Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Таким образом, г(г н г(з определяют энвивалентиый плоский сегмент и б = (4и/Лз)г(н(з. Так как А = (/К (Л(2),а оз связано с )7з аналогичной же формулой, то 9.7. Влияние атмосферы Рис. а!. Спектрвльиз» отрзжзтельнзя способность однннвдивтн типов естественных объектов по измерениям Кринова 1Е31! о — преснзя вада; б — обнаженные участки земли: !л— свежевыпзвшнй снег; 1Ь вЂ” снег, покры. тый ледяной пленкой: Х вЂ” известняк, глина н подобные нм яркие объекты; б иесои, голые участии в пустыне, ,выход вз поверхность «змснистых слоев; 7Ь подзолнстые почвы, глинн, жнрнз» глина и другие виды почв, доро и. вымощенные камнем, некоторые строевая; ЗЬ вЂ” чернозем, жирна» пес вива почва, земляные дороги; е — растительность: го — хвойный лес зимой; 1б хвойный лес летом, сухой луг, трава, зз исключением сочной травы, 1з — листвеикмй лес летом н все сочные травы; 1г лес зимой и созревшие поля 1аг1.
й! рю Рр п7 пп алана бплнж ннн и! уй гх ли г, На рис. 31 приведены спектраль- ные зависимости отражательной спо- собности гПь) для некоторых распро. страненных материалов 163, 643 ру пр п7 Вп ДПННП Пллплг, ННМ 11.7. Влияние атмосферы Излучение лазера при прохожде- рр нии через атмосферу подвергается по- й' глошению н рассеянию и, кроме того, происходит ухудшение его коге- уп рентности. Влияние атмосферы сказывается также и при распростране- 73 нии излучения СВЧ, ио в оптическом диапазоне оно проявляется звачнтель- йЕ но сильнее и является более изменчивым из-за существенно более корот- уп ких длин волн, Атмосфера состоит из смеси газов, в которой взвешены разнообразные частицы, значительно отличаю- Яппнп йппньг, мнч .щиеся по своим размерам и составу.
гуу' Некоторые газы создают сильное поглощение лазерного излучения в определенных областях спектра. Пары воды и СОх являются сильными поглотителями в областях видимого и инфракрасного спектра, в которых работает большинство локационных лазеров. Поглощение в атмосферных газах представляет собой резонансное явление с хорошо выраженными полосами сильного поглощения, разделенными окнами, в которых поглощение очень невелико. Потери же, связанные с рассеянием на частицах, явля!отея широкополосным явлением и слабо зависят от ллины волны.
Наиболее распространенные частицы, рассеивающие оптическое излучение: смог, дождь, бауман и пыль. Так как газовый состав и содержание частиц в атмосфере изменяется с высотой, прохожденйе оптического излучения через атмосферу зависит от зенитного угла луча. Результаты. приведенные на рис.
32, иллюстрируют влияние зенитного угла на прохождение 355 Гл. 9. Олгические локаторы тс тч дд ~~ Фд ~ 2д Ю ад Дгг йрлгзплегй удрд Ф, ирад тле Ры — мощность, поступаю. ющая в среду; Роет — мощность после прохождения в среде расстояния 2Я (!с — расстояние от локатора). Коэффициент ослабления а а,+ае, где а,— коэф ициент поглощения; а. — коэффициент рассеяния, оэффициент передачи, связанный с рассеянием, может быть вычислен при использовании представления о визуальном контрасте (66). Если У рас. стояние видимости, км, а )с — дальность, км, го (105) где Л вЂ” рабочая длина волны и г) 0,585Уыз.
Расстояние видимости У опре делается как расстояние, на котором контраст С источника по отношению к фону уменьшается на 2его по сравнению со значением при нулевой дальности (прн отсутствии ослабления). Контраст С определяется выражением фе — фп где ф, — яркость источника, фв — яркость фона. Визуальное измерение проводится на длине волны Л = 0,55 мкм, соответ.
ствующей наивысшей чувствительности глаза. Коэффициент пропускания для случая, когда поглощение обусловлено парами воды, может быть вычислен следующим образом. Если измерены температура воздуха и относительная влажность, то из рис. 33 может быть опре- Зоб Рис. 32.
Расоростраеееае через атиосперу а еаеесамоста от аеаитаого угла !ЗЗ!. излучения с длиной волны 694 ям, близкой к длине волны рубинового лазера. Увеличение ослабления обычно связывается с эквивалентной массой т воздуха, равной при вертикальном направлении распространения луча ш= 1 и при на.
клонном распространении т вес 6, где 6 — зенитный угол. Полный коэффициент про. пускания атмосферы $г может быть определен путем независимого рассмотрения ослабления сигнала в атмосфере из-за рассеяния (коэффициент пропускання 3.) и из-за поглощения (коэффициент пропускания 3,). 2(ля того чтобы получить Бг. следует перемножить оба зти коэффициента. Коэффициент пропускания среды для оптического сигнала определяется формулой (8), или, если оставить в стороне вопросы, свя.
ванные с расходимостью луча, выражением 32ао — е ~од, (104) Рта 9.7. Влияние атмосферы 'В дд 4дд ~~ ад $ уд уд где ягдрд Трассп, сссюдсюсюдстющсе унн сссюдсснсддадыдтдю~нн Рис. ЗЗ. Декка трасс ара 1 мм осажаасмоа аохы !66!. делена длина трассы, содерткащая 1 мм взвешенной воды, нлн наоборот, эквивалентное количество воды в миллиметрах Зр на трассе распространения (2!7). Вычисление коэффицнента пропускання бо производится по табл. 5 с использованием полученного значения аь Областн окон, соответствующие обозначениям табл. 5, показаны на рно 34. В табл.
6 приведены срелнне по областям окон значення 8 н, следовательно, онн не дают представления о максимумах поглощенна. Таблица 5 Распространение сквозь пары воды [84, 681 Окко 1 — 'т'1Н гр т1 Ц1 рп чщ 357 0,01 0,02 0,05 О,! 0,2 0,5 1,0 2,0 5,0 1О 100 200 500 1000 0,997 0,996 О, 993 0,990 0,987 0,979 0,970 0,954 0,934 0,908 0,874 0,806 0,746 0,688 0,623 0,580 0,996 0,995 0,992 0,988 0,984 0,975 0,965 0,950 0,922 0,892 0,850 0,774 0,704 0,642 0,568 0,517 0,987 0,982 0,971 0,959 0,940 0>912 0,878 0,830 0,763 0,7!5 0,670 0,622 0,576 0,541 0,496 0,465 0,979 0,970 0,954 0,935 0,910 0,861 0,810 ~,750 0,630 0,582 0,526 0,488 0,452 0,410 0,378 0,965 0,950 0,925 0,895 0,855 0,784 0,730 0,680 0,618 0,576 0,536 0,488 0,454 0,422 0,384 0,357 0,964 0,949 0,920 0,889 0,846 0,776 0,726 0,680 0,623 0,584 0,546 0,502 0,469 0,436 0,403 0,377 0,915 0,879 0,8! 6 0,749 0,665 0,557 0,487 0,426 0,351 0,313 0,274 0,229 0,201 0,175 0,147 0,128 0,942 0,918 0,875 0,828 0,765 0,685 0,629 0,578 0,517 0,475 0,437 0,390 0,359 0,330 0,296 0,272 0,978 0,969 0,951 0,932 0,907 0,866 0,831 0,793 0,744 0,706 0,666 0,609 0,562 0,519 0,469 0,435 Гл.
У. Оптическое локагорьс о'100 300 )ц ~~00 ~ 00 $ ф 077 0074 110 1ВВ 190 7,7 йВ 00 190 Длине йерньб мни Рнс. 84. Зввиснмость рвсврострвнення веров атмосмеру от длины волны 184, 881 ф М 01 ~$ и 1ь, ,301 ф сс 0001 мо Ъ 4)0001 Ф 10 90 40 00 00 107 0амяодт, гн В)аулу Рис. 88. Рвссеиине в вавнсимостн от высоты длн рвллнчвыл видимостей и длин волн 1481 353 На рис. 34 приведены результаты расчетов коэффипиента пропускания атмосферы для ряда частных случаев, полученные по формуле (105). При вычислении кривых рис.
34 предполагалось, что расстояние видимости К=5 им, относительная влажность 75ев, температура воздуха 50 К и длина трассы 1,535 км. Полученное значение коэффициента пропускания 3о обусловленного рассеянием, показано штриховой линией, огибающей кривую коэффициента Я,. Приведенные в табл. 5 значения коэффициентов пропускания для Н,О получены для горизонтальных трасс вблизи уровня моря. На больших высо- тах коэффициент пропускания про- 10 порционален корво четвертой степени тсуеяенуяярнее из отношения атмосферных давлений греяеейеяееу на уровне моря и на данной высоте.
рпеееянпе Табл. 5 предназначена для вычинп мер. нияи слепня коэффициентов пропускания для относительно широкополосносо инфракрасяого излучения и может дать только довольно грубую опенку В 000инн 10-2 пропускания монохроматического сит. тя7 ни нала лазера. Для точного определения коэффициентов пропускання на определенных длинах волн необходимо использовать более подробные данные о поглощении, например, притрпйейенее веденные в работе [67]. На рис. 35 рпьееянпе приведены значения коэффициентов 1»П Итпетннепу -ь пропуска ни я, обусловленные рассея- 1000010 "т я пнем. На этом рисунке изображена Впйпмееять, зависимость коэффициента рассеяния ипеп а.
на морскую милю (1,35 км), от 003001 высоты отдельно для двух основных 0 типов рассеяния: релеевского и рассеяния Ми. Релеевское рассеиние имеет место, когда диаметр частиц меньше длины волны яспользуемого излучения д и и, пропорционален д-4. Ддя 9.8. Првмлнгния 48 ~-г~ Подери гуаагяааята 4)8 аагяаал $8 ьь д лта тт лф Ьг я т ь у П~ фг г)с й8 у 8 э дуя лт «П гтастааяаа д ауаалт яаааагяагагцгуааа Ф.В. Применения Первой задачей, для решения которой применялся лазер, было измерение расстояния. Результатом этого было создание дальномеров со значительно улучшенными характеристиками. Характеристики лазеров удовлетворяют требованиям.
предъявляемым к системам измерения дальности. Кроме того, в этой области применения лазеры обладают рядом очень важных преимушеств. Во многих применениях дальномеров (например, для использования в артиллерии, минометной технике или при стрельбе из танковых орудий) разрешение по дальности, которое может быть получено при использовании пассивных дальномерных устройств, не отвечает поставленным требованиям.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
