3.5. Эффективная отражающая площадь поверхностных целей

 

1.Импульсные сигналы

 

Для вычисления эффективной отражающей площади поверхностных целей необходимо найти площадь S_п поверхности земли в пределах разрешаемого объема.

Облучаемая импульсным сигналом площадь в общем случае зависит от длины разрешаемого объёма по дальности, ширины диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Для обычных импульсных сигналов длина разрешаемого объёма по дальности равна с_И/2. При малых углах визирования цели  (рис.3.6) разрешаемая площадь равна

.

(3.46)

Так как обычно угол  мал, то

.

(3.47)

Другой предельный случай получается при больших углах наклона  и узкой диаграмме направленности. Разрешаемая площадь при этом не зависит от длительности импульса и равна

.

(3.48)

При расчётах необходимо выбирать меньшую из величин, определяемых по формулам (3.46) и (3.48).

В случае применения в РЛС других более сложных сигналов вычисление S_п выполняется аналогичным образом. Находится в каждом случае длина разрешаемого объёма как функция параметров сигнала.

 

 

Рис.3.6. Определение эффективной отражающей площади поверхностной цели при малых углах наклона луча .

 

 

 

 

 

2.Непрерывное излучение

 

Рассмотрим в качестве примера вычисление площади S_п для РЛС непрерывного излучения с доплеровской селекцией сигналов. На рис.3.7показан участок поверхности земли, облучаемый лучом антенны. В пределах этого участка различные точки создают отражённые сигналы с различными доплеровскими частотами. Так как в РЛС обычно применяется фильтр с полосой f_ф для выделения сигналов, то через фильтр проёдут только доплеровские частоты в пределах от F_Д1 до F_Д1+f_ф. Следовательно, в РЛС применяются только сигналы, отражённые от узкой полоски земли, которая на рис.3.7 заштрихована. Определим размеры этой полоски.

Доплеровская частота сигнала, отражённого от ближнего к РЛС участка полоски, равна

,

(3.49)

где V_c – скорость полёта.

Соответственно для дальнего участка полоски имеем

.

(3.50)

 

 

Рис.3.7. К определению эффективной отражающей площади поверхностной цели для РЛС с доплеровской селекцией сигналов.

 

Разность частот Доплера тогда равна

.

(3.51)

Из рис.3.7 видно, что

(3.52)

Левая часть формулы (3.51) равна f_ф. Правую часть преобразуем с учётом соотношений (3.52). В результате формула (3.51) принимает вид

.

(3.53)

Определим ширину полоски D. Как следует на рис.3.7, она равна

.

(3.54)

Подставляя произведение синусов из (3.53), получаем для ширины отражающей полоски равенство

.

(3.55)

Азимутальный размер полоски l равен

.

(3.56)

Окончательно площадь отражающей полоски находим в виде

.

(3.57)

Из формулы (3.57) следует, что площадь полоски зависит от ширины полосы пропускания применяемого в РЛС фильтра доплеровских частотf_ф, от угла ₀ и наклонной дальности D.