Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Тем не менее, вычисления, позволяющие оцепить дальность действия РЛС, полезны. Несмотря на то, что абсолютные значения таких вычислений могут быть иеточныии, они позволяют вполне разумно сравнить характеристики конкура 2<1. Введение руюших систем и показать степень относительного улучшения хз)м<хгеристи:« системы при ее усовершенсгвовании. Поэтому они являются полезньш инструментом для разработчика системы Расчегная дальность дей«с»в«я является показателем качества, хотя и не обязательно полным и единственным, так как хрупы факторы, ганне, как точность измерения положения цели, темп поступления длн пых, надежность, удобство в обслуживании, размеры, вес и стоимость, также могут играть важную роль Более того, несмотря на принципиальную неточность расчета дальиоши действия, ошибку можно сделать достаточно малой, гак что вычисленная дальность действия может служить разумной оценкой характеристик работы при некоторых средних условиях окружающей среды. Некоторые специалисты с пренебрежением отвергаю«попытки оценивать параметры, входящие в уравнение дальности, оче«<ыочно выше, чем с точностью порядка 1 дБ, из-за гого, что оценивать некоторые из этих характеристик с более высокой точностью довольно трудно.
Хотя некоторые основания для такой гочки зрения и имеются, однако ошибки в 1 дБ для каждого парачетра в уравнении дальности ухудшают общую точность расчета дальности действия значительно больше, чем это ноже< быть оправдано расхоясдеиием расчетных и опытных данных в реальных условиях Целесообразно, по видимому, вычислять дальность пей<жанн на основе возможно более тщательной оценки всех параметров. Эта проблема обсуждается в 4 2.10. НекотоРые замечания из истории вопроса.
По-видимому, первой достаточно полной р«б«пой, посвященной расчету максимальной дальности действия радиолохазора является рябо»а Омберга н Нортона, опубликованнаи в 1943 голу ) 1) В ней эес ьма детально, нз существовавшем тогда уровне знаний, рассмотрено урадиение дальности и приведены данные об оценке некоторых из наиболее проблематичных параметров и факторов, таких, как многолучевая интерференция и минимальный обнаруживаемый сигнал В работе предпо<тагалось, что обнаружение сигнала осповываетси на визуальном набл<одении па экране электрон.
ио-лучевого индикатора. Предполагалось, что антенна «освещает» цель как прожектор. Статистяческие аспекты обнаружения сигнала не рассматриваяись. Норс в классическом отчетс )2], опубликованном в закрытой специальной литературе в !943 году, зало>хил основы теории статистического обнаружения сигнала, !Этот отчет позднее был опубликован в Рг. 1ЕЕЕ, но это нроизошло лишь в 1963 году.] Он ввел понятия, которые сейчас называются «вероятность обнаружения» и «вероятность ложной шревоги», и ясно подчеркнул роль интегрирования в обнару>кении импульсных сигналов; он ввел также понятие о согласованном фильтре.
Эта работа получила некоторое признание еще до 1963 года, но ее значение по достоинству инженеры по радиолокации, по-видимому, не оценили вплоть до публикации отчета через двадцать лет после его написания. В своем знаменитом отчете, впервые опубликованном в 1948, а вторично в 1900 году )3), Маркум, предложивший широко использовать вычислительную технику, существенно развил статистическую теорию обнаружения, при этом он ссылался на отчет Норса. Он вычислил вероятность обнаружения как функцию параметра дальности, связанного с отношением сигнал/шум,для различного числа накопленных импульсов и для различных значений параметра ложной тревоги, который он обозначал как число ложных тревог. Такой метод расчета он использовал для изучения влияния различных видов накопления и различной деятельности.
Он рассмотрел влияние детекторов с различными характеристиками, потери, вносимые <пропаданием» одной пространственной координаты на индикаторе РЛС, и некоторые другие эффекты. Его результаты представлены в виде кривых вероятности обнаружения в зависимости от отношения действи. тельной дальности к дальности, на которой отношение сигнал/шум равно 1, в предположении, что мощность принятого сигнала обратно пропорциональна четвертой степени дальности, Так как этот закон справедлив только для целей, находящихся в безвоздушном пространстве, то применение результатов Маркума, в том виде, в каком они представлены, иногда вызывает затруднения.
Маркум рассматривал только «стационарный» сигнал (ЭПР цели не меняется за период наблюдения); при получении большинства результатов ов предпо- 27 Гл. 2. Расчет дальности РПС вагап, чта испвльэуетСя квадратичимй двтвктОР. Робертсон опубликовал искл>очитеаьиа подробные и полезные сведения по обнаружению стационарных сигналов е помощью обнаружителн, использующего линейный детектор [4]; такой тип обнаружптеля имеет почти универсальное применение. (Результаты для квадратичного детектора также полезны, тан как они незначительно отлнчаютси от результатов дла линейного детектора; подробнее этот вопрос рассмотрен в 9 2.4.) Сверлинг распространил результаты Мзркума на случай флуктуирующих сигналов; его отчет опубликован в !960 году Щ.
Фелвер пересчитал результаты Маркумв и Сверлннга и представил их в более удобной форме в виде графиков, абсцнссой которых служило отношение сигнал/шум по мощности [б]. Проблему флуктуируюших сигналов в дальнейшем последовательно рассмотрели Каплан, Шварц, Хейдбредер и Митчел, Бейтс и др.
[У вЂ” 10]. Холл опубликовал в 1956 году исчерпывающую статью о расчете дальности действия радиолокатора. В ией рассмотрены вопросы вероятности обнаружения, вероятности ложной тревоги, относительной эффективности додетекторного и последетекторного накопления и воздействие скаяировання антенного луча [1!].
Уравнение дальности рассматривалось в предположении об идеальном (при согласованной фильтрации) использовании мощности принимаемого сигнала с введением некоторых коэффициентов потерь для учета отклонений от идеального случая. В статье содержится обзор и сводка' основных результатов по рассматризае. мым вопросам. Следуюшая статья в втой области опубликована Блейком в !961 году [12]. В ней использованы последние достижения в вычислении шумовой температуры системы и поглощения в атмосфере, причем приведены диаграммы, основанные на модели реальной атмосферы с учетом коэффициента рефракции, и рассчитана миоголучевая интерференция. Настоящая глава основана главным образом на материалах работы Блэйка [12] и на его отчете [13], в котором приведены до..
полнительные подробности. Нужно отметить вклад, внесенный в теорию расчета дальности действия другими специалистами, но их слишком много, чтобы можно было перечислить всех поименно. В этих кратких исторических заметках можно упомянуть лишь тех, кто внес основной вклад. Однако необходимо специально упомянуть многочисленных авторов двух томов (13 и 24) трудов МТИ (из серии Лаборагории излучений) под редакцией Керра [14] и Лоусона и Улеибека [!5]. В этой главе мы часто будем использовать результаты, впервые опубликованные в этих томах. 2.2. Уравнения дальности радиолокации Уравнение мощности РЛС. Основное уравнение мощносги, излучаемой РЛО> в даииод рабоге записывается в форме, полученной Керром [14]: ЄфО, олз Рт Р; (1) Р! (4я)> )1« где Рг — мошность сигнала, излучаемого передающей антенноМ Р, — л«ошность эхо-сигнала; О! — коэффициент усиления передавшей антенны; 0„— коэффициент усялення приемной антенны; о — ЭПР цели>'; )с — расстояние от РЛ() до цели,')Л вЂ” длина волны; Рг — множитель влияния земли итропосферы(сучетом коэффициента / (0) диаграммы направленности антенны) на трассе передаюшая антенна — цель (см.
4 2.6)»)! Р, — аналогичный множитель на трасса цель — приемная антенна. Применяются также термины: «радиолокационное поперечное сечение пели> и «эффективная отражаюшая площадь (поверхность) цели>.— Реб. '>' Применяется также термин (см. 42 6) «интерференционный множитель>.— Р«д. 2.2. Уравнения дальности радиолокации Подробно параметры уравнения (1) рассматриваются в 4 2.3 — 2.7. Здесь отметим лишь, что множитель Рг определнется как отношение напряженности поля Е в точке расположения цели к напряженности поля Еэ в свободном пространстве на том же расстоянии от РЛС, но в направлении, соответствующем максимуму козффицяевта усиления антенны.
Множитель Р„определяется аналогично. Множители Рг и Р„учитывают возлгожность того, что цель не иакоднтся в максимуме диаграммы направленности антенны, но главное — оии учитываю~ условия распространения волн, отличающихся от распространения в свободном (безвоздушном) пространстве. К явлениям, определяющиы такие условия, отяосятся многолучевая интерференция, поглощение волн, дифракционные явлеиня, затенение и некоторые виды рефракционных явлений (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
