Файл: Радиотехнические системы в ракетной технике..pdf

где А— длина волны РЛС;

d s — элемент облучаемой поверхности;

в— угол между направлением на РЛС и нормалью к по­ верхности в данной точке;

d —-характерный размер цели, обусловленный кривизной об­ лучаемой части поверхности.

Тогда ЭПР цели

(так называемая «блестящая» точка*). Однако даже при неболь­ шом отклонении направления облучения от нормали ЭПР листа

откуда ЭПР шара радиусом R ^ > -^ -получается равной его види­

мой площади

аэ =* tcR2.

* Под «блестящей» точкой обычно понимают точку на отражающей поверх­ ности, в которой нормаль совпадает с направлением на РЛС, т. е. происходит зеркальное отражение в сторону РЛС.

99

Благодаря этому большие сферические объекты с хорошо про­ водящей поверхностью широко применяются в качестве эталонов при экспериментальном определении ЭПР реальных целей.

Если при неизменных размерах шара увеличивать длину волны

облучающей РЛС, то при значениях R <С -^г ЭПР будет опреде­

ляться формулой Рэлея, характеризующей резкую зависимость ЭПР от длины волны облучающих колебаний

с. = 4,4-10*-g - .

РЛС

100

Следует отметить, что для любой выпуклой поверхности ЭПР может быть оценена по формуле

a3 = ^RiH2)

если главные радиусы кривизны в «блестящей» точке Rb R23S>^. ЭПР цилиндра длиной и диаметром 2R Э>А, ориентиро­

ванного параллельно электрическому полю, определяется выра­ жением

Зависимость изменения ЭПР вращающегося (кувыркающегося) цилиндра от ракурса облучения 0 имеет более сложный вид:

где

х — -Д- h sin 0.

ЭПР конуса (рис. З.бв) в предположении, что плоская элек­ тромагнитная волна падает вдоль оси его симметрии и R,

равна

Для вращающегося конуса формулы для определения оэ не по­ лучено, однако с достаточной точностью конус можно рассматри­ вать как сочетание различных поверхностей. Например, зависи­ мость амплитуды сигнала от ракурса для основания конуса может быть определена по формуле для круглой пластины. По времени появления блестящих точек, соответствующих максимальной ам­ плитуде сигнала, отраженного от боковой поверхности, могут быть выяснены данные о высоте конуса и угле при его вершине.

ЭПР параболоида вращения (рис. З.бг) при тех же условиях определится формулой

2

ТС

cos к

где y— arctg-^-, а значение к определяется так же, как и в [3.6].

101

Теоретический метод расчета эффективной площади рассеяния объектов сложной формы состоит из трех этапов:

— объект сложной конфигурации разбивается на составные элементы, каждый из которых представляет собой объект про­ стейшей формы;

—вычисляются значения ЭПР простейших объектов;

—находится величина ЭПР исходного объекта.

На первом этапе апостериорно определяется важность каж­ дого из простейших элементов. Если вклад какого-либо элемента в полную величину ЭПР на 20—30 дб ниже, чем у других элемен­ тов, то его ЭПР вычисляется обычно приближенно. Геометриче­ ские детали исследуемого объекта становятся существенно важ­ ными в том случае, если их размеры превышают длину волны либо сравнимы с ней. Если лее размеры объекта малы по сравне­ нию с длиной волны, то задача ограничивается отысканием ЭПР эквивалентного сфероида.

Головные части большинства иностранных МБР имеют кони­ ческую или оживальную форму. Носик ГЧ часто имеет форму сег­

сегмента, полусферы, сфероида или усеченного конуса. Форма го­ ловных частей МИРВ в донной части может определяться нали­

На втором этапе вычисления ЭПР возникают задачи, связан­ ные с затенением и эффектом рассеяния на концах. Так, для ко­ нусов со сферическими основаниями (рис. 3.7) в случае облучения их с вершины вторичное излучение обусловлено:

— рассеянием на вершине, т. е. дифракцией на заостренном конце объекта (это единственный вклад, вносимый конусом бес­ конечной длины);

Рис. 3.7. Конус со сферическим основа­ нием и скругленной вершиной

—бегущими волнами, т. е. отражением и (или) возбуждением поверхностных волн на неоднородностях поверхности тела (конеч­ ный круговой конус дает существенный вклад вследствие влияния острого края у основания);

—ползущими волнами, т. е. излучением, обусловленным по­ верхностными волнами, которые могут распространяться вокруг

102

тыльной части тела (или области затенения) и направляться -об­ ратно к излучающему источнику (экспериментально было доказано, что вклад ползущих волн становится существенным при облу­ чении объекта под нулевым ракурсом).

жателей для заданных ракурса объекта, длины волны и поляри­ зации.

Суммирование производится обычно двумя методами:

— методом относительной фазы;

— методом случайной фазы.

Метод относительной фазы основан на учете относительных фазовых сдвигов сигналов, отраженных от каждого из N элемен­ тарных отражателей. ЭПР объекта в целом в этом случае равна

По чертежу объекта находят относительные расстояния <ф ме­

жду элементами. Величины сЦопределяют соответствующие фазы ерь которые прямо пропорциональны отношению d; : А.

Метод относительной фазы применяется в том случае, если исследователю необходимо выяснить характер колебаний (струк­ туры) диаграммы вторичного излучения объекта в зависимости от ракурса при фиксированной длине волны (или наоборот).

Метод случайной фазы, дающий «среднее значение» ЭПР, при­ меняют для приблизительной оценки величины ЭПР в зависимости от ракурса при некоторых фиксированных значениях длин волн (или в зависимости от длин волн при некоторых фиксированных ракурсах). В основе данного метода лежит предположение о том, что все фазы :р{характеризуются равномерным распределением на

—- максимально возможное значение ЭПР

амакс

— дисперсию ЭПР

N

D(a) = [ E (a )P - 2 ° ? - i—1

103