4. Экспериментальные и расчетные методы определения характеристик вторичного излучения и показателей качества радиолокационного распознавания

4.1. Общие сведения

Рассматриваемые методы используются для: а) получения априорных данных о сигнальных признаках распознавания; б) определения информативности сигнальных признаков; в) определения показателей качества к сопоставления алгоритмов распознавания.

К числу определяемых характеристик вторичного излучения относят:

• значения эффективных площадей целей и элементов их поляризационных матриц на отдельных фиксированных частотах;

• отклики целей на импульсы, имеющие широкие полосы частот на различных несущих частотах;

• модуляционные, флюктуационные и другие статистические характеристики целей;

• характеристики обратного вторичного излучения и направленности вторичного излучения при многопозиционном приеме.

4.2. Экспериментальные методы определения характеристик вторичного излучения

Подразделяются на методы: а) натурных измерений; б) масштабного электродинамического акустического моделирования; в) масштабного акустического моделирования.

4.2.1. Методы натурных измерений

Охватывают метод динамических и метод статистических измерений [48, 72 - 74]. Динамические характеристики снимают в процессе реальных полетов с использованием штатных или измерительных локаторов Статистические характеристики снимают на испытательных полигонах. Объекты закрепляют на достаточной высоте относительно поверхности земли с помощью тросов или покрытых слабоотражающими материалами колоннах, соединенных с поворотными устройствами. Примерные усредненные эффективные площади целей [75] были представлены в табл. 1.1. Ряд материалов по методам изучения вторичного излучения целей в полигонных условиях приведен в [76].

Наряду с изучением эффективных площадей воздушных целей и в последнее время проводится изучение эффективных площадей их элементов [74], что существенно как для проведения мероприятий по маскировке, так и для вы выявления закономерностей распознавания. Высокое разрешение достигается путем зондирования широкополосными (короткими, в частности) радиоимпульсами, а также вращением целей или их макетов с использованием инверсного синтеза апертуры (см. разд. 3.5).

4.2.2. Методы масштабного электродинамического моделирования

Проводят на полигонных установках, аналогичных используемым при на­турном статическом моделировании или в безэховых камерах [48, 72 – 74]. При использовании безэховых камер серьезное внимание уделяют формирова­нию в окрестности модели плоского фронта волны, в частности, с помощью специальных коллиматоров. Характеристики проводящих моделей воспроизводят характеристики проводящих реальных целей, если выполняются условия подобия:

(4.1)

Условия (4.1) связывают параметры цели и модели: а) геометри­ческие размеры l_ц, l_м ; б) длины волн λ_ц, λ_м; в) эффективные площади σ_ц, σ_м; г) длительности временных откликов t_ц, t_м. Первая из связей (4.1) характеризует потребный размер модели; вторая – длину волны; третья – позволяет пересчитать эффективные площади (диагональные элементы поля­ризационных матриц) модели в соответствующий параметр цели. Последняя связь (4.1) позволяет пересчитывать импульсные отклики (импульсные характеристики) целей.

Вместо генерации широкополосных сигналов используют иногда смену час­тот зондирующих сигналов с достаточно малым шагом. Отраженные сигналы подвергаются фазовому детектированию с использованием в качестве опорного напряжения сигнала от малогабаритного вынесенного эталонного вторичного излучателя. Результаты оцифровываются и подвергаются процедуре БПФ.

На моделях проводят многочастотное измерение элементов поляризационных матриц вторичного излучения [42, 77].