Файл: Белосток В.С. Распространение радиоволн (учебное пособие).pdf

иости. Вследствие интерференции прямого и отраженного лучей дальность радиолокации может существенно измениться. В тех направлениях, где поля этих волн складываются, дальность ра­ диолокации возрастает, а в тех направлениях, где эти волны вычитаются, дальность радиолокации значительно уменьшается.

Для получения дальности радиолокации с учетом влияния плоской поверхности земли достаточно в основную формулу ра­ диолокации (7.8) подставить значения коэффициентов усиления передающей Gi и приемной G2 антенн с учетом влияния земли

[см. гл 2, формулу (2.12)]

( Р ) ,

наибольшая дальность радиолокации в свободном пространстве. Если приемная и передающая антенны одинаковы и располо­ жены на одной высоте или если для приема и передачи исполь­

зуется одна и та же антенна, то

ля

В этом случае

103

Как было показано в главе 2, эта характеристика направлен­ ности в зависимости от угла места (В имеет осциллирующий (мно­ голепестковый) характер. Следовательно, такова же и зависи­ мость дальности радиолокации от угла места

«м акс « с м а к е / Л ?

Если наклона диаграммы направленности антенны по отно­ шению к горизонту нет, то есть |В„ --0, то

Так как

2у 2// sin 3,

где h — высота расположения антенны (см. § 1 гл. 2), то

При горизонтально поляризовайном поле F ~ 1, а ®от s поэтому, как это было показано в § 1 гл. 2,

Внаправлениях (максимумов диаграммы направленности,

когда sin^ ^7_/г5}П BMaia.j: 1, дальность радиолокации будет равна

«м акс «Омане ■ 2 /а (? макс)■

увеличивается в два раза по сравнению с дальностью радиолока­ ции в свободном пространстве.

Для углов места, соответствующих минимумам диаграммы направленности, дальность радиолокации резко падает и для идеального отражения равна нулю.

Рассмотрим теперц особенности обнаружения целей при ма­ лых углах места, то есть низколетящих целей.

104

Д А Л Ь Н О С Т Ь Р А Д И О Л О К А Ц И И Н И З К О Л Е Т Я Щ И Х Ц Е Л Е Й

Низколетящей целью считают такую, угол места которой ле­ жит ниже максимума первого лепестка (рис. 7.4).

Подставляя значение /?0макс из формулы (7.10) и полагая, что -одна и та же антенна используется как приемная и как переда­ ющая (Gj~G 2 -G), получим:

Из формулы (7.15) следует, что зависимость дальности радио­ локации низколетящих целей 7?ыакс от мощности передатчика Р i и пороговой мощности сигнала Рпор более слабая, чем в случае свободного пространства. Кроме того, из формулы (7.15) видно,

что дальность радиолокации существенно зависит от высоты рас­ положения антенны h, радиолокатора и от высоты полета цели h. Таким образом, чем ниже цель, тем труднее ее обнаружить.

Для увеличения дальности обнаружения низколетящих целен необходимо увеличивать высоту антенны, так как при этом пер­ вый лепесток диаграммы сильнее прижимается к земле. Одно­ временно с этим уменьшается и экранирующее влияние местных предметов, находящихся вблизи антенны.

Не следует упускать из виду, что все приведенные формулы для дальности радиолокации справедливы только для случая, когда имеется зеркальное отражение, то есть, когда высота не­ ровностей не превышает допустимых [см. формулу (1.4)1

/. ДА< 16 sin р '

Если приведенное условие не выполняется, то, как уже отме­ чалось в главе 1, вместо зеркального отражения возникает диф­ фузное (рассеянное) отражение. В диапазоне сантиметровых волн большинство видов поверхностей дает диффузное отраже­ ние, поэтому на дальность радиолокации в этом диапазоне волн земля, как правило, не оказывает существенного влияния.

Не оказывает практически никакого влияния земля и на даль­ ность радиолокации наземных радиолокаторов, работающих узким, оторванным от земли лучом. В этом случае с достаточной степенью точности можно пользоваться уравнением дальности радиолокации для свободного пространства.

ВЛИЯНИЕ КРИВИЗНЫ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ДАЛЬНОСТЬ РАДИОЛОКАЦИИ

В предыдущей главе указывалось, что ультракороткие волны, используемые для радиолокации, практически не огибают поверх иости земли, и полем дифракции за пределами прямой види­ мости в этом диапазоне волн можно пренебречь. Поэтому кривиз­ на земной поверхности ограничивает предельную дальность радио­ локации дальностью прямой видимости, которая с учетом нор­ мальной рефракции, как известно, рассчитывается по форму­ ле (6.1):

# = 4 - 1 (|/A + V f T ) .

Это означает, что сколько бы ни увеличилась возможная даль­ ность радиолокации в свободном пространстве, из-за кривизны Земли в принципе дальность радиолокации на УКВ не может превысить расстояние прямой видимости.

106

§ 5. Зоны обнаружения

Под з о н о й о б н а р у ж е н и я радиолокационной станции понимают часть пространства, в пределах которого цель с задан­ ной эффективной площадью рассеяния может быть обнаружена.. Из этого определения следует, что зона обнаружения должна строиться в пространственной системе координат.

Однако более удобным является построение двух зон обнару­

антенны с учетом влияния земли и так же, как диаграмма на­ правленности антенны, имеет лепестковый характер.

Для иллюстрации сказанного на рис. 7.5 представлена зона

7КУЧ

Рис. 7.5. Зона обнаружения, построенная « по­ лярной системе координат

Зоны обнаружения в горизонтальной плоскости наземных ра­ диолокационных станций кругового обзора для случая, когда влияние местных предметов отсутствует, представляют собой окружности, соответствующие разным высотам полета цели.

Обычно на практике зоны обнаружения строятся в прямо­ угольной системе координат: наклонная дальность — истинная высота цели (рис. 7.6). В этом случае необходимо учитывать по­ правку на кривизну земной поверхности с учетом нормальной атмосферной рефракции.

107