Методи огляду простору. Вторинне випромінювання радіохвиль

Методи та види радіолокаційного огляду простору, період огляду і час опромінювання. Пошук цілі по джерелу місцеположення і курсу цілі. Явище вторинного випромінювання радіохвиль під час радіолокаційного пошуку. Ефективна відбивна поверхня розсіювання.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид лекция
Язык украинский
Дата добавления 29.12.2013
Размер файла 962,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Тема. Методи огляду простору. Вторинне випромінювання радіохвиль

Питання

1. Методи радіолокаційного огляду простору

2. Вторинне випромінювання радіохвиль

1. Методи радіолокаційного огляду простору

Зона огляду РЛС - область простору в якої виконується радіолокаційний огляд.

Радіолокаційним оглядом називається періодичне опромінювання всіх точок заданої області простору і приймання сигналів від цілей, що там знаходяться.

Характеристики радіолокаційного огляду залежать від виду діаграми направленості антени РЛС і закону змінювання її положення у просторі, за якими в найбільшій мірі забезпечуються задані тактико-технічні вимоги.

Діаграмою направленості антени називають залежність амплітуди поля або густину потоку потужності поля від напрямку у просторі в рівновіддалених точках спостереження.

Для зручності діаграми направленості (ДН) представляють плоскими перетинами в горизонтальній і вертикальній площинах.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рис.1. ДН антени а) в полярній системі координат; б) в прямокутній системі координат

Основні види ДН РЛС:

Ш віяльні (2ив2ие);

Ш лопаткові (2ие2ив)

Ш голкоподібні (2ив?2ие);

Ш косекансні cosec(е)=1/sin().

Радіолокаційний огляд може бути:

Ш одночасним (паралельним);

Ш послідовним;

Ш змішаним.

При одночасному огляді кількість променів РЛС, що перекривають зону огляду, дорівнює числу елементів розділення по кутах. Реалізація такого огляду потребує великого об'єму апаратури (рис.2). При послідовному огляді один промінь сканує в межах зони огляду (рис.3).

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рис.2 Паралельний огляд Рис.3 Послідовний огляд

Послідовний огляд може вестись:

Ш за жорсткою програмою (детермінований), коли ДН антени РЛС переміщується незалежно від результатів локації;

Ш за гнучкою програмою (адаптивною) в залежності від результатів локації.

При змішаному огляді антена РЛС, як правило, мають косекансну або віяльну ДН і огляд простору по одній координаті здійснюється паралельним способом, а по другій - послідовним.

Паралельний і змішаний огляди дозволяють звести до мінімуму час огляду заданої зони. Основний недолік цих способів огляду - складність і громіздкість апаратури.

Послідовний огляд характеризується відносною простотою апаратури і великим часом огляду.

Радіолокаційний огляд характеризується:

Ш періодом огляду Тогл;

Ш часом опромінювання Топр.

Період огляду Тогл - це час потрібний для однократного опромінювання всіх точок зони огляду і забезпечення можливості прийому сигналів із цих точок.

Час опромінювання Топр - це час, що проходить з моменту початку випромінювання радіохвиль у напрямку на ціль до кінця приймання сигналів відбитих даною ціллю.

Способи переміщення ДН у просторі:

Ш круговий;

Ш секторний;

Ш гвинтовий;

Ш спіральний;

Ш конічний;

Ш пилкоподібний;

Ш строчковий.

Круговий огляд - ДН обертається в горизонтальній площині з постійною кутовою швидкістю Ща (град/сек)

Топр=20,5Р/а; N=ТопрFп - кількість імпульсів в пачці;

,

де n - число обертів антени за хвилину.

Секторний огляд - окремий випадок кругового огляду. Промінь переміщується у просторі в певному секторі.

Використовується:

Ш при пошуку цілі, коли відомі від інших джерел місцеположення і курс цілі;

Ш при пошуку в заданому районі.

Гвинтовий огляд - здійснюється шляхом пересування променя антени по азимуту з одночасним повільним переміщенням по куту місця. Шаг по куту місця визначається шириною ДН антени в вертикальній площині.

Спіральний огляд - здійснюється шляхом швидкого розгортання іглоподібного променя по спіралі навколо осі, що визначає центр зони. Він використовується в станціях орудійної наводки.

Конічний огляд - здійснюється обертанням іглоподібного променя навколо осі, що визначає напрям на ціль. При цьому зсув максимуму ДН від осі сканування не повинен перевищувати половини ДН. Використовується для супроводження цілей.

Пилкоподібний огляд - здійснюється шляхом сканування променем антени в вертикальній площині в межах заданого кута місця з одночасним обертанням по азимуту.

Для керування променем антени при огляді за гнучкою програмою, а також у випадку великих антенних систем, використовуються методи електронного сканування.

Розрізняють фазовий і частотний методи керування променем. Антени з електронним керуванням променем називають фазованими антенними решітками.

При фазовому методі керування променем здійснюється завдяки змінюванню фазового розподілу поля уздовж антенної решітки за допомогою електронного керованих фазообертачів.

При частотному методі фазове розподілення змінюється завдяки девіації частоти зондувального сигналу.

2. Вторинне випромінювання радіохвиль

Падаючу на перешкоду хвилю називають первинною, відбиту або розсіяну - вторинною, а перешкоду пасивним вторинним випромінювачем.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рис. 4. Пояснення явища вторинного випромінювання

Перешкодою для ЕМХ може бути будь - яка неоднорідність електричних параметрів середовища: діелектрична , магнітна проникність або питома провідність .

Основною характеристикою РЛЦ є ефективна відбивна поверхня (ЕВП) або ефективна поверхня розсіювання (ЕПР).

ЕВП цілі називають площу такого уявного випромінювача, котрий розсіює всю падаючу на нього енергію рівномірно і при цьому створює в точці прийому таку ж густину потоку потужності, як і реальна ціль.

ЕВП визначається за формулою:

де r - дальність до цілі, Sпр - густина потоку потужності відбивного сигналу на вході приймальної антени, Sц - густина потоку потужності зондувального сигналу у цілі.

Фактори, що впливають на величину ЕВП цілі.

1. Електричні і магнітні властивості матеріалу цілі.

Якщо ц і ц 1, то ц зменшується (тобто, чим ближче ц0, а ц0) 0 і 0 це діелектрична і магнітна проникності вакууму.

2. Форма і характер поверхні цілі.

Якщо допустима висота нерівностей на поверхні цілі задовольняє умові hдоп/16sin, то має місце дзеркальне відбиття. При порушенні даної умови настає спочатку напівдифузне, а потім дифузне відбиття.

3. Відносні розміри цілі l/, котрі визначаються, як відношення лінійних розмірів цілі l до довжини хвилі .

а) l/1 - інтенсивність наведених струмів на поверхні цілі мала, інтенсивність вторинного випромінювання також низька і не залежить від форми тіла

б) l/1. По-перше, вторинне випромінювання має резонансний характер, зумовлений резонансом наведених струмів, коли l=k/2(k=1,2,3 і т.д.).

ц=0,862=0,86(2l)2, де l=/2.

Ефективна поверхня відбиття може сягати значних величин і різко змінюється при зміні відносних розмірів цілі l/ (рис 5)

Рис. 5. Графіки зміни ЕПР в залежності від відношення l/

По-друге, залежність ц від орієнтації тіла відносно фронту хвилі, що його опромінює і поляризації коливань.

Так для випромінювача у вигляді відрізка дроту

уц=уцmaxcos4,

де - кут між вектором поля і віссю провідника.

Кут випадкова величина, тому кажуть про середнє значення уц=0,172 (для півхвильового вібратора).

в) l/1. В цьому випадку ціль розглядають як груповий вторинний випромінювач, що складається з багатьох елементарних випромінювачів.

Груповий вторинний випромінювач може бути зосередженим - коли його елементи не розрізняються РЛС і розподіленим - коли його елементи заповнюють декілька роздільних об'ємів.

Зауваження:

а) у залежить від ЕПР окремих елементарних вторинних випромінювачів;

б) у залежить від орієнтації цілі відносно фронту хвилі, що зветься ракурсом цілі - кут між прокольною віссю цілі і напрямком на РЛС ();

в) ступінь порізаності у визначається взаємним розташуванням елементарних вторинних випромінювачів і довжини хвилі.

де у - діаграма зворотного вторинного випромінювання (ДЗВВ).

Залежність ЕПР групового випромінювача від кута, що визначає орієнтацію вісі випромінювача відносно фронту хвилі (), зветься ДЗВВ.

Вторинне випромінювання реальних цілей.

Оскільки ДЗВВ реальних цілей має порізаний характер і ракурс цілі випадковий, то величина ЕПР цілі в кожний окремий момент часу буде випадковою. Закон розподілення цієї випадкової величини можна визначити за експериментально знятою ДЗВВ.

Внаслідок складності отримання і тлумачення результатів експерименту на реальних цілях для виявлення загальних закономірностей використовують статистичні моделі вторинних випромінювачів.

В якості найпростішої моделі аеродинамічної цілі використовують звичайно одну з двох моделей:

а) сукупність великого числа довільно розташованих незалежних і рівноцінних елементів із заданою у;

б) сукупність елементів першої моделі з домінуючим вторинним випромінювачем зі стабільним значенням у (блискуча точка).

Складний характер геометричної форми реальних цілей ускладнює теоретичну оцінку їх ефективної поверхні. Однак використовуючи статистичні моделі, можна визначити густину імовірності миттєвих значень, фази і амплітуди відбитого сигналу.

ДЗВВ реальних цілей має багатопелюстковий характер. Ширина пелюсток залежить від співвідношення лінійних розмірів і довжини хвилі. Її оцінку можна провести за виразом 0/lе де lе - деякий еквівалентний розмір цілі.

Рис. 6. Приблизні ДОВВ реальної цілі в залежності від

Деякі характерні цілі мають слідуючи значення уц:

Ш 0,10,2м2 - балістична ракета;

Ш 0,30,8м2 - крилата ракета;

Ш 15м2 - винищувач;

Ш 1015м2 - бомбардувальник;

Ш 104м2 - крейсер.

Поляризаційні ефекти при вторинному випромінюванні.

Поляризація електромагнітної хвилі - це властивість хвилі, яка заключається в неоднаковості амплітуд векторів електричного і магнітного полів у різних напрямках.

В РЛ поляризація хвилі визначається напрямом вектора напруженості електричного поля Е.

Розрізняють: лінійну і кругову (колову) поляризації.

Лінійна поляризація має місце, коли проекція кінця вектора електричного поля на площині перпендикулярній напрямку розповсюдження ЕМХ, описує пряму лінію.

В залежності від орієнтації вектора Е поля ЕМХ відносно поверхні Землі лінійну поляризацію поділяють на горизонтальну, вертикальну або похилу.

Кругова поляризація. Вектор Е обертається з частотою радіохвилі і при розповсюдженні хвилі кінець вектора описує гвинтову лінію (на площині - коло) рис. 7.

Рис.7. Пояснення кругової поляризації

радіолокаційний огляд випромінювання радіохвиля

ДЗВВ може змінюватися при різних видах поляризації, особливо у випадках, коли розміри цілей сумірні з довжиною хвилі. Крім того, має місце явище деполяризації, коли поляризація поля в точці прийому відрізняється від поляризації зондувального сигналу. Ступінь деполяризації визначається електричними властивостями і формою об'єкту, залежить від довжини хвилі і умов розповсюдження.

Використання особливостей вторинного випромінювання з метою протирадіолокаційного маскування.

Ш штучне підвищення інтенсивності відбитого сигналу, що дозволяє створити хибні цілі (за допомогою куткових і лінзових відбивачів);

Ш штучне зменшення інтенсивності відбитого сигналу, що дозволяє послабити інтенсивність вторинного випромінювання цілі шляхом застосування радіо поглинального покриття і надання цілі спеціальної форми.

Основні напрямки робіт за програмою "Стелс" (stealth)

Ш удосконалення форми об'єкту. При цьому ефективна відбивна поверхня знижується з 100м2 до 1м2;

Ш екранування й інші заходи щодо зниження помітності елементів конструкції, до форми і матеріалам яких пред'являються спеціальні вимоги (повітрязабірники, перші щаблі компресорів ВРД, радіоустаткування);

Ш зниження температури вихлопу ВРД і нагріву конструкції, екранування сопел;

Ш використання високоефективного покриття, що поглинає і розсіює енергію електромагнітних хвиль, котрі на нього падають.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Система передачі інформації за допомогою радіотехнічних і радіоелектронних приладів. Поняття, класифікація радіохвиль та особливості їх розповсюдження. Чинники, що впливають на дальність і якість радіохвиль. Поверхневі та просторові радіохвилі.

    реферат [62,0 K], добавлен 26.04.2009

  • Формування і передача по цифровій лінії зв’язку інформаційних сигналів. Використання радіолокаційних станцій. Середньоквадратична похибка стабілізації положення антенного блоку. Випромінювання магнітного та електричного поля. Параметри системи сканування.

    курсовая работа [477,5 K], добавлен 12.06.2011

  • Ідея методу фазового спотворення, її головний зміст та значення. Фокусування випромінювання в умовах турбулентної атмосфери на об'єкт. Формування світлових пучків із заданими властивостями. Метод амплітудного зондування. Багатоканальна фазова модуляція.

    реферат [208,4 K], добавлен 09.03.2011

  • Методи та засоби вимірювання характеристик фоточутливих елементів приймачів випромінювання, значення рівномірності яскравісного поля. Розробка дифузного випромінювача змінної яскравості; розрахунок системи параметрів виробу, визначення показників якості.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 15.03.2013

  • Визначення переваг використання принципів частотного і часового поділу вхідного і вихідного сигналів, негативного зворотного зв'язку по випромінюванню і самонастроюванню для побудови модулятора на основі керованих джерел оптичного випромінювання.

    контрольная работа [159,2 K], добавлен 20.11.2010

  • Оптичні властивості тонких плівок нітриду титану. Електрофізичні та сорбційні характеристики прополісу. Дослідження закономірностей розсіювання тонкими плівками TiN і прополісу світлових потоків при різних формах поляризації падаючого випромінювання.

    магистерская работа [1,6 M], добавлен 29.09.2015

  • Перетворення енергії оптичного випромінювання в енергію будь-якого іншого вигляду (електричну, теплову) за допомогою приймачів: теплових та фотоелектричних. Схеми та режими роботи матеріалів фотодіодів інверсійного приймача: світлочутливість елементів.

    реферат [232,0 K], добавлен 04.12.2010

  • Структура засобів і систем вимірювання ультрафіолетового випромінювання. Методи обробки сигналів багатопараметричних сенсорів. Основні режими роботи каналу вимірювання сигналів фотодіодів. Синтез узагальненої схеми вимірювального каналу системи.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 06.06.2014

  • Види теплообміну: теплопровідність, конвекція, випромінювання. Передача теплової енергії через плоскі й циліндричні стінки. Вільне і примусове повітряне і рідинне охолодження у радіоелектронному засобі. Джерела і приймачі завад, методи екранування полів.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 13.06.2010

  • Призначення та види вимірювань. Діючі стандарти та технічні умови оформлення параметрів та характеристик волоконно-оптичного зв'язку. Методи знаходження пошкоджень у ВОЛЗ. Вимірювання потужності оптичного випромінювання та геометричних параметрів ОВ.

    контрольная работа [115,2 K], добавлен 26.12.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.