Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Отражение радиолокационного сигнала от морской поверхности от морской поверхности должна быть мала, в особенности при условии, что длина волны РЛС достаточно мала, н рассеяние можно рассматривать как явление, описываемое геометрнчесной оптикой. Это в той или иной степени подтвержаается экспериментальными даннымн. В области интерференции коэффициент местных помех быстро уменьшается с уменьшением угла и согласно (17) ое (Ф)Фе) (5) где Ф, — критический угол. Это соотношение основано на простой модели интерференции между прямо1 и рассеяннымц волнамн. Подстановка значения критического угла из уравнения (4) в уравнение (5) покааывает, что величина о' в области интерференции должна меняться пропорционально )е. (Хотя на этот результат в литературе ссылаготся достаточно широко, экспериментальных годтверждений его очень мало).
Все эти соотношения относятся главным обратом к горизонтальной поляризации, н в них не учитывается затенение и другие факторы, которые могут наблюдаться при малых углах скольжения, как об этом говорилось в предыдущелг параграфе. Угол Брюстера при вертикальной поляризацви также зависит от частоты (см. рис, 15, гл.
2). Частотную зависимость в области плато разные исследователи характеризовали по-разному: от /е до уе, причем линейная зависимость указывалась особенно часто. Длп вертинальной поляризации в области плато, по-виднмому, справедлива зависимость вида )ч для частот ниже диапазона 3 см (19). Леней. ная зависимость в области плато может аппроксимировать изменения, получен. ные при горизонтальной поляризации в пределах ограниченного диапазона )глав.
Чтобы найти простой закон, описывающий изменения величины ое в зависимости от частоты, предпринвмалось много попыток (7, 18). Рис. 3, на кагором представлены суммарные данные, иллюстрируют трудность установления единого общего соотношения для выражения частотной зависимости. Для того чтобы сформулировать простой закон, необхолимо тщательно определить и оговорить условия, прп которых он применим.
На частотах выше диапазона 3 см существенное влияние на отражение сигнала от мореной поверхности оказывают капиллярные волны. На частотах ниже диапазона 5 см папиллярные волны, вероятно, слишком лталы по сравне;пю с длиной волны РЛС, чтобы они мотли играть такую же важную роль, кото) ую, по-вндимому, играли иа более высоких частотах. Поэтому неуднвнтельио, когда обнаруживается, что на частотах значительно выше диапазона 3 см (миллиметровые волны) величина о" ведет себя совсем ве так, как при более низких ш.
стотах. В работе (9) для частот от 12,5 до 40 ГГц дана частотная зависимость ог /т 4 до (з '. Другие измерения (201, проводившиеся на частотах от !О ао 50 ГГц, показывают, что величина о' почти не зависит от частоты, но она значитеть..о выше найденной другими исследователями, проводившими измерения ь дг: пззоне 3 см. Таким образом, на основании ограниченных данных можно заключить, что отражение сигнала от морской поверхности возрастает на частотах г .ще диапазона 3 см.
Сообщалось об измерениях отражения от морской поверхности на геене оптического диапазона (к=- 1,06 мкм); для этой цели использовался лазер, нзлучавшйй импульсы длительностью в 20 нс при расходнмостн луча 5 мрад (21). Экспериментальные полеты над водной поверхностью дали среднее значение ое = — 8,3 дБ для состояния волнения на море тот 1 до 3 по международной шкалет при нормальном угле падения и ое= — б,2дБ для спокойного моря Приведенные результаты подтверждают, что для этой длины волны поверхность онеана не представляет собой ни диффузионной ламбертовской цели, цн рассеивателя, состоящего из отдельных зеркальных граней, а, снорее,комбинацию этих двух типов, при условии, что расходимость луча достаточна для облучения однородного участна мореной поверхности.
333 8.5. Влияние прочих факторов 8.6. Влияние прочих фекторов Даждь. Дождь, снег н лед могут сглаживать волны в океане. Некоторые исследователи наблюдали, что дождь демпфирует структуру капиллярных волн и уменьшает величину аз на СВЧ. Р!змерения отражения радиолокационного сигнала ат морской поверхности при дожде могут дать ошибочные результаты, если не учитывать при этом отражение от самого дождя. Загрязнения в океане, например такие, как нефть, могут демпфнровать волны.
Влияние нефтяных загрязнений на отражение радиолокационного сигнала от поверхности на СВЧ может быть достаточно велико. На экране ИКО радиолокационных станций диапазона 3 см с высокнл> разрешением вблизи небольших судов часто можно видеть темные учасгки (отражение радиолокационного сигнала отсутствует), что указывает на утечку нефти. Разный мусор на поверхности океана может вызвать увеличение отра кения сигнала. Длительность импульса. Когда элемент разрешения РУ!С меньше длины волны на морс, РЛС может разрешать океанические волны. Разрешение волн зависит как от дальности, так н от угловой разрешающей способности РЛС.
Так как ветер со скоростью 7,5 л»с образует волны длиной более 30 м (см, й 8. !), то разрешение волн обычно достигается уже прн длительности импульса О,! мкс, По мере того как длительность импульса становится больше длины волны на воде, отраженный сигнал все больше похож на ш мы п иемиика.
54иогий исследователи называ>от его сиш>алом типа выбросов в осо еннос>и при горизонтальной поляризации). Ложные сн>нилы. На обратное рассеяние в океане оказывают влияние, кроме воли, многие другие факторы, что может приводить к образованию ложных сигналов, воспринимаемых как цель. Например, прибой вызывает выбросы отраженного сигнала, которые можно принять за отражение от цели. Различные предметы, плавающие нз поверхности, могут оказывать влияние на отрзжение сигнала от морской поверхности и приводить к ошибкам измерения естест- генных местных помех от морской поверхности. Достаточно четкие отраженные сигналы наблюдаются иногда от рыб или косяков рыб, выпрыгивающих вз воды, а также от стай птиц над водой. Отдельные облака и дождь часто создают эффекты, которые либо воспринимаются как цели, либо меняют характер отражения сигнала от морской поверхности.
Суммарный эффект от всех этих причин кажет дать сигнал, достаточно большой по сравнени>о с отражением от окружшощей морской поверхности, Такие явления бывают не часто, однако в некоторых случаях она достаточны для имитации целей. Затенение. При малых углах скольжения преобладающий вклад в обратно рассеянный сйгнал дает обычно та старова волны, которая обращена к РЛС. Другая сторона волны находится в тени. Кроме того, мелкие волны могут затеняться более крупными. Таким образол>, затенение может оказывать влияние на характер рассеяния сигнала л>орской поверхностью.
Для описания рассеяния от произвольно шероховатых поверхностей в работе (34) предложено использовать ф у в к ц и ю з а т е н е н и я, определяемую как отношение облученной площади к общей. Эта функция равна единице при нормальном падении и нулю при нулевом угле скольжения. Изменение этой функции в 'зависимости от угла качественно аналогично изменени>о отражения сигнала от морской поверхности. Однако некоторые авторы [35, 45) утверждают, что такой подход к учету затенения значительно переоценивает его влияние, поскольку рассеивающие элементы, которые обусловливают основную часть обратного рассеяния, не будут находиться в тени с той же вероятностью, что и произвольная точка на поверхности. Отображение на радиолокационном индикаторе сигнала, отраженного от морской поверхности, в виде волновой структуры, во многих случаях, по-видимому, усиливается эффектом затенения.
флуктуации. Отражение сигнала от морской поверхности может происходить с большими и быстрымн флуктуациями по амплитуде. Отраженный сигнал определяется отражениями от множества отдельных рассеивающих элементов Гл. 8. Отражение радиолокационного сигнале от морской поверхности где аее — среднее значение ЭПР местных помех о,. Экспериментальные статистические данные о флуктуациях сигнала, отраженного от морской поверхности, получаемого при помосци высокоразрешающих РЛС, не всегда соответствуют функциям Релея.
В некоторых случаях отражение радиолокационного сигнала от морской поверхности наблюдалось с более высокой вероятностью получения больших значений, чем это следует из уравнения (6); таким образом, фактическая функция плотности вероятности с возрастанием ае не уменьшается так быстро, как релеевская функция. Измерения, проводившиеся прн помощи РЛС с высокой разрешающей способностью, больше указывают на тенденцию следования логонормальному распределению функции плотности вероятности, чем релеевской, которую обычно принимают другие исследователи [36, 37). Функция плотности вероятности для эффективной площади рассеяния местных пол|ех о, с логонормальным распределением имеет вид ! ()п (ос(от)!з о (о,) = ехр )сс2п ое ое ( 2ое 17) где ам — среднее значение о,; а, — среднеквадратичное отклонение 1п и,, Логонормальное распределение обычно имеет более высокие «хвосты», чем релеевское, и это способствует учету более высокой частоты повторения ложных сигналов, чем обычно предполагается при описании отраженных сигналов реле.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
