- •Глава 1. Общие сведения о радиолокации
- •1.1. Задачи и применение радиолокации
- •1.2. Физические основы обнаружения целей и определения их координат и скорости
- •1.3. Тактические данные и технические характеристики рлс
- •Глава 2. Методы измерения координат и скорости движения целей
- •2.1. Методы измерения дальности
- •1. Амплитудный метод
- •2. Частотный метод
- •3. Фазовые методы
- •2.2. Методы измерения угловых координат
- •1. Амплитудные методы
- •2. Фазовые методы
- •2.3. Методы измерения радиальной скорости
- •Глава 3. Характеристики радиолокационных целей
- •3.1. Основные свойства и классификация
- •3.2. Элементарные цели
- •3.3. Точечные цели
- •1. Условия, при которых цели являются точечными.
- •2. Особенности траекторий целей и
- •3.Особенности движения целей вокруг центра массы и их влияние на характер отражённого сигнала.
- •4. Эффективная отражающая площадь.
- •5. Спектр флюктуаций амплитуды.
- •6. Флюктуации фазового фронта отражённого сигнала.
- •7.Флюктуации времени запаздывания отражённого сигнала (флюктуации дальности)
- •3.4 Свойства сигналов, отражённых от распределённых целей
- •1.Общие сведения
- •2.Флюктуации сигналов, отражённых от сложных целей
- •3.5. Эффективная отражающая площадь поверхностных целей
- •1.Импульсные сигналы
- •2.Непрерывное излучение
- •3.Удельная эффективная площадь
- •3.6. Эффективная отражающая площадь объёмных целей
- •1.Импульсные сигналы
- •2.Удельная эффективная площадь
- •Глава 4. Радиолокационный обзор
- •4.1. Основные положения
- •4.2. Период последовательного обзора
- •1. Минимально допустимый период обзора
- •2. Относительный период обзора
- •4.3. Виды последовательного обзора
- •1. Обзор плоским лучом
- •2. Обзор иглообразным лучом
- •4.4. Программированный обзор
- •Глава 5. Обнаружение радиолокационных сигналов
- •5.1. Основные положения
- •5.2. Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с полностью известными параметрами
- •5.3. Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с неизвестной начальной фазой
- •5.4.Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с неизвестной начальной фазой и флюктуирующей амплитудой
- •5.5. Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с неизвестными значениями начальной фазы, амплитуды и частоты
- •5.6. Характеристики обнаружения сигнала в одном из его возможных положений
- •5.7. Коэффициент различимости при обнаружении радиолокационных сигналов
- •Глава 6. Дальность действия радиолокационных станций
- •6.1. Дальность действия в свободном пространстве
- •6.2.Дальность действия при активном ответе
- •6.3. Влияние отражений от земной поверхности на дальность действия рлс
- •6.4. Влияние на дальность действия рлс ослабления энергии радиоволн в атмосфере
- •6.5. Влияние кривизны земной поверхности и атмосферной рефракции на дальность действия
- •Глава 7. Точность измерения координат и радиальной скорости целей
- •7.1. Потенциальная точность измерения одного параметра сигнала
- •7.2. Потенциальная точность одновременного измерения двух параметров
- •7.3. Реальная точность измерения параметров сигналов
- •7.4. Точность измерения положения цели
- •Литература
3.5. Эффективная отражающая площадь поверхностных целей
1.Импульсные сигналы
Для вычисления эффективной отражающей площади поверхностных целей необходимо найти площадь Sп поверхности земли в пределах разрешаемого объема.
Облучаемая импульсным сигналом площадь в общем случае зависит от длины разрешаемого объёма по дальности, ширины диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Для обычных импульсных сигналов длина разрешаемого объёма по дальности равна сИ/2. При малых углах визирования цели (рис.3.6) разрешаемая площадь равна
. |
(3.46) |
Так как обычно угол мал, то
. |
(3.47) |
Другой предельный случай получается при больших углах наклона и узкой диаграмме направленности. Разрешаемая площадь при этом не зависит от длительности импульса и равна
. |
(3.48) |
При расчётах необходимо выбирать меньшую из величин, определяемых по формулам (3.46) и (3.48).
В случае применения в РЛС других более сложных сигналов вычисление Sп выполняется аналогичным образом. Находится в каждом случае длина разрешаемого объёма как функция параметров сигнала.
Рис.3.6. Определение эффективной отражающей площади поверхностной цели при малых углах наклона луча .
2.Непрерывное излучение
Рассмотрим в качестве примера вычисление площади Sп для РЛС непрерывного излучения с доплеровской селекцией сигналов. На рис.3.7показан участок поверхности земли, облучаемый лучом антенны. В пределах этого участка различные точки создают отражённые сигналы с различными доплеровскими частотами. Так как в РЛС обычно применяется фильтр с полосой fф для выделения сигналов, то через фильтр проёдут только доплеровские частоты в пределах от FД1 до FД1+fф. Следовательно, в РЛС применяются только сигналы, отражённые от узкой полоски земли, которая на рис.3.7 заштрихована. Определим размеры этой полоски.
Доплеровская частота сигнала, отражённого от ближнего к РЛС участка полоски, равна
, |
(3.49) |
где Vc – скорость полёта.
Соответственно для дальнего участка полоски имеем
. |
(3.50) |
Рис.3.7. К определению эффективной отражающей площади поверхностной цели для РЛС с доплеровской селекцией сигналов.
Разность частот Доплера тогда равна
. |
(3.51) |
Из рис.3.7 видно, что
|
(3.52) |
Левая часть формулы (3.51) равна fф. Правую часть преобразуем с учётом соотношений (3.52). В результате формула (3.51) принимает вид
. |
(3.53) |
Определим ширину полоски D. Как следует на рис.3.7, она равна
. |
(3.54) |
Подставляя произведение синусов из (3.53), получаем для ширины отражающей полоски равенство
. |
(3.55) |
Азимутальный размер полоски l равен
. |
(3.56) |
Окончательно площадь отражающей полоски находим в виде
. |
(3.57) |
Из формулы (3.57) следует, что площадь полоски зависит от ширины полосы пропускания применяемого в РЛС фильтра доплеровских частотfф, от угла 0 и наклонной дальности D.