РЛО Т3.1.ppt

Методи огляду простору. Вторинне випромінювання радіохвиль

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.

потужності поля від напрямку у просторі в рівновіддалених точках спостереження.
Для

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

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

бути:
одночасним (паралельним);
послідовним;
змішаним.

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).

εmax

Рис.2 Паралельний огляд Рис.3 Послідовний огляд

РЛС переміщується незалежно від результатів локації;
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.

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:
круговий;
секторний;
гвинтовий;
спіральний;
конічний;
пилкоподібний;
строчковий.

кутовою швидкістю Ωа (град/сек)
Топр=2θ0,5Р/Ωа; N=ТопрFп – кількість

імпульсів в пачці;

Секторний огляд – окремий випадок кругового огляду. Промінь переміщується у просторі в певному секторі.
Використовується:
при пошуку цілі, коли відомі від інших джерел місцеположення і курс цілі;
при пошуку в заданому районі.

, де n – число обертів антени за хвилину.

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.

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.

вторинною, а перешкоду пасивним вторинним випромінювачем.
Вторинне випромінювання радіохвиль
Рис.

4. Пояснення явища вторинного випромінювання

параметрів середовища: діелектрична ε, магнітна μ проникність або питома провідність

σ.
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.

властивості матеріалу цілі.
Якщо εц і μц → 1, то

σц зменшується (тобто, чим ближче εц→ε0, а μц→μ0) ε0 і μ0 це діелектрична і магнітна проникності вакууму.
2. Форма і характер поверхні цілі.
Якщо допустима висота нерівностей на поверхні цілі задовольняє умові hдоп≤λ/16sinθ, то має місце дзеркальне відбиття. При порушенні даної умови настає спочатку напівдифузне, а потім дифузне відбиття.
3. Відносні розміри цілі l/λ, котрі визначаються, як відношення лінійних розмірів цілі l до довжини хвилі λ.
а) l/λ<<1 - інтенсивність наведених струмів на поверхні цілі мала, інтенсивність вторинного випромінювання також низька і не залежить від форми тіла

наведених струмів, коли l=kλ/2(k=1,2,3 і т.д.).
σц=0,86λ2=0,86(2l)2, де l=λ/2.
Ефективна

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

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

його опромінює і поляризації коливань.
Так для випромінювача у вигляді відрізка

дроту
σц=σцmaxcos4θ,
де θ - кут між вектором поля і віссю провідника.
Кут θ випадкова величина, тому кажуть про середнє значення σц=0,17λ2 (для півхвильового вібратора).
в) l/λ>>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.

залежить від орієнтації цілі відносно фронту хвилі, що зветься ракурсом

цілі – кут між прокольною віссю цілі і напрямком на РЛС (θ);
в) ступінь порізаності σΣ визначається взаємним розташуванням елементарних вторинних випромінювачів і довжини хвилі.


де σΣ - діаграма зворотного вторинного випромінювання (ДЗВВ).
Залежність ЕПР групового випромінювача від кута, що визначає орієнтацію вісі випромінювача відносно фронту хвилі (θ), зветься ДЗВВ.

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.
ДЗВВ реальних цілей має багатопелюстковий характер. Ширина пелюсток залежить від співвідношення лінійних розмірів і довжини хвилі. Її оцінку можна провести за виразом Δθ≈λ0/lе де lе - деякий еквівалентний розмір цілі.
В якості найпростішої моделі аеродинамічної цілі використовують звичайно одну з двох моделей:
а) сукупність великого числа довільно розташованих незалежних і рівноцінних елементів із заданою σΣ;
б) сукупність елементів першої моделі з домінуючим вторинним випромінювачем зі стабільним значенням σ.

– крилата ракета;
1÷5м2 – винищувач;
10÷15м2 – бомбардувальник;
104м2 – крейсер.

цьому ефективна відбивна поверхня знижується з 100м2 до 1м2;
застосування композитних

матеріалів;
зниження температури вихлопу ВРД і нагріву конструкції, екранування сопел;
використання високоефективного покриття, що поглинає і розсіює енергію електромагнітних хвиль, котрі на нього падають.