Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Они, как правило, непериоднчны, каотичны, имеют малую длину гребней (длина гребня того же порядка, что н длина самой волны), отличаются гористостью и не поддаются прогностическим оценкам, иначе чем в статистическом смысле. Волны на море содержат множество мелких волн, наложенных на более крупные, и их спектр перекрывает широ. кий диапазон возможных частот.
Волны зыби имеют более упорядоченный характер, более длинные гребни, более закругленные вершины и лучше поддаются прогнозированию. Их спектр перекрывает более узкий диапазон частот и направлений. Период этих волн колеблется от 5 до 30 с. Волны зыби в отсутствие ветра и при облучении под малыми углами скольжения отражаютзначительно меньшучо долю падающей энергии сигнала РЛС, работающей в диапазон".
СВЧ, чем волны, существующие под действием ветра. Характеристики гравитационных волн определяются силой тяжести. В эту категорию волн входят как волны, образующиеся под действием ветра, так и волны зыби. Период гравитационных волн колеблется от! до 30 с. Для глубокой воды (глубина больше половины длины волны) илассическая волновая теория дает следующую примерную связь между длиной волны 5 [м[, периодом Т [с) и скоростью о ~м(с[ [4[: 5 = 1,57з; (1) (2) Эти выражения применимы к индивидуальным синусоидальным волнам. Поэтому они могут не совсем точно соответствовать измерениям усредненных параметров неупорядоченного волнения на море.
Капнллярные волны имеют период менее примерно 0,1 с. Оии также возникают под действием ветра; однако силами, которые определяют нх характеристики, являлотся силы поверхностного натяжения, а не сила тяжести. Волны длиною менее примерно 2,5 см считаются кап иллярными. Волны с превышающими зти значения длиной и периодолк но при рассмотрении которых нельзя пренебречь силами поверхностного натяжения, найываются ультрагравитационными. Капиллярные волны очень чувствительны к ветру. Если легкий ветер, под действием которого зарождаются капиллярные волны, стихает, то эти волны вскоре сглаживаются и море снова становится спокойным.
Именно это отличает их от гравитационных волн. Когда ветер, генерирующий гравитационные волны, прекращается, волны продолжают существовать а виде зыби. Фазовая скорость капиллярных волн с увеличением высоты волны уменьшается, что прямо противоположно поведению гравитационных волн. Когда капиллярные волны взаимодействуют с более длинными гравитационными волнами, они временами концентрируются главным образом на фронте гравитационных волн, непосредственно перед острым гребнем [44[. Капиллярные волны являются, по-видимому, доминирующим рассеивателем, когда поверхность моря облучается РЛС, работающей в коротковолновом участке СВЧ диапазона (3 см и короче).
Высота волны не имеет твердой зависимости от ее длины, а зависит от ветра, под действием которого она зарождается. Теоретические соображения показывают, что волна становится неустойчивой и разрушается, когда угол, образованный ее гребнем, приближается к 120', и что высота волны не может быть больше 177 ее длины. Наблюдения над гравитационными волнами показыиают, что отношение высоты к длине волны колеблется от О,! до 0,008 [2[. Это отношение для капиллярных волн может достигать существенно больших значений.
' 023 Рл, 8 Огроменнг радиолокаинонного сигнала аг морской поверхности В условиях устоявшегося ветра для полного разнития волнения на море требуется конечное время. Термин «полностью развитое волнениел описывает состояние, когда океанские волны достигли своей максимальной высоты для ветрз данаой силы. Так, ветер со скоростью 5 м!с, дующий в течение 2,4 ч над областью разгонз протяженностью не менее 10 мор.
миль, вызывает полностью развитое волнение с показательной высотой волны 0,417 м !! 1!. Ветер со скоростью 10 м!с, дующий а течение 10 ч над областью разгона протяженностью 75 мор. миль, вызывает полностью развитое вол- 9 пение с показательной высотой волны 2,37 м.
Ве~ер со скоростью 15 м!с при продолжительности воздействия 23 ч дает волну высотой 6,5 м, если протяженность области разгона составляет 260 мор. миль. На рис. 1 показана зависимость высоты волны от скорости ветра при полностью развитом волнении для показательной высоты волны, усредненной высоты и для усредненной высоты 10% наивысших волн. В.?.
Угол скольжения На рис. 2 показано, как может меняться значение оо а зависимости от угла скольжения *'. Здесь можно четко разграничить три области. В области квззизеркальиого отраже- 1«ия, когда угол падения близок к вертинальнорн«. 1. зависимость нысогы нол- му, отраженный радиолокационный сигнал полуны 'ири иолиостьш риз«итон 'ол чается достаточно большим. Замеренные при ленин ог скорости ветра.
пони«отельно« иысотн н 1з раза угле падения 90' значения оо часто составляют польше средней высоты: нни- от 0 до + 10 дБ. !Величину по обычно аырзвысшая ил !о«ь ны«оти н х,о«ри- жзют в децибелах в соответствии с равен«о польше сролнез нысоты !01. «твом оо = 10 1оо«оо~!. Большой отраженлв 1« ный сигнал при вертикальном угле падения называется гмготншм отражением и обусловливается, по-видимому, рассеянием за счет зеркальных отражений от гранеподобных поверхностей — фаце. тов, ориентированных в направлении РЛС.
Высотные отражения важно учитывать при проектировании РЛС, предназнзченных для работы над поверхностью воды, так как отраженный сигнал при вертикальном падении может быть настолько велик, что энергия может поступать в РЛС через боковые лепестки диагрзымы направленности антенны. В результате могут вознинать сильные помехи, когда гланный лепесток диаграммы направлен под некоторым углом, при котором отражение от морской поверхности невелико. Наклон поверхности волн на воде не может достйгать значительной величины без того, чтобы эти волны не разрушились и не превратились в брызги и нзпли.
Поэтому при углах скольжения меньше некоторой определенной ве- О Х /д !8 28 Сггрргть бгтра, м/с *1 Термин «угол скольжения» используется более широко, чем термин «угол пздения». Первый измеряется от горизонтальной плоскости, а второ!1 — от вертикальной, Угол возвышения тоже измеряется от горизонта, однако этот термин болыпе применяется для характеристики ориентации радиолокационной антенны, а не для характеристики угла пересечения радиолокационного луча с горизонта.чьной поверхностью.
Если учитывать кривизну поверхности земного шзрз, то угол воззышевия не равен углу скольжения, как в случае плоской зем. ной поверхности. 8.2. Угол скольжгии* Рнс. Х. Изменение везнчннм О' в зввнсннн. стн вт угла свввьмевня. е> Фацетами называются небольшие плоские участки морской поверхности, которые в некоторых моделях моря считаются элементарными рассеивающими поверхностями.
"*' Согласно работе[26) для морской поверхности его следует называть псевдобрюстеровским углом. Классический брюстеровский угол наблюдается только при отражении от чистых диэлектриков. Однако в большинстве источников, включая в настоящую главу, такое различие не делается. личины вероятность существенного зеркального отражения от фацетов *', образующих поверхность волнения, невелика. В предыдущем)зазделе отмечено, что максимальный внутренний угол при гребне достигает !20, а это означает, что минимальный угол скольжения для квазизеркального отражения составляет 60'.
Область, где величина угла скольжения меньше той, которая дает квазизеркальное отражение от фацетов, называется на рис. 2 областью плато. Иногда эта область называется областью диффузного рассеяния. Граница между областью плато и квазизеркальной областью называется переходным углом. По. скольку переход этот постепенный, точное определение границы затруднительно. Величина ое в области плато при вертикальной поляризации сигнала слегка уменьшается при уменьшении угла; ряд экспериментов, проводивших- згркальнзгэ ся на сверхвысоких частотах, показал ртрагчгиия меньшение примерно 0,)5 дБ)град. ри гориаонтальной поляризации нак- с~ Оалагть лон кривой для о' несколько больше ° „ аятгрфгрглдаа для более низких частот.
Обратное рассеяние от морской поверхности в области плато сходно с обратным рассеянием от шероховатой поверхности. урии!ачггкай г)гргхойаый При этом основными рассеивающими ~ угол увал элементами являются те элементы морской поверхности, РазмеРы которь х сравнимы с длиной высокочастотной угад глалыкгнах, грай При очень малых углах скольже. ния, составляющих несколько градусов или менее, величина ос для сверхвысоких чзстот быстро снижается с уменьшением угла. В этой области прямая волна интерферирует с отраженной практиче- ' ски так же, как пРи РаспРостРаиении над Ровной повеРхностью земли Гсмс 2 2сб); поэтому она называется областью интгрфеуениии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
