Отражение радиолокационного сигнала.

«Блестящие точки» цели (БТЦ)

Сигнал БТЦ определяется эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР) – поверхностью перпендикулярной к приемной антенне в которой складываются фазы сигналов, отраженных от этих поверхностей.

Уравнение радиолокации

(обнаружения цели)

1. Функция направленности

Па, Пb – напряженности поля в точках “а” и “b”

2. D – коэффициент усиления антенны

№5

УРАВНЕНИЕ РЛ

(для сосредоточенных целей в свободном пространстве)

Из (2) - полная эффективная площадь рассеяния

Из (3) Тогда

ЭПР цели , (4)

где коэффициент поляризации.

(5)

(6)

где - площадь раскрыва антенны

(7)

Из (5) находим

и с учетом

см.(1)

Учитывая функцию направленности имеем в окончательном виде

При совмещении приемной и передающей антенн

P_пор–порог чувствительности приемника

Дальность обнаружения цели – максимальное расстояние на котором цель будет обнаружена с вероятностью не ниже заданной.

Для совмещенной приемно-передающей антенны

Дальность действия - расстояние, на котором необходимо выдать команду на срабатывание исполнительного механизма

№6

Эффективная поверхность рассеяния цели (ЭПР)

1. ЭПР – общая формула

,

- плотность потока мощности “падающей” ЭМ волны на поверхность цели

- плотность потока мощности “отраженной” ЭМ волны от цели на поверхности ненаправленной (сферической) антенны с площадью ее сферы - ,

откуда

(1)

(2)

- элемент поверхности

- угол (нормаль–направление от РЛС)

В пределах размеров цели и меняются мало

(3)

Принимая имеем

(4)

(5)

2. ЭПР вибратора

(6)

При и - наступает резонанс

3. ЭПР плоского листа

С учетом (5), при и ( при этом ),

.

Пример:

, ,

Если , тогда

(7)

где

Из (7) следует

- ширина главного лепестка

4. ЭПР уголковых отражателей

Пример:

,

5. ЭПР цилиндра

5. ЭПР шара

Условия:

1.

2. Формула (5)

Элементарная площадка с радиусом

, ширина

Площадь кольца

; с учетом (5) - напомним ,

получим

(8)

Решая (8) с учетом

Обозначим ;

Для ,

Для большого шара ,

т.е. ( напомним, что нами принято ),

тогда

(9)

ЭПР протяженной (земной) поверхности

Мощность сигнала (по нормали):

(1)

- плотность потока мощности облучающего поверхность по нормали

S₀ - площадь поверхности облучения

К_ор - коэффициент обратного распространения волны.

Отраженная мощность, проходящая через элемент поверхности dS:

,

где ,

.

Вся отраженная мощность определится как:

Учитывая, что и

получим

или . (2)

Приравнивая (1) и (2) получим:

,

или с учетом

,

получим

откуда

.

Тогда, значение ЭПР:

(3)

Найдем S₀ через параметры луча электромагнитной энергии

Разрешаемая площадь: ,

где W- телесный угол луча

R - расстояние от антенны до поверхности

тогда

С учетом и формулы (3) ЭПР земной поверхности:

.

Сокращая, получим

.

С учетом

Мощность сигнала отраженного

От земной поверхности

С учетом площади раскрыва антенны , имеем

.

После подстановки ЭПР земли

с учетом получим:

.

Откуда

Выразим значение дальности через высоту:

.

Окончательно мощность принятого сигнала

.

m=5…10 коэффициент запаса по помехоустойчивости

Пеленгация цели

А)Амплитудная пеленгация (по остронаправленной антенне) в ближней радиолокации

Б)Амплитудная пеленгация (по остронаправленной антенне) в радиолокации дальнего действия (РЛС ДД)

В) Фазовая пеленгация цели

Фазовое запаздывание сигнала в каждой точке приемной антенны, согласно выражению (см. рис.)

Принимаем