Теоретические основы радиолокации

Уравнение радиолокации определяет зависимости между излучаемой мощностью, параметрами сигнала, свойствами среды и объекта отражения, параметрами РЛС и энергией принимаемого сигнала.

Пложность потока электромагнитной энергии, облучающей объект,

; (2.1)

где — излучаемая мощность; — время облучения объекта (длительность полезного сигнала); — коэффициент направленного действия передающей антенны; D —дальность между РЛС и объектом; А — коэффициент, учитывающий условия распространения радиоволн.

Энергия, отраженная от цели в сторону РЛС, =, где — эф­фективная отражающая поверхность объекта (ЭОП), полностью характеризующая отражающие свойства объекта относительно зондирующего сигнала.

Энергия полезного сигнала на входе РЛС (при приеме)

(2.2)

где - площадь раскрыва (эффективная) приемной антенны.

Для ВРЛ энергия, принимаемая ответчиком,

(2.3)

Энергия сигнала, полученная в ответ на вопрос,

(2.4)

Индексы «з» принадлежат параметрам запросчика, индексы «о» — параметрам ответчика. Принимаемая энергия убывает пропорционально четвертой степени дальности. Поэтому принимаемый сигнал имеет весьма малую мощность.

Радиолокационные объекты описываются следующими характеристиками: эффективной отражающей поверхностью (ЭОП), статистическим законом распределения значений (ЭОП), спектром флуктуации амплитуды (мощность отраженного сигнала), законом распределения амплитуды (мощности) отраженного сигнала, спектром флуктуации фазового фронта отраженного сигнала.

ЭОП характеризует отражающие свойства объекта, которые зависят от гео­метрических размеров, конфигурации, материала, длины волны, направления облучения и поляризации волны:

, (2.5)

где - коэффициент поляризации; - коэффициент направленности отраженного сигнала; - геометрическая площадь.

Точный расчет составляющих, входящих в формулу, затруднен, поэтому на практике S₀ определяют экспериментально из соотношения где и Е₀ — энергия электромагнитного поля РЛС и объекта.

Рисунок 2.1– Обобщенная структурная схема МНР

(Рис. 2.1) содержит Прд, который вырабатывает зондирующие импуль­сы требуемой мощности и длительности. Через антенный переключатель АП радиоимпульсы поступают на антенну А и излучаются в пространстве. Принимаемые той же антенной отраженные сигналы через АП проходят на Прм. Обработанные в Прм сигналы направляются на индикатор И. Индикатор, кроме отображения информации, может выполнять функцию синхронизатора, управляя запуском Прд, устройством временной регулировки усиления (ВАРУ) в приемнике и режимом сканирования антенны. На индикатор могут подаваться сигналы от внешних устройств Вн.У с целью выдачи экипажу дополнительных сведений. Механизм привода и стабилизации антенны МПСА обеспечивает управление положением ДН в пространстве и независимость этого положения от угловых колебаний Сигналы, необходимые для стабилизации антенны, подаются от бортовых датчиковпространственного положения ВС.