под действием ветра определенной силы, дующего над достаточно протяженной областью зарождения, независимо от длительности воздействия. Такая максимальная высота является результатом суммирования всех возможных составляющих, присутствующих в спектре вола, с их максимальным количеством спектральной энергии.
Пакаэательнал высота волна: средняя высота одной трети наиболее высоких волн в данной группе волн. (Высотой волны считается расстояние по вертикали между ее гребнем и впадиной.) 321 Гл. 8. Отраяссниг радиолокационного сигнала от морской аоасрхносги Степень волнения моря (в соответствии с градациями, приведенными в табл. 1) можно определить по данным похазательной высоты волны. Таблица 1 Шкалы Дугласа и Вй(0 дли описания волнения и зыби на море Шкала Дугласа Высота воля во воду та ВМО, я Балли волнения я зыби высота валя. и Хвраятврястияа ссстояяяя моря Штиль Спокойное Легкое волнение Умеренное волнение Бурное Очень бурное Высокие волны Очень высокие волны Крутые волны Беспорядочные волны 0 ° О,З О,3 †,9 0,9 — 1,5 1,5 — 2,4 2,4 — 3,6 3,6 — 6,0 6 — 12,0 Свыше 12 0 0-0, 1 0,1 — 0,5 0,5 — 1,2 1,2 — 2,4 2,4 — 3,9 3,9 — 6,0 6,0 — 9,0 9,0 — 13,5 Свыше 13,5 Таблица 2 Ветровая шкала Бофорта (5) с.
З с. с яз.« Саорсст ветра, мус Характсрсстваа ветра разработчика РЛС, как количественная оценка величины ос, соответствующая тому или иному состоянию моря. В работе (2! дана следующая оценка процента повторяемости воли разной высоты для всего мирового океана в целом: Высота воли, м .... 0 — 0,9 0,9 — 1,2 1,2 — 2,1 2,1 — 3,6 3,6 — 6,0 Выше 6,0 Частота повторяемости, асв 20 25 20 15 10 1О сч 0 1 2 3 6 7 8 9 10 11 12 Штиль Тихий Легкий Слабый Умеренный Свежий Сильный Крепкий Очень крепкий Шторм Сильный шторм Жесткий шторм Ураган <0,5 0,5 — 1,5 2 — 3 3,5 — 5 5,5 — 8 8,5 †!0,5 11 — 13,5 14 — 16,5 17 — 20 20,5 — 23,5 24 — 27,5 28 — 31,5 32 Для описания волнения на море существуют три цифровые шкалы. Две из ннх приведены в табл.
1. Достаточно широко используется шкала баллов Д у г л а с а, однако предполагается, что ее теперь нужно заменить кодом 79 75 Всемирной метеорологической организации (Вй(О) (1). Шкала Дугласа в своей полной форме состоит из двух рядов цифр: один ряд служит для характеристики волн, другой для характеристики зыби (в табл, 1 приведены только баллы для характеристини воли). Третья система — зто шкала В о ф о р т а, которая характеризует скорость ветра (табл. 2). Баллы Бофорта, в дополнение к тому, что они определяют скорость ветра, используются для описания соответствующего его воздействня иа море.
Любое качественное описание состояния моря не столь полезно для 8.1. Введение Таким образом, 45% океанских волн имеют высоту менее 1,2 м, 80% — менее 3,6 м и только 10% волн имеют высоту, превышающую 6 м. Относительная частота повторяемости воли различной высоты для разных рзйоноа земного шара приводится в работе [3[, Волны, образующиеся и постоянно находящиеся под воздействием ветра, отличаются от зыби как по своим физическим характеристикам, так и по своему влиянию иа отражение радиолокационного сигнала. Отдельные морские волны имеют более острые гребни, чем чисто синусоидальиые волны, и имеют тенденцию к сносу в направлении распространения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
