ЭПР поверхностно распределенных целей

Для определения дальности действия радиовысотомеров, доплеровских измерителей скорости и в других случаях необходимо знать ЭПР поверхности земли (морской поверхности), которая создает отраженный сигнал.

По своим отражающим свойствам такая поверхность может рассматриваться, как диффузно-рассеивающая, т.е. отраженные от нее радиоволны распространяются по всем направлениям одинаково. Зеркальное отражение радиоволн возникает лишь в случае идеально гладкой поверхности (например, спокойная водная поверхность), что практически встречается редко.

ЭПР диффузно-рассеивающей поверхности определяется выражением

σ = 4S₀·p·cos²Θ,

где: S₀ – отражающая площадь;

p – коэффициент отражения (например, для морской поверхности

при температуре морской воды 10⁰С и РЛС с рабочей длиной

волны λ = 1 – 10 см. коэффициент отражения p ≈ 0,7 – 0,8);

Θ – угол облучения поверхности.

Отражающая площадь – площадь поверхности, все элементы которой одновременно участвуют в создании отраженного сигнала в точке приема.

Для импульсной РЛС отражающая площадь определяется шириной ДН антенны и разрешающей способностью по дальности, т.е., отражающая площадь импульсной РЛС это ее разрешаемая площадь (рис.3.7).

Рис.3.7. Отражающая площадь импульсной РЛС.

В данном случае отражающая площадь это площадь трапеции S₀.

На расстоянии D» отражающая площадь импульсной РЛС равна площади прямоугольника S₀ = ab,

где: a = αD;

b = ,

где: α – ширина ДН антенны в горизонтальной плоскости;

β – ширина ДН антенны в вертикальной плоскости.

Отсюда отражающая площадь РЛС:

S₀ = ab = αD

Следовательно, ЭПР диффузно-рассеивающей поверхности:

σ = 4αDp cos²Θ

При практических расчетах обычно пользуются величиной удельной ЭПР σ₀ поверхностно распределенной цели (фона).

Удельная ЭПР поверхностно распределенной цели величина безразмерная. Ее находят экспериментально, по числу замеров ЭПР при данном ракурсе и состоянии фона, и относят к одному квадратному метру геометрической площади.

Величина удельной ЭПР позволяет определить среднюю отражающую площадь фона и оценить среднюю интенсивность создаваемых им помех.

Среднее значение ЭПР поверхностно распределенной цели (фона):

σ = σ₀S₀

Экспериментальные исследования по определению удельной ЭПР морской поверхности в сантиметровом диапазоне волн показали, что она зависит от угла облучения, поляризации электромагнитной волны облучающей РЛС и состояния морской поверхности.

Например, для углов облучения более 75⁰ можно считать, что σ₀ = 10^-8 (при волнении моря 2 – 3 балла) и σ₀ = 10^-6 (при волнении 5 – 6 баллов).

Опытные данные по определению удельной ЭПР поверхности моря при горизонтальной поляризации электромагнитной волны приведены в табл.3.2.

Таблица 3.2. Удельная ЭПР поверхности моря.

Угол облучения Θ, град	Удельная ЭПР σ0
	2,51 10-3
	4,02 10-3
	8,11 10-3
	2,36 10-2
	8,22 10-2
	4,13 10-1
	1,968
	4,764

Таким образом, главной особенностью отражения от объемно и поверхностно распределенных целей является зависимость их ЭПР от параметров облучающей РЛС (ширины ДН антенны и длительности зондирующих импульсов) и расстояния до цели.

Для эффективного наблюдения малоразмерных целей на фоне отражающего объема (поверхности) необходимо уменьшать отражающий объем (площадь) облучающей РЛС, повышая разрешающую способность РЛС по дальности и угловым координатам.