Другие предметы \ Военная подготовка

Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск, страница 15

Значение удельной эффективной поверхности рассчитывается по   формуле

                                                                               (3.10)

    где      — длина рабочей волны РЛС;

 —  коэффициент, числовое значение которого зависит от природы метеообразований идлины волны (в сантиметровом диапазоне для дождевых капель = 0,93, для кристаллов льда, снега = 0,2);,

 —  коэффициент отражения.
Установлено [8],что  при

обычной плотности распре­деления диаметров капель в дождевых и снежных обла­ках имеют место следую­щие соотношения:

  мм 6/м3       (3.11)

— для дождя;

  мм/м3      (3.12)

— для снега.

   Рис.   3.5. Зависимость  удельной    эффектив­ной отражающей поверхности от интенсив­ности выпадения осадков

В этих   формулах обо­значает    интенсивность   вы-падения   осадков   (воды)  в

миллиметрах в час. С уче­том  (3.11)  и  (3.12) соотношения для оценки значений удельной   эффективной   по­верхности метеообразований в виде дождевых и снежных облаков соответственно имеют вид


На рис. 3.5 приведен график, построенный в соответствии с этими выражениями. При известном значении удельной отражающей по­верхности среднее значение эффективной поверхности метеообра­зований в импульсном объеме РЛС может быть определено сле­дующим образом:

где    — объем метеообразований, освещенный РЛС.

Если объем метеообразований превышает или равен импульс­ному объему РЛС, то

где    —дальность  до   выделенного   объема   метеообразова-

ний;

 — телесный угол диаграммы   направленности прием­ной антенны.

          Рис. 3.6. К определению   площади  освещенного    участка   по­верхности

В случае достаточно узкого антенного луча (в азимутальном и угломестной плоскостях) соотношение  (3.13)  принимает вид

                                                          (3.14)

Земная (водная) поверхность. Для оценки эффективной отра­жающей поверхности участков земной (водной) поверхности, по­падающих в импульсный объем РЛС, вводится понятие удельной отражающей поверхности единичной площади земной поверхнос-


ти. Численное значение удельной отражающей поверхности  зависит  от  характера   земной   поверхности;   длины  волны;  угла, под которым облучается участок поверхности; поляризации [9, 10]. С приемлемой для практики точностью усредненное значение  можно   определить   по   формулам   [12]:

 —для земной поверхности;

 — для морской поверхности (здесь — волнение моря  в баллах; — угол  облучения   морской  по­верхности; — в   метрах).

Среднее значение эффективной поверхности участка земли (мо­ря), попадающего в импульсный объем РЛС, при известном зна­чении σ0 определяется выражением

где    — площадь участка земли, освещаемого РЛС.

Освещенную площадь можно определить, используя рис. 3.6. При малых значениях угла облучения

где    — высота подъема антенны РЛС.

3.5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР ФЛЮКТУАЦИЙ СИГНАЛА, ОТРАЖЕННОГО ОТ ТОЧЕЧНОЙ ЦЕЛИ

Флюктуации сигнала, отраженного от точечной цели, обуслов­лены изрезанностью диаграммы обратного вторичного излучения (ДОВИ) цели и проявляются при изменении ракурса цели в про­цессе   ее   движения.

Конкретный вид энергетического спектра флюктуаций сигна­ла, отраженного от точечной цели, зависит от многих  факторов:

длины   рабочей   волны   РЛС;

типа   цели;

скорости   движения   и   т.   д.

Максимальную частоту флюктуаций сигнала, отраженного от реактивного самолета, можно оценить, используя соотношение

где    —угловая скорость вращения  (рыскания)  цели, рад/с;

 — ширина  боковых  лепестков  ДОВИ,  рад.

В сантиметровом диапазоне волн = 0,1 ... 1°,

в метровом — = 1 ...10° [6].

Максимальное значение угловой скорости вращения цели оп­ределяется допустимой перегрузкой и скоростью полета цели:

     где    — коэффициент перегрузки;

 = 9,8 м/с2 — ускорение свободного падения.


При полете самолета по прямой наблюдаются медленные флюк­туации порядка единиц герц в сантиметровом и долей герца в мет­ровом   диапазоне.

Быстрые флюктуации наблюдаются при отражении сигналов от вертолетов и винтомоторных самолетов и обусловлены враще­нием несущих винтов или пропеллеров. Глубина модуляции отра­женного сигнала от вертолета близка к единице, от самолета — значительно меньше, так как удельный вес отражений от пропел­лера невелик по сравнению с удельным весом отражений от несу­щих винтов вертолета. Максимальную частоту флюктуации сиг­нала, отраженного от вертолета или винтомоторного самолета, можно   оценить   по   формуле

где    —угловая   скорость   вращения    винта    (пропеллера),

рад/с;

 —диаметр винта (пропеллера);  — рабочая длина волны РЛС.

3.6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР ФЛЮКТУАЦИЙ СИГНАЛА, ОТРАЖЕННОГО ОТ   РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ

Результаты   многочисленных   исследований  свидетельствуют   о том, что энергетический спектр сигнала , отраженного от


Рис. 37. Преобразование спектра  сигнала  при  отражении от распределенной цели: а — излученный сигнал; б — отра­женный сигнал

распределенной цели, в большинстве случаев можно аппроксими­ровать гауссовой кривой


где


           (3.14)

 — мощность  сигнала,   отраженного   от  распределен­ной цели;

 — текущее отклонение частоты в спектре отраженного сигнала от центральной частоты при условии, что РЛС излучает непрерывный гармонический сигнал   (рис. 3.7);



 — средний квадратическнй разброс доплеровских час­тот в спектре отраженного сигнала.

Значение связано с шириной энергетического спектра флюк­туации . Например, если ширина спектра определена на уров­не 0,61 от максимального значения, то .

В общем случае соотношение (3.14) можно трактовать как закон преобразования (трансформации) каждой спектральной со­ставляющей сигнала, излученного РЛС, при отраженииот распре­деленной   цели.



Скачать файл