Главная >  Радиолокация - обнаружение и распознавание 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

а следовательно, и погрешностями по дальности А/?тах=/ц> Для которых ai{ = 0,33/ц. Что касается флуктуации частоты, а следовательно, и радиальной скорости цели, то они связаны с угловыми перемещениями цели. Если известна угловая скорость цели Пц=2лГц, то ширина доплеровско-го спектра сигнала АУ ,ах = / X .

Деполяризация при отражении радиоволн. Поляризация сигналов, отраженных от объектов сложной формы, обычно не совпадает с поляризацией зондирующего сигнала. Степень такой деполяризации зависит как от формы объекта, так и от исходной поляризации падающей волны. Различие So при двух видах поляризации иногда достигает 10 дБ, что может привести к соответствующим потерям, если приемная антенна рассчитана на прием только горизонтально или вертикально поляризованной волны. В общем случае от тел сложной формы отражаются эллиптически поляризованные волны, независимо от исходной поляризации. При исходной круговой поляризации потери могут достигать 3 дБ из-за неодинакового сдвига фаз ортогональных составляющих отраженного поля.

Для учета поляризационных эффектов можно воспользоваться представлением эллиптически поляризованной падающей на цель волны Ej в виде ортогональных Eib и Eir поляризационных векторов, образующих поляризационный базис. Если ix п iy - декартовы базисные векторы (рис. 2.12), характеризующие линейные поляризации вдоль осей Xи Y, то комплексный вектор электрического поля

Е,=Е,р+Е,в=Е,рЬг+Е,в1;.

При таком представлении вектора Ei для описания характера поляризации поля отраженной волны Ег можно использовать поляризационную матрицу вида


(2.3)

V. 2I 22 J

где элементы матрицы отражения (Мр) в общем случае определяются по формулам:

21-д/отг!

слр12*

*22

Величины %=7Лотр1*е - комплексные коэффициенты отражения, причем индексы / и к соответствуют из-Рис. 2.12. Разложение эллиптически лучаемому И принимаемому полю. При полярюоваиной волны на декартовы одной приемопередающей антенне и од-базнсные векторы нородном пространстве по принципу вза-



/ г \

имности /0Tpi2=0Tp2K 12= (р2\ И поляризационнэя мэтрицз описывэется только пятью параметрами вместо восьми:

г1/2 . г1/2 . 41/2 Л отрИЛ. отр225 Л. отр12,

(p22-(plU (Pl2-(pll.

Зависимость отражательной способности цели от направления на точку приема. Когда радиолокаторы расположены на разнесенных в пространстве позициях (рис. 2.13), ЭПР цели характеризует отражательную способность объекта в направлении на приемные позиции РЛС.

Рассмотрим бистатиче-скую систему, когда угол между направлениями на цель с передающей и приемной позиций равен у. Установлено, что для элементарных точечных целей при /ц>Х значение ЭПР в такой системе равно обычной

ЭПР 5о, в направлении биссек- р е. 2.,З. Геометрия бисгатической РЛС трисы угла у:

5о2=5 ,(Х/2).

В общем случае облучения тел простой формы плоскими электромагнитными волнами при О < у < 50° наблюдается медленный рост ЭПР. При у, лежащих в пределах 50 - И 0°, ЭПР быстро возрастает до значений, на порядок больших Sq2 . Когда у достигает 180°, может иметь место резкое увеличение ЭПР:

где А - площадь плоской фигуры, ограниченной кривой раздела освещенной и теневой части объекта.

Следовательно, при А ЭПР может быть намного больше

Sqi. Например, для металлического шара 5о, = л/, а при у=180° получаем А = пг и, следовательно, = 4кг*Х~, что дает увеличение отношения ЭПР 5о2/5о, в (2пгХ~) раз.

Для дипольных помех при совпадении векторов электрического поля с бистатической плоскостью (плоскость биссектрисы угла у) и равновероятной их ориентации 5о2 = (0,06А.)(1+cos(2y)), при этом

(4)шa.x=0,17a (.S 2). ax=0.06X



По результатам экспериментов в БиРЛС может наблюдаться уменьшение ЭПР для судов на 10 - 15 дБ, для самолетов на 6 - 8 дБ.

Одновременно отмечается уменьшение изрезанности ДОР, эффекта мерцания и вклада углового шума цели.

2.3.3. Методы определения ЭПР реальных целей

Для определения Sq используют три основных метода:

1) обработки гистограммы результатов записи отраженных сигналов при движении объекта по определенному маршруту;

2) сравнения или калибровки радиолокатора по эталонной цели;

3) моделирования.

Недостаток первых двух методов - необходимость наблюдения объекта в течение всего эксперимента, что связано с затратами на перемещение целей на специальных полигонах или на создание безэховых камер, где нужно размещать цель или ее модель в натуральную величину. Поэтому чаще используют метод моделирования. Сущность этих методов сводится к следующему.

Метод обработки гистограмм. Значение находят по зависимости результатов наблюдения мощности отраженного движущимся объектом сигнала от дальности Р2=/ (/?) Поскольку ракурс цели и ее дальность меняются, производится усреднение результатов, т.е. переходят к

соотношению = оСо/*) где Kq = PfifiVxfliijrY - коэффициент, учитывающий параметры радиолокатора. Время усреднения должно быть, с одной стороны, мало, чтобы R не успевало сильно изменяться и его можно было считать постоянной величиной на интервале усреднения, а с другой стороны, настолько большим, чтобы можно было набрать требуемую статистику флуктуации отраженного сигнала. Обычно это время составляет несколько секунд. Зависимость Р2 строят

в виде гистограммы, по которой и находят величины Pi, R и Sq. При

методе гистограмм считается, что коэффициент Kq = const, а это требует поддержания технических параметров радиолокатора неизменными в течение всего эксперимента, что трудно обеспечить на практике.

Метод калибровки радиолокатора по эталонной цели. При этом методе одновременно наблюдают две цели: испытуемую с неизвестной ЭПР 5аг, и эталонную с известной ЭПР Зоэт- Измеряя

по полученным данным вычисляют



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106