Распределение вероятностей ЭПР характеризует изменение значения ЭПР, но не указывает на характер и скорость изменения ЭПР во времени.

Пример. Построить плотность распределения вероятностей ЭПР цели при отсутствии и наличии преобладающего отражателя, если 5оср=25 м , а 00=0, 5оо= 18 м и 5оо=24 м .

Решение приведено на рис. 2.9 в виде соответствующих графиков.

Статистические характеристики отраженного сигнала. Для

оценки вариаций ЭПР и их скорости необходимо знать корреляционную функцию и спектральную плотность его флуктуации. Особенности этих характеристик для цели, состоящей из совокупности отражателей, определяются перемещением отражателей при движении цели относительно радиолокатора, взаимным перемещением отражателей и изменением состава отражателей цели. Иногда от корреляционной функции флуктуации отраженного сигнала R(x) переходят к нормированной корреляционной функции (рис. 2.10, а)

где - мощность (дисперсия) флуктуации; R(x)=U(t)U(t + т) =

1*1с. 2.9. Плотность распределения вероятностей нормированной ЭПР

= ПтТ

Здесь Т - интервал усреднения (на практике он выбирается конечным, но достаточно большим по сравнению со средним периодом флуктуации Гфл); U ,(t) - амплитуда отраженного сигнала. Спектральная плотность связана с корреляционной функцией флуктуации сигнала соотношением Винера - Хинчина:

со 00

G(/) = 4 \R(T)cos(brfT)dT, R(t) = \о(т)со$(2я/т)с .

Перейдем к нормированной спектральной плотности (рис. 2.10, б)

gif) = G(J)/ \0(Лс1/=Щ1.

Рис. 2.10. Экспериментальные нормированные корреляционная функция {а) и спектр флукт>ацин амплитуды (б) сигнала, отраженного от летящего самолета

Большинство реальных целей из-за сложной формы являются совокупностью блестящих и резонансных элементов вместе с шероховатыми участками, имеющими диффузное рассеяние. Поэтому ДОР имеет сложный изрезанный многолепестковый характер (рис. 2.11), причем число лепестков и провалов между ними, как и ширина лепестков, зависит от отношения наибольших размеров цели к длине волны облучающего сигнала. Пределы изменения 5о достигают 30 - 40дБ, хотя 5о неизменна при ее измерении в различных диапазонах радиоволн.

Рис. 2-11. Диаграмма обратного рэссеяния реального самолета: а - Х=3см; б- Х=10см

2.3.2. Особенности отражения радиоволн от реальных объектов

При обнаружении реальных объектов и определении их координат или параметров движения необходимо учитывать флуктуации не только ЭПР, рассмотренные в п. 2.3.1, но и фазового фронта волны, а также фа-

зы и частоты отраженного сигнала. Кроме того, следует принимать во внимание изменения интенсивности этих сигналов из-за деполяризации радиоволн и зависимости отражательной способности цели от направления на точку приема сигнала.

Флуюуации фазового фронта волны, фазы и частоты отраженного сигнала. Рассматриваемые флуктуации вызываются изменениями ракурса и угловыми перемещениями цели, а также интерференцией волн, отраженных различными ее локальными отражателями. Если в процессе облучения цели изменяется ее ракурс, то меняется и положение блестящих точек, от которого зависит пространственное местонахождение фазового центра отражения. При этом фазовый центр перемещается по поверхности цели, что вызывает искажения и флуктуации фазового фронта отраженной волны и приводит к флуктуациям направления прихода и фазы отраженного сигнала. Принимая в первом приближении возможность блуждания центра отражения по контуру цели, можно найти наибольшее отклонение угла прихода волны А0=/ц ?, тогда средняя квадратическая погрешность Ое по угловой координате составит 0,167/ц ?. Спектральный состав флуктуации угла прихода волны зависит от типа и динамики движения цели. Флуктуации фазового фронта называют >г7овыл/ шумом.

В действительности на таких дальностях, когда максимальный угловой размер цели 9 соизмерим с шириной фц ДНА радиолокатора, регистрируемые на практике значения вызываемых угловым шумом погрешностей Да с вероятностью Р < 0,13 могут превышать 9ц, т.е. блуждания центра отражения выходят за геометрические контуры цели. Это явление объясняется интерференционной природой углового шума.

В простейшем случае, когда цель состоит из двух локальных отражателей (двухточечная модель цели), нормированная мгновенная угловая погрешность может быть найдена из соотношения

А©

©ц 2(\ + а-+2а со5(ф))

где а - отношение амплитуд; ф - разность фаз сигналов, принятых от локальных отражателей.

Видно, что при флуктуациях амплитуд и фаз отраженных сигналов характер изменения этой погрешности случайный, а ее значение может существенно превышать угловой размер цели. Значительный рост погрешности АЭ может наблюдаться и при отсутствии амплитудных флуктуации и равновероятном распределении ф.

Перемещение центра отражения вдоль линии визирования цели сопровождается флуктуациями времени запаздывания сигнала (А,) ц=2/ц/с,