Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 88
Текст из файла (страница 88)
При горизонтальной поляризации сигнала и слабом ветре изменение угла скольжения с 50 до 8' приводит к уменьшению величины ае от — 30 до — 60 дБ. Эти данные также указывают на то, что величина ао более чувствительна к ветру при горизонтальной поляризации сигнала, чем при вертикальной поля извини. кспериментальные измерения, проводившиеся в диапазоне 3 см при малых углах скольжения, показали, что величина ао быстро возрзстает с увеличением высоты волны, однако после того, как высота волны достигает примерно 0,6— 0,9 м, возрастание становится незначительным либо совсем исчезает [!3]. 8.8.
Волнение моря и ветер Изменение величины ое в зависимости от угла скольжения вблизи угла нормального падения, по.видимому, зависит от распределения наклона поверхности волн на воде, который, в свою очередь, зависит от состояния волнения моря. График, изображенный на рис. 7, иллюстрирует характер этой теоретической зависимости. Представленные кривые вычислены для равных значений среднеквадратичного наклона поверхности волны [й [)е и относятся к верхним га гд 10 чмпа -10 к)" с' -)д )о -гд -«д 0 гд «О 00 дд Угдд Одддндл, град 01 О гд «О бд дд Уг«л лдддлил, град аг 1О ,' -10 сц 'о рнс.
З. Велнчнна ое в йункцна скоростн ветра Лла вертнкаленоа полнрнаацнн сигнала: о) Ь З,эмм; б) Х 1,2эсм; е) Х 2,2см[Э) О гд «О дд дд Угрл прдглия, град 81 частотам СВЧ диапазона. По мере того как поверхность становится более шероховатой, йе увеличивается и отражение сигнала при нормальном падении уменьшается. Это изменение уровня отраженного сигнала в заннсимостн от де можно использовать для определения шероховатости поверхности по результатам радиолокационных измерений оо в функции угла в области квазизеркальиого отражения. Для таких измерений РЛС может быть установлена на самолете или спутнике. 329 Гл В. 07рцмекаг радиолокационного сигнала ат морской поверхности График, язображевнкй на рнс.
7, оснонан на результатах апалнза, выполненного в 16), где поверхность рассматривалась кан бы состоящей нз элементарных сверкал» нлн фацетов, значительно превышающих по размерам длину радиолокацнонной радяоволны. Рассеяние в основном обусловлено теми фацетамн, которые орнентнрованы в направлении РЛС.
Есля фацеты распределены нормально со скреднеквадратнчным наклоном 18 [)о, то коэффициент местных помех от ыорской поверхвостн аз (О) — р с1рэ [16 е — с!к' ~у!я' В (3) ! где Ф вЂ” угол скольжения. Велнчнпа р для диапазона 3 см н ынллнметровой области близка к единице [6[. Для этих волн она, по-видимому, не зависит от волневня моря н скорости ветра. Для дециметровых волн величина р, по-зидн- -70 -20 ц-40 -00 -00 "70 Об 70 70 Угря гкаяьмгяия, град УО ФО 40 00 00 70 00 УО 07, граФ Рис.
6. Величина о' в функннн скорости ветра для частоты сигнала !256 Мтц. Зг с:илошная линия — вергккзльнзя ноля. ризация. штрнконая анния — горизон. тальная иолярнзацня 1!61. Рнс. 7. Теоретические значения ае, основанные на модели с нормальным рз .- иределением фацетов нри среднеквадратичной величине наклона, равной тя Вз 16), мому, значительно меньше н может составлять около 0,1, однако данные, на которых основан этот вывод, весьма ограничены.
Прн Ф = 90' н р = ! уравнение (3) дает а' = с18~ Зв. Таким образом, велнчяна ав прн нормальном угле падения обратно пропорциональна среднеквадратичной величине наклона по. верхностя волны. Хотя эта модель дает результаты, которые начественно согласуются с экспериментом, количественные результаты измерений отлячаются от теории как для значения аз прн нормальном падении, так н для скорости уменьшеняя ае прн уменьшении угла.
Влияние ветра, по-анднмому, зависит от велнчяны угла скольжения. Пря нормальном падении ов уменьшается прн усилении ветра (рнс. 8). На этом графике представлены суммарные данные для волн 3 — 30 см. Обе зависимости представлены одной кривой в предположении пренебрежимо малой частотной завясямостн а" прн нормальном падении. Очевидно, что прн нормальном падении обычное влияние горнэонтальной нлн вертикальной поляризации отсутствует.
В области плато происходит обратное паленке: велячнна ае с усилением ветра возрастает. Пон скоростях ветра примерно от 2,5 до 15 м)с отражение радиолокационного СВЧ сигнала увелнчнвается с уснленнем ветра со скоростью примерно 1,6 дВ)(мlз) прн горизонтальной поляризации сигнала. [Для вертнкальной поляризации это увеличение меньше, однано данные экспериментов слишком неопределенны для того, чтобы можно было дать количественную 330 В.З. Волнение моря и ветер оценку этому уменьшению; некоторые из имеющихся данных говорят о гом, что оно составляет примерно 2/3 зБ/(м/с).! При скоростях ветра 15 — 20 и/с ао уве- личивается медленнее; скорость этого увеличения составляет, по-видимому, 6,4 — О,б дБ/(и/с) нлн менее.
Некоторые исследователи отмечают явление насы- щения при более высоких скоростях ветра, когда дальнейшее усиление ветра ие приводит к возрастанию зелмчины ао (7, 29!. Одна из трудностей сопряжения экспериментальных данных о величине ао со скоростями ветра состоит в том, что редко данные о ветре приводятся для полностью развитого волнения на море, й поэтому ветер не всегда может быть исгннным показателем состояния волнения на море, В работе (43) показано, что взаимодействие негра с поверхностью воды мож- но разделить па своему характеру на три режима.
При очень малой скорости ветра (при «бризе» со скоростью менее 3 м/с) воздушный поток у поверхности моря аэро- динамически спокойный. Это соответствует состояниго волнения на море от О до 1 ф и баллам Бофарта от О до 1. При ветрах, о" которые в работе (43) называются «люки- -1(В ми» (скорость от 3 до 1о м/с; состояние волнения на море от 1 до 4; баллы Бофорта от 1 до 6), шероховатость поверхности с усилением ветра возрастает до тех пар, пока не происходит насыщение при скорости ветра 15 м/с.
При ветре выше 15 и/с рпе. з. злпнеппое»к сл и Фтввкппп ело- скорость ветра становится больше сред- рос»п «евра длп порпплммш ппаеппп ней фазавой скароспв волны. Па мере того вэ-звгв Спломл»п лпппл проведена по дпклмп как ветер еще более усиливается, передача длп лпзпезом 3 еп РЛ. дов~алнителвдвай энергии ветра воде прОСтО Продолменпе ее мтрпхопод лпппеа по- переводит в энергию волн большая длины отросло по дпппып йй длп ллзплзопл воли длппоз !3 — ЗО елв прп скорости пе- О вень высокие фззазые скорости и относи.
зрз вз и/е (ва). тельно пологие формы этих волн не дают вклада в шероховатость поверхности (11). В работе (43) высказано предположение, что шероховатость поверхности опре- деляется скорее амплитудой коротких гравитационных волн, чем среднеквал. ратнчной величиной.
наклона поверхности волны. Клзсснфввкацивв на эти три режима качественно согласуется с результатавввв наблюдений отражения радиолокационного СВЧ сигнала от »горской поверх- ности. В аэрадинамическн спокойной области (скорость менее 3 м/с) отражение сигнала ат морской поверхности невелико. Она возрастает с усилением ветра, ногда ега скорость возрастает от 3 да 15 м/с и шероховатость увеличивается. Опыт работы РЛС подтверждает также существование режима насыщения прн скоростях ветра более 15 м/с. Многие исследователи отмечают, что отражение радиолокационного сигна- ла от морской паверхноствв и р о й'и в ветра (излученне РЛС направлено па ветру) обычна больше, чем в других направлениях.
В (14) приведены результаты измерения статистического распределения размеров грьней-фацетов н завьси- мости от скорости ветра, наклона фацетоз и допуска на отклонение от плоскости (авределяемаго как !/!О длины радиолокационной волны). Эти измерения прово- дились в аэродвнамическай трубе, нижнюю поверхность которой покрывала вода. Хотя область разгона в резервуаре невелика и условия в нем существенно отличаются от условий в океане, результаты этих измерений не слишком расхо- дятся с экспериментальными данными, в которых наблюдается значительньп1 разброс.
На рнс. 9 представлены графики, построенные по данным измерений в вол- новом лотке. При малых углах скольжения радиолокационное отражение ат водной поверхности, взволнованной ветром, получается больше, когда луч РЛС направлен против ветра, чем когда он направлен пад тек~же углом по ветру. Этот эффект больше выражен на более высоких чзстотах. В области углов скольжения -г!1 0 х,5 з уэ 70 /я,у /з Схпросвь //евра, и/с Гл. В Отражение радиолокационного сигнала от морской пааерхносги между 50 н 80" радиолокационное отражение получается больше, когда луч РЛГ! направлен по ветру, чем когда он направлен против ветра под тем же углом.
Согласно [!4! это, по-виднмому, объясняется зеркальными отражениями от широких пологих поверхностей волн. Измерения отклонения от плоскости, проведенные в работе !141, ограничили анализ частотамн не ниже 5-диапазона (от 2 до 4 ГГц]. Зависимость от поляризации при этом не исследовалась. В работе !41! на основе дзнных о распределении размеров фацетов для океанских волн высотой от 0,3 до 0,45 м, собранных прн помощи стереоскопической камеры, получены результзты, которые лучше согласуются с фактическими измерениями отношения отражения радиолокационного сигнала против ветра к Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
