Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Штагер, Е. А. Рассеяние волн на телах сложной формы

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.10.2023

Размер:

7.41 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2324 / 2524 25 > Следующая >>>


радиус	корреляции		определяется			временем,			необходи
мым для		поворота	тела	сложной		формы		на угол		l/kL.
8.	Коэффициенты			корреляции			для	временных флук
туаций	ЭПР и измеряемых угловых						координат			тела
сложной формы существенно					зависят от			особенностей
движения		отдельных участков			локального				отражения.
Жесткие связи между отдельными участками локального
отражения		приводят к значительно					более		медленному
убыванию корреляционных функций по сравнению с не
связанными случайными участками локального отраже
ния (отражения от тропосферных							неоднородностей,
брызг и т.		д.).

Заключение

Изучение вопросов рассеяния волн от тел сложной формы проводилось в книге на основе двух моделей, ко торые различались физическими предпосылками и как следствие этого — областями их применения. В первой из моделей предполагалось, что рассеянное телом поле сфор мировано за счет отражений от небольшого числа уча стков локального отражения, расположенных па его по верхности. Положение участков локального отражения на поверхности полагалось фиксированным, поэтому при поворотах тела или, что то же самое, при небольших из менениях угла наблюдения, фазы полей, отраженных от этих участков, изменяются по величине, и все вместе со ставляют ансамбль линейно-зависимых функций. Такая модель достаточно хорошо учитывает наиболее суще ственные стороны процесса рассеяния волн на жестких телах сложной формы при условии, что сектор углов их наблюдения невелик (условно не более ±20°). На ос нове этой модели в рамках корреляционной теории опре делены вероятностные характеристики эффективной пло щади рассеяния тел сложной формы. Круг вопросов и тел сложной формы, рассматриваемых на основе указанной модели, мог бы быть существенно расширен путем при влечения математического моделирования. Этому способ ствует простота составления алгоритма расчета, возмож ность анализа различных вариантов расположения уча стков локального отражения и разных способов приема

отраженного сигнала. Широкому применению модели также способствует п отсутствие ограничений на функ цию распределения амплитуды и фазы отраженных сиг налов. Вместе с тем область применения модели ограни чена малостью сектора углов наблюдения тела. При рас ширении сектора этих углов возникает необходимость учета нелинейного изменения фаз слагаемых полей, сме щения положения участков локального отражения и воз никновения новых участков. В этих условиях более удоб ной оказывается вторая из рассмотренных в книге мо делей, условно названная моделью Делано. В модели Делано предполагается, что статистически эквивалент ные участки локального отражения распределены в объе ме тела, а фазы отраженных от них сигналов являются взаимно-независимыми случайными величинами. Кроме этих предположений имеются и менее существенные, которые необходимы для обоснования нормального зако на распределения отраженного поля. На основе модели Делано определены вероятностные характеристики амп литуды, фазы и нормали к фазовому фронту отражен ного поля. Все выражения имеют простую аналитическую форму, удобную для анализа и интерпретации результа тов без привлечения ЦВМ. Область применения модели Делано ограничена случаями, когда сектор углов наблю дения тела достаточно велик (условно более ± 20°) и ве лико количество участков локального отражения. Необ ходимо также, чтобы распределение мгновенных значе ний уровня отраженного поля было нормальным. Несмотря на столь значительные ограничения модель Делано имеет весьма широкое распространение и в на стоящее время используется чаще других моделей. Это му способствует весьма полно разработанная теория нор мальных случайных процессов и широкое применение этой теории в статистической радиотехнике, статистиче ской радиофизике и в других дисциплинах.

Области применения рассмотренных моделей формаль но стыкуются, когда сектор углов наблюдения составля ет величину порядка ±20°, а число участков локального отражения велико, но не бесконечно. Однако в погра ничной области углов некоторые результаты расчетов ве роятностных характеристик не согласуются между собой. Это обусловлено различиями физических предпосылок,

230

положенных в основу каждой из рассматриваемых

моделей.	исключительной в
Подобная ситуация не является	исключительной в
физике вообще, а в теории рассеяния	волн — в частно

сти. Практически всегда введение тех или иных упроще ний задачи приводит либо к противоречиям с уже из вестными положениями (например, приближение Кирх гофа не удовлетворяет прнципу взаимности), либо к разграничению областей применимости полученных реше ний. Следует полагать, что со временем существующие сейчас расхождения результатов расчетов по рассмат риваемым в книге моделям будут устранены, или же этот вопрос вообще потеряет актуальность вследствие разработки новой модели.

Приложение

В приложении представлены характеристики функций распреде ления вероятностен случайной величины, которые многократно ис пользуются в различных разделах. Более полное изложение этих вопросов можно найти в работе [25]. При записи характеристик приняты следующие обозначения:

\Ѵ (х )— функция распределения плотности		вероятности;
Ѳ (т)) — характеристическая функция;		„s"-ro порядка;
ms — начальный момент распределения
Ds —• дисперсия;	D \
(
а — коэффициент вариации (	а = — J ;

а, — коэффициент асимметрии функции распределения

М, мГ-

а, — коэффициент эксцесса функции распределения

В и л р а с п р е д е л е н и я п л о т н о с т и в е р о я т н о с т и

Ч и с л о в ы е х а р а к т е р и с т и к и

Двумерное нормальное (гауссово) распределение вероятности:

Г ( Х ,' Аг)-		2*0,0,	—----------		X
Г ( Х ,' Аг)-		2*0,0,	М - р *
Г		1	1“ (ХГ, — д , ) =
Х е Х р 1		2(1 — р»)	[	D]
				D]
„	(Л'і — й,)(х, — аг)				l
- 2р		0 , 0 ,
	,.	( х , — о,)г1 1
	+	Dl	•
	+	Dl	1
(Если х, и	х, — независимые				случай-
ные	величины,		то р = 0)

пг,{л-,} = я,; «г, {х,} = я,;

М, {X,} = D \ ;

д;,{х,} - о | .

232

Продолжение таблицы

В и д р а с п р е д е л е н и я п л о т н о с т и в е р о я т н о с т и

Ч и с л о в ы е х а р а к т е р и с т и к и

Одномерное нормальное распределение вероятности:

W (л-) =	1	Г	(х — м,)а
	,	ехр 1	2D-
/ 2 T.D
Ѳ (tj) =	exp	ЧП\1\	D*
			9

Равномерное распределение вероят ности:

w ^ = т ~і~ мр" а ^ л' < Ь'

О	при а > X >	Ь
ехр	— ехр (/т]о)
Ѳ (т.) =	/т, — а)
Экспоненциальное	распределение	ве
роятности:

,ѵ)= I ^ ехр ( - , ^ )

W (х) =

Опри х < О

Ѳ(1) = ш, 1

* ■= 7^7: “■= 0; “* = 0;

^	mp-2«)
т * - s ! / І І	( S — 2/г)! X
/г =	1
(0,5D2)"
	л!
(2s)!
M iS =	(0,50),

^2J +1= 0'

6 — а

; а, = 0;

Г 3 (b -f а)

аг = — 1.2;

6U + i ) _ „ U + i)

^ = (6 — a)(s + 1) 1

D' = l 2 {-b~ aY~-

а = 1; а, = 2; аг = 6;

ms = s! лг|;

Afj = (s — 1)! m \.

Спи с о к л и т е р а т у р ы

1. А л е к с е е в

Т.

А.,

Ч а е в с к м й

Е.

В.

Об определении центра

многоэлементного

источника по выборке независимых измере

ний.— «Радиотехника

и электроника», 1967, т. XII, № 3.

Б а с с Ф.

Г.,

Фу к с

И. М. Рассеяние

волн

на статистически

неровной поверхности. М., «Наука», 1972.

Б у к а т к о

Б.

И.,

Ш т а г е р

Е.

А.

Вероятностные характери

стики эффективного поперечника рассеяния пластины и цилинд

ра.— «Радиотехника и электроника»,

1969,

т. XIV, №

В а й н ш т е й н

Л.

А.

Электромагнитные

волны. М.,

«Сов. ра

дио», 1957.

Л.

О статистических

характеристиках сигна

В а р ш а в ч и к М.

ла, рассеянного

протяженным

колеблющимся

телом. — «Радио

техника и электроника», 1968, т. XIII,

№

10.

6.В а р ш а в ч и к М. Л. К вопросу о взаимосвязи статистических амплитудных, угловых и фазовых характеристик сигналов, рас сеянных протяженным телом. — «Радиотехника и электроника»,

1969, т. XIV, № 1.

Л.,

К о б а к

В. О. О взаимной корреляции

В а р ш а в ч и к

A4.

ортогонально поляризованных составляющих электромагнитного

поля, рассеянного протяженным

телом. — «Радиотехника

элек

троника», 1971, т. XVI, № 2.

вероятностей. М„ «Наука»,

1965.

Г н е д е н к о

Б. В. Курс теории

Г о р е л и к

А.

Г.,

М е л ь и и ч у к

ІО.

В. — ДАН

СССР,

1961,

10.

т. 140, № 3.

А.

Г.,

М е л ь н и ч у к Ю.

В.,

Ч е р н и к о в

А. А.

Г о р е л и к

Связь статистических характеристик

радиолокационного

сигнала

с динамическими процессами и микроструктурой метеообъекта. —

11.

Труды ЦАО,

1963, № 48.

Г о р е л и к

Г.

С.

К теории рассеяния радиоволн на блуждаю

щих неоднородностях. — «Радиотехника

электроника»,

1956,

12.

т. 1, № 6.

Г.

С.

О влиянии корреляции скоростей рассеивате

Г о р е л и к

лей на статистические

свойства

рассеянного излучения. — «Ра

13.

диотехника и электроника», 1957, т. 2, № 10.

интегралов,

Г р а д ш т е й н

И.

С.,

Р ы ж и к

И.

М.

Таблицы

14.

сумм, рядов и произведений. М., Фнзматгиз, 1963.

Гу б о н н н

Н.

С.

Флуктуации фазового фронта волны, отра

женной от сложной

цели. — «Радиотехника

и электроника»,

1965,

15.

т. XI, № 10.

Н.

С.,

Ч ап у рек нй

В. В.

Ковариационная

мат

Гу бо н и и

рица флуктуаций координат мгновенного радиолокационного

центра совокупности отражателей. — «Радиотехника

и электро

16.

ника», 1971, т. XVII, № 1.

Фурье-оптнку. М.,

«Мир»,

1970.

Г у д м е н Д.

Ж.

Введение в

234

17. Д е ч

Р.

Нелинейные преобразования

случайных процессов. М.,

18.

«Сов. радио», 1965.

Статистические

характеристики

радиосигна

3 у б к о в и ч

С.

Г.

19.

лов, отраженных

от

земной поверхности. М., «Сов. радио», 1968.

И с а к о в и ч

М.

А.

Рассеяние воли от статистически шерохова

20.

той поверхности.— ЖЭТФ, 1952

т. XXIII, № 3.

В. А.

К а н а р е й к и н

Д.

Б.,

П а в л о в

Н.

Ф.,

П о т е х и н

Поляризация радиолокационных сигналов. М., «Сов. радио»,

1966.

Д. Е.

Распространение ультракоротких радиоволн. Пер.

21. К е р р

22.

с англ. М., «Сов. радио»,

1954.

и дифракция

электромаг

К и н г

Р.,

У-Т а й-Ц з у и ь.

Рассеяние

23.

нитных волн. М., ИЛ, 1962.

и тя и о в Р. В.,

Ч а е в с к и й

Е. В.

К о с т е н к о

Н. Л.,

О с т р о в

Пространственная корреляция нормалей к фазовым

фронтам. —

24.

«Украинский физический журнал», 1971, № 10.

вероятно

К р а м е р

Г.

Случайные величины

распределения

25.

стей. М., ИЛ, 1947.

статистической

радиотех

Л е в и н

Б.

Р.

Теоретические основы

ники. Ч. 1, М-, «Сов. радио»,

1966.

26. Л ы с а и о в

Ю.

П.

О критерии, определяющем «дальнюю зону»

при рассеянии волн

на

статистически

шероховатой

поверхно

сти.— «Акустический журнал», 1971, №

электромаг

27. М а й з е л ь с

Е.

Н.,

У ф и м ц е в

П. Я- Отражение

нитных воли круговой поляризации от металлических тел. — «Ра

диотехника

и электроника», 1960, т. V, № 12.

28.A4 а л а X о в А. Н. О форме спектральной линии генератора при флуктуациях erd частоты. —ЖЭТФ, 1956, т. 30, № 5.

29.М а л и н о в с к и й М. Н. Рассеяние воли на телах произвольной

формы. — «Радиотехника», 1970, № 4.

30. М е н ц е р Дж. Р. Дифракция и рассеяние радиоволн. М., «Сов. радио», 1958.

31. Мо р с Ф.

М.,

Ф е ш б а х

Г. Методы

теоретической физики.

32.

Т. II. ИЛ, 1960.

Р.

В.

К вопросу об

угловом

шуме. — «Ра- -

О с т р о в и т я н о в

33.

диотехника

и электроника»,

1966, т. XII, № 4.

П е р е с а д а

В.

П.

Радиолокационная видимость морских объ

34.

ектов. М., Судпромгпз, 1961.

радиофизику. М.,

Р ы т о в

С.

М.

Введение

в статистическую

35.

«Наука»,

1966.

А.

Плоские кривые. М., «Наука», 1968.

С а в е л ь е в

А.

36. С в е ш н и к о в

А.

А. Прикладные методы теории случайных

37.

функций. М., Судпромгпз, 1961.

С о л о и е и к о

В.

Г.

Статистические характеристики пеленга

совокупности

точечных

излучателей. — «Известия вузов. МВССО

38.

СССР. Радиоэлектроника», 1968, т. XI, № 10.

М.,

Гостехнздат,

С т р е т т о и

Д.

Теория

электромагнетизма.

39.

1948.

В.

И. Распространение волн в

турбулентной

Т а т а р с к и й

40.

атмосфере. М., «Наука», 1967.

У ф и м ц е в

П.

Я-

Асимптотическое исследование задачи о ди

фракции

на ленте. — «Радиотехника и электроника», 1969, т. XV,

№ 7.

235

41. У ф и м ц е в				П. Я. Метод краевых			воли и физической теории
42.	дифракции. М„ «Сов. радио», 1964.						рассеяния	радиоволн. М.,
	Ф ок	В.	А.	Проблемы дифракции и
43.	«Сов. радио», 1970.					Ве с т и ф а л ь	К. Теория	дифракции. М.,
	X е и л	X.,	М а у э		А.,
	«Мир»,	1964.
44.	Ч а е в с к и и			Е. В. Пеленгация многоэлементных источников. —
45.	«Радиотехника». Пзд-во Харьковского университета, 1967, ныи. 5.
	Ч а с в с к и и			Е. В. Статистические			свойства потоков		энергии,
	создаваемых регулярным источником и системой случайных из
46.	лучателей.— «Украинский физический						журнал»,	1968, № 4.
	Ч л е н с к и й			Е.	В.	Распределение потоков энергии,			создавае
	мых системой случайных монохроматических источников. — «Ра
	диотехника и электроника», 1966, т. XI, № 11.

47.Ч е р н о в Л. А. Распространение волн в среде со случайными неоднородностями. М., Изд-во АН СССР, 1958.

48.Ши ф р и н Я. С. Вопросы статистической теории антенн. М., «Сов. радио», 1970.

49.	Ш п о л ь с к и й		Э.	В. Атомная физика.	М.,	Гостехиздат,	1951.
50.	Ш та тер Е.		А.	Рассеяние флуктуирующих волн на препят
	ствии	больших	размеров. — «Радиотехника		и	электроника»,	1962,
	т. VII,	№ 2.

51.III та тер Е. А. Корреляционная функция эффективного попе речника рассеяния колеблющегося тела.— «Радиотехника и элек троника». 1965, т. X, № 8.

52. Ш т а г с р	Е.	А.	Средняя интенсивность отраженного		поля от
тела сложной		геометрической		формы. — «Радиотехника	и	элек
троника»,	1965,	т. X, № 11.
•53. Шт а т е р	Е.	А.	О рассеянии	коротких электромагнитных		воли
на колеблющемся			теле сложной формы. — «Известия			вузов
МВССО СССР. Радиофизика»,				1968, т. 11, № 4.

54.Ш та тер Е. А. Математическое ожидание и дисперсия эффек тивного поперечника рассеяния тела сложной формы. — «Радио техника», 1970. т. 25, № 6.

55.

Ш т а г е р

Е. А. О критерии дальней зоны при измерении сред

него эффективного поперечника рассеяния группы отражателей. —

56.

«Радиотехника

и электроника»,

1970, т. XV, № 9.

Ш т а г е р

Е.

А.

Обратная

задача

рассеяния

воли. — «Радио

57.

техника и электроника», 1971, т. XVI, № 4.

частот.

М.,

«Сов. ра

Ф ра д ин

А.

Антенны

сверхвысоких

дію», 1957.

58.

Я и к е Е„

Эм де

Ф.

Специальные функции, М.,

«Наука»,

1964.

59.

B e c h m a n

С. Q.

Some recent developments in RCS measure

60.

ment techniques.— «Proc. IEEE». 1965, v. 53, №

Techniques

B e c h m a n

G., K i n g

E.,

H a n s e n

for measurement

reduced

radar

cross

section.— «Microwave

Journal», 1963. №

2—4.

61.

B e c k m a n

P.,

S p i z z i c h i n o

The

scattering

оГ electro

magnetic waves

from

rough

surfaces.— «Pergamon

Press»,

New-

62.

York — London,

1964.

n i e

N. D.

Radar

tracking

accu

В i r k e m e i e r

R., W a l l a

2 3 6

racy improvement by means of pulse-fo-pulse frequency modu

63.

lation.— «Communication

and

Electronics,

1963,

№

64.

C r i s p i n

J. W„

M a f f e t t

A. L. Radar cross section estimation

64.

for

complex

shapes.— «Proc.

IEEE»,

1965,

v. 53,

№

De v i

el all. Measurements on aircraft echoes using'

wide

band

pulse

compression

radar.— «Proc.

IEE»,

1969.

116,

№ 8.

65.

D e 1a n о

theory

of target glint or angular

scintilla

66.

tion

in radar

tracking.— «Proc. IRE»,

1953. v.

41.

trac

D e l a n o

H.,

P f e f f e r

I. The effect of AGS

on radar

67.

king noise.— «Proc.

IRE»,

1956.

v. 44,

№

aircraft

radar

E d r i n g t о n

S. The amplitude statistics of

68.

echoes.— «IEEE

Trans.»,

1965,

v. MIL-9, № 1.

formation.— «Aco

F r e e d m a n .

mechanism

acoustic

echo

ustics»,

1962,

12,

№ 1.

69.

G u s t a f s о n

G. System properties of jumping-frequency ra

70.

dar.— «Philips Telecomp.». Rev.,

1964, v. 25, Ns 1.

H o w a r d

Radar target angular scintillation of aircraft.—

«IRE

Trans.».

1961,

v. AP-9,

№

71.

H o w e l l

A.,

T r i a n g G.

Electromagnetic

scattering

pre

diction

computerized

ray

optics.— Symposium

electromag

72.

netic

waves. Copenhagen,

1962,

June.

problem

geometrical

K e l l e r

The

inverse

scattering

optics

and

the

Design

Reflectors.— «IEEE

Trans.»,

1959.

v. AP-7, № 2.

73.

К e n n a u g h

At.

Scattering

and

diffraction

transient

pla

electromagnetic

waves.— Symposium

electromagnetic

74.

ves. Copehhagen,

1962, June.

Transient

and

impulse

К e n n a u g h

M.,

At о f f a t t

75.

response approximation.— «Proc.

IEEE»,

1965.

v. 53,

№

K o u y o u m j i a n

G.,

P e t e r s

L. Range

requirements

dar

cross-section

measurements.— «Proc.

IEEE»,

1965,

53.

№8.

76.

M u c h m o r e

R. B. Aircraft scintillation

spectra.— «Trans.

IRE»,

77.

1960, V. AP-8, № 2.

I'etude

clutter

des

cibles

M a n g u e

Contribution

78.

fluctuantes.— «Annales

radioelectricite». 1966, v. 21, №

85.

At e 1z a к

A. Scattering

from random

linear

arrays with

clo

sest approach.— «Quartcrlv

Applied

Mathematic».

1962,

20,

№ 2.

79.

M i t c h e l l

Radar

Cross-Section Statictics of Randomly-

80.

oriented

Disks

and

Rods.— «IEEE Trans..», 1969,

v. AP-17,

№ 3.

N a l h a n s о n

Radar

disign

principles.— «McGraw-Hill

book company», New-York, 1969.

81.

O h b a

Y. On

the

Radiation

Pattern of

Corner

Reflector

Finite

82.

in Width.— «IEEE

Trans.»,

1963, v. AP-11. № 2.

P e t e r s L.,

W e i m e r

C. Tracking radars for complex tar

gets.— «Proc.

IRE», 1963, V.

110, № 12.

83.P о 11о domly 1970, V.

n G. E. Statistical Parameters for Scattering from Ran Oriented Arrays, Cylinders, and Plates.— «IEEE Trans.», A P-18, № 1.

237

84.

R h е і п s t е і п

Scattering

short

pulses of electromagne

85.

tic waxes.— «Proc. IEEE», 1965, v. 53, №

noise.— «Bell

R i c e

Mathematical

analysis

randome

86.

System

Technical Journal»,

1945, №

\Ѵ. D. Radar cross sec

R u c k

G. T.,

В а г г і с к

Е.,

S t u a r t

87.

tion handbook.— «Plenum

Press.»,

New-York — London, 1970.

R а у 1c i g h

B. Resultant of а large number of vibrations of

the same

pitch

and arbitrary

phase.— «Phil.

Mag.»,

1880, v.

10,

88.

№ 60.

et all. Methods radar cross section analysis.—

S i e g e 1 К.

89.

«Acad. Press.»,

New-York — London,

1968.

S к о 1n i к M.

1. Radar handbook. «McGraw-Hill Book Compa

90.

ny». New-York, 1970.

scatterers

and

statistics.— «IEEE

T w e r s k

Signals,

91.

Trans.»,

1963, у. AP-11, №

IEEE»,

1965, v.

53,

Radar

Reflectivity

(Special

Issue).— «Proc.

№8.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2324 / 2524 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ