5.7.Влияние на радиолокационное наблюдение условий распространения радиоволн.

Радиоволны сантиметрового диапа­зона при наиболее часто встречающем­ся состоянии атмосферы распространя­ются, слегка огибая поверхность Зем­ли. Это явление, называемое рефракцией, обусловлено уменьшением дав­ления и температуры с высотой. В ре­зультате этого при переходе волны в более верхние слои атмосферы умень­шается диэлектрическая проницае­мость среды, увеличивается скорость распространения и искривляется тра­ектория луча. Вследствие явления реф­ракции дальность радиолокационного горизонта на 5... 10% больше, чем ви­зуального.

При отклонении атмосферных ус­ловий от нормальных, в ту или другую сторону, изменяется степень огибания радиоволной земной поверхности.

Более резкое уменьшение темпера­туры с высотой или увеличение влаж­ности приводит к уменьшению степени огибания лучом поверхности Земли или моря (луч отклоняется вверх). Это явление, называемое субрефрак­цией, наблюдается в том случае, когда температура воды выше температуры воздуха, например в арктических при­брежных районах или в умеренных широтах при наличии айсбергов и пе­ремещающегося над ними холодного воздуха. В этом случае объекты, рас­положенные над поверхностью моря, обнаруживаются на меньших расстоя­ниях, чем при нормальных условиях.

В тех случаях, когда влажность уменьшается с высотой, а понижение температуры становится меньше нор­мального, наблюдается явление сверхрефракции. При этом увеличивается степень отклонения луча в сторону Зем­ли и в результате многократного отра­жения его от поверхности моря и от ат­мосферы происходит волноводное рас­пространение электромагнитной энергии. Вследствие явления сверхрефрак­ции значительно увеличивается даль­ность действия РЛС; отдельные объек­ты могут быть обнаружены на рас­стоянии до нескольких сот миль и бо­лее. Это явление обычно наблюдается при движении теплого сухого воздуха над относительно холодной поверхно­стью моря, в прибрежных водах уме­ренного и тропического пояса.

При распространении радиоволн сантиметрового диапазона основной причиной их затухания яв­ляется поглощение и рассеивание энергии в атмосфере различными ви­дами атмосферных осадков. Степень затухания зависит от длины волны, на которой работает РЛС. На 10-санти­метровой волне небольшое ослабление сигналов происходит только от силь­ного ливня. На 3-сантиметровой волне заметное ослабление происходит от дождя и плотного тумана. Но особенно сильное ослабление сигналов имеет место на миллиметровых волнах, так как здесь на поглощение энергии влия­ют даже атмосферные газы и водяные пары.

Следует иметь в виду, что чем больший путь проходит радиоволна сквозь поглощающую или рассеиваю­щую среду и чем больше ее плотность, тем больше затухание и меньше даль­ность обнаружения.

Затухание радиоволн очень сильно зависит от характера осадков при од­ной и той же длине волны. В тумане радиоволны затухают тем больше, чем меньше визуальная видимость. На 3-сантиметровой волне заметное умень­шение дальности обнаружения дает туман с визуальной видимостью менее 0,25 кб. При визуальной видимости 30 м дальность обнаружения РЛС умень­шается на 20% и более. В то же время когда при тумане визуальная видимость составляет ~ 100 м и более, то сокращение дальности радиолокационного наблюдения практически ничтожно мало.

Ослабление сигналов дождем силь­нее, чем при распространении волны в тумане, так как в этом случае в едини­це объема содержится большее коли­чество капелек воды. Поглощение энергии при этом сопровождается зна­чительным рассеянным отражением от дождевых капель, что также уменьша­ет дальность обнаружения объектов, закрытых полосой дождя.

.Практически для 3-сантиметровой волны заметное уменьшение дальности происходит при дожде с интенсивностью, превышающей 10 мм/ч. В этом случае дальность обнаружения малых судов и шлюпок может уменьшиться в два раза и более. Для крупных судов уменьшение дальности менее заметно, так как сильные дожди, особенно в умеренных широтах, маловероятны.

Затухание радиоволн, вызванное градом и снегом, значительно меньше, чем от дождя. Кроме того, интенсив­ность града и снега обычно мала, сле­довательно, уменьшение дальности об­наружения незначительно. Однако, если идет мокрый снег или град, покрытый тонкой пленкой воды, то рассеяние радиоволн диапазона 10 см и короче резко возрастает и дальность действия РЛС в этом случае уменьшится примерно также, как при действии дождя. Отражение от града и снега тем больше, чем больше размеры их частиц, поэтому в умеренной полосе они создают боль­шее затухание.

Заметное затухание радиоволн при работе судовых РЛС наблюдается при возникновении песчаных бурь.