CC BY
58
2007
НА УЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА сер. Радиофизика и радиотехника
№ 117
УДК 621.396
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТРИЦЫ ПРОХОЖДЕНИЯ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ НАЛИЧИЕМ МЕТЕООБРАЗОВАНИЙ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ВОЛН
А.Д. ЯМАНОВ
Статья представлена доктором физико-математических наук, профессором Козловым А.И.
Построение матрицы прохождения сигнала РЛС ОЛП миллиметрового диапазона при различных метеоусловиях.
Высокая надежность, хорошая разрешающая способность РЛС ОЛП, делают ее весьма ценным инструментом для решения задач контроля и наблюдения в условиях недостаточной видимости. Если такие условия возникают в результате наступления темноты, то РЛС ОЛП полностью обеспечивает требования радиолокационного наблюдения. В случае же плохой видимости, вызванной наличием метеообразований в виде тумана, дождя, снега, эффективность работы РЛС резко падает, уменьшается дальность действия, на экране появляется большое количество посторонних засветок от метеообразований. Причиной такого явления является поглощение энергии гидрометеорными частицами и рассеяние на капельках жидкости, кусочках льда, снежинках.
Для оценки ослабления миллиметровых волн в гидрометеорных преобразованиях, кроме знания соответствующих коэффициентов ослабления, необходимы дополнительные сведения о статистической повторяемости этих образований, а также данные об их пространственной структуре [1].
Также эффективность работы РЛС уменьшается за счет наличия интенсивных отражений от подстилающей поверхности и местных предметов. Названные отражения вызывают ухудшение характеристик обнаружения РЛС ОЛП, увеличивают количество ложных тревог и снижают качество радиолокационной информации [2]
При радиолокационном наблюдении в ясные дни отраженный от геофизического объекта сигнал (поле у приемопередающей антенны РЛС, определяемое матрицей-столбцом Епрм) будет иметь вид [3]
Е = £Е , (1)
прм прд ’ V /
где £ - однопозиционная матрица рассеяния цели, являющаяся суммарной матрицей,
состоящей из матрицы рассеяния полезной цели £ц и матрицы рассеяния £ф, характеризующей совокупность фоновых объектов
£ = £ф + £ц. (2)
В этом случае задача радиолокационного обнаружения сводилась бы к различимости цели с матрицей £ц и целей с суммарной (результирующей) матрицей £ф, т.е. выделении £ц -объекта
на “фоне” £ф -объектов [2].
Однако в сложных метеорологических условиях задача радиолокационного обнаружения изменится и уравнение (1) будет иметь вид
Е = £
прм
( е-2“11Н 0-2а12Н ^
-2а2\Н -2а22Н
Vе е J
Епрд , (3)
где а - коэффициент затухания, в общем случае случайная величина; Н - расстояние от РЛС до цели [4].
В работе [1] для РЛС ОЛП миллиметрового диапазона на основе экспериментальных данных были получены значения коэффициентов затухания аі}. при различных погодных
условиях в различных поляризационных базисах: вертикальная - вертикальная (ВП-ВП), горизонтальная - горизонтальная (ГП-ГП), горизонтальная - вертикальная (ГП-ВП).
Таблица 1
Значения коэффициентов затухания___________________________
Метеоусловия
туман слабый дождь сильный дождь снегопад листва деревьев
аи, дБ/км 1 1,9 1.9 3,9 9,93
a12, дБ/км 1,17 1,8 4.8 0,2 0,42
a22, дБ/км 0,76 1,5 1.4 3,9 11,41
Основываясь на полученных данных (табл. 1), можно построить матрицы прохождения радиолокационного сигнала сквозь метеообразования для различных погодных условий и, учитывая расстояние H до объекта, свести задачу радиолокационного обнаружения к различимости цели с матрицей £ц и фоновых целей с суммарной матрицей 5ф .
1.Андреев Г.Н. РЛС обзора летного поля миллиметрового диапазона в сложных метеоусловиях // Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.: МИИГА, 1984.
2.Устинович В.Б. Анализ поляризационных характеристик подстилающих покровов и использование его результатов для подавления мешающих отражений в трассовых РЛС УВД // Дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук). М.: МИИГА, 1981.
3.Богородский В.В., Канарейкин Д.Б., Козлов А.И. Поляризация рассеянного и собственного радиоизлучения земных покровов. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.
4.Яманов А.Д. Прохождение радиолокационного сигнала через осадки и его отражение от наземных объектов. // Статья в настоящем Научном Вестнике.
STATISTICAL CHARACTERISTICS OF TRANSMISSION MATRIX RESULTING FROM WEATHER OBJECT PRESENCE IN MILLIMETER-WAVE BAND
Yamanov A.D.
In paper there is considered the determination of transmission matrix of signal of millimeter-wave band airfield surveillance radar at various weather conditions.
Сведения об авторе
Яманов Антон Дмитриевич, 1984 г.р., окончил МГТУ ГА (2007), аспирант МГТУ ГА, область научных интересов - радиолокация.
