من المعتاد التمييز بين الانعكاسات المرآوية والمنتشرة والرنينية. إذا كانت الأبعاد الخطية للسطح العاكس أكبر بكثير من الطول الموجي ، وكان السطح نفسه أملسًا ، فسيحدث انعكاس مرآوي. في هذه الحالة ، تكون زاوية سقوط الحزمة الراديوية مساوية لزاوية الانعكاس ، ولا تعود الموجة الإشعاعية الثانوية إلى الرادار (إلا في حالة الوقوع العادي).

إذا كانت الأبعاد الخطية لسطح الكائن كبيرة مقارنة بطول الموجة ، وكان السطح نفسه خشنًا ، فسيحدث الانعكاس المنتشر. في هذه الحالة ، نظرًا لاختلاف اتجاه عناصر السطح ، تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية في اتجاهات مختلفة ، بما في ذلك اتجاه الرادار. يتم ملاحظة انعكاس الرنين عندما تكون الأبعاد الخطية للأجسام العاكسة أو عناصرها مساوية لعدد فردي من نصف الموجات. على عكس الانعكاس المنتشر ، عادةً ما يكون للإشعاع الرنيني الثانوي كثافة عالية واتجاهية واضحة ، اعتمادًا على تصميم واتجاه العنصر العاكس.

في الحالات التي يكون فيها الطول الموجي كبيرًا مقارنة بالأبعاد الخطية للهدف ، فإن الموجة الساقطة تدور حول الهدف وتكون شدة الموجة المنعكسة ضئيلة.

من وجهة نظر تكوين الإشارة عند الانعكاس ، عادةً ما يتم تقسيم كائنات مراقبة الرادار إلى صغيرة الحجم وموزعة في الفضاء أو على السطح.

تتضمن الكائنات صغيرة الحجم كائنات ذات أبعاد أصغر بكثير من أبعاد عنصر دقة الرادار من حيث المدى والإحداثيات الزاوية. في بعض الحالات ، يكون للكائنات صغيرة الحجم أبسط تكوين هندسي. يمكن تحديد خصائصها العاكسة بسهولة نظريًا والتنبؤ بها لكل موقع نسبي محدد للهدف المعني والرادار. في الظروف الحقيقية ، تكون الأهداف من النوع الأبسط نادرة جدًا. غالبًا ما يتعين عليك التعامل مع كائنات ذات تكوين معقد ، والتي تتكون من عدد من العناصر العاكسة البسيطة المترابطة بشكل صارم. يمكن استخدام الطائرات والسفن والهياكل المختلفة وما إلى ذلك كأمثلة لأهداف ذات تكوين معقد.

الأهداف الأخرى هي مجموعة من الأشياء الفردية الموزعة في منطقة معينة من الفضاء ، أكبر بكثير من عنصر دقة الرادار. اعتمادًا على طبيعة هذا التوزيع ، يتم تمييز الأهداف الموزعة بالحجم (على سبيل المثال ، سحابة المطر) والأهداف الموزعة على السطح (سطح الأرض ، إلخ). الإشارة المنعكسة من هذا الهدف هي نتيجة تداخل إشارات العاكس الموزعة داخل حاوية الاستبانة.

بالنسبة للموقع النسبي الثابت للرادار والأجسام العاكسة ، يكون لسعة وطور الموجة المنعكسة قيمة محددة جيدًا. لذلك ، من حيث المبدأ ، يمكن تحديد إجمالي الإشارة المنعكسة الناتجة لكل حالة محددة. ومع ذلك ، أثناء المراقبة الرادارية ، عادة ما تتغير المواقع النسبية للأهداف والرادار ، مما يؤدي إلى تقلبات عشوائية في شدة وطور الصدى الناتج.

منطقة تشتت الهدف الفعال (ESR).

يتطلب حساب مدى رصد الرادار خاصية كمية لشدة الموجة المنعكسة. تعتمد قوة الإشارة المنعكسة عند دخل مستقبل المحطة على عدد من العوامل ، وقبل كل شيء ، على خصائص انعكاس الهدف. عادةً ما تتميز أهداف الرادار بمنطقة تشتت فعالة. تحت منطقة الانتثار الفعالة للهدف في حالة إشعاع هوائي الرادار واستقبال موجات كهرومغناطيسية من نفس الاستقطاب ، يُفهم القيمة σt ، التي تفي بالمعادلة σtP1 = ​​4πK2P2 ، حيث P1 هي كثافة تدفق القدرة لـ الموجة المباشرة لهذا الاستقطاب في الموقع المستهدف ؛ P2 هي كثافة تدفق القدرة لموجة لاستقطاب معين منعكسة من الهدف عند هوائي الرادار ؛ R هي المسافة من الرادار إلى الهدف. يمكن حساب قيمة RCS مباشرة بواسطة الصيغة

σcP1 = 4πR2P2 / P1

على النحو التالي من الصيغة أعلاه ، σц لها أبعاد المنطقة. لذلك ، يمكن اعتبارها بشكل مشروط منطقة معينة مكافئة للهدف ، عادية لحزمة الراديو ، مع المنطقة ، والتي تبعثر بشكل متناحي كل طاقة الموجة الساقطة عليها من الرادار ، وتخلق عند نقطة الاستقبال نفس تدفق الطاقة كثافة P2 كهدف حقيقي.

إذا تم إعطاء RCS للهدف ، فعندئذ مع القيم المعروفة لـ P1 و R ، يمكن حساب كثافة تدفق القدرة للموجة المنعكسة P ، وبعد ذلك ، بعد تحديد قدرة الإشارة المستقبلة ، تقدير النطاق لمحطة الرادار.

لا تعتمد منطقة الانتثار الفعالة σc على شدة الموجة المنبعثة ولا على المسافة بين المحطة والهدف. في الواقع ، تؤدي أي زيادة في P1 إلى زيادة متناسبة في P2 ، ولا تتغير نسبتها في الصيغة. عند تغيير المسافة بين الرادار والهدف ، تتغير النسبة P2 / P1 عكسيًا بما يتناسب مع R2 وتظل قيمة σc دون تغيير.

الأهداف المعقدة والجماعية

النظر في أبسط العاكسات لا يسبب صعوبات. معظم أهداف الرادار الحقيقية عبارة عن مزيج معقد من أنواع مختلفة من العاكسات. في عملية مراقبة الرادار لمثل هذه الأهداف ، يتعامل المرء مع إشارة ناتجة عن تداخل العديد من الإشارات المنعكسة من العناصر الفردية للهدف.

عندما يتم تشعيع جسم معقد (على سبيل المثال ، طائرة أو سفينة أو دبابة ، إلخ) ، فإن طبيعة الانعكاسات من عناصره الفردية تعتمد بشدة على اتجاهها. في بعض المواضع ، قد تنتج أجزاء معينة من الطائرة أو السفينة إشارات شديدة للغاية ، وفي مواضع أخرى ، قد تنخفض شدة الإشارات المنعكسة إلى الصفر. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يتغير موضع الكائن بالنسبة إلى الرادار ، تتغير علاقات الطور بين الإشارات المنعكسة من العناصر المختلفة. ينتج عن هذا تقلبات في الإشارة الناتجة.

من الممكن أيضًا أن تكون هناك أسباب أخرى للتغييرات في شدة الإشارات المنعكسة. وبالتالي ، قد يكون هناك تغيير في التوصيل بين العناصر الفردية للطائرة ، ومن أسبابه الاهتزازات التي يسببها تشغيل المحرك. عندما تتغير الموصلية ، تتغير توزيعات التيارات المستحثة على سطح الطائرة وشدة الإشارات المنعكسة. بالنسبة للطائرات المروحية والطائرات المروحية ، هناك مصدر إضافي للتغيير في شدة الانعكاسات وهو دوران المروحة.

الشكل 2.1. اعتماد RCS للهدف على الزاوية.

في عملية مراقبة الرادار ، يتغير الوضع المتبادل للطائرة (السفينة) والرادار باستمرار. والنتيجة هي تقلبات الإشارات المنعكسة والتغيرات المقابلة في EPR. عادة ما يتم تحديد قوانين التوزيع الاحتمالي لمنطقة التشتت الفعالة للهدف وطبيعة التغييرات في هذه القيمة بمرور الوقت بشكل تجريبي. للقيام بذلك ، يتم تسجيل شدة الإشارات المنعكسة ، وبعد معالجة السجل ، يتم العثور على الخصائص الإحصائية للإشارات و EPR.

كما أظهرت العديد من الدراسات ، فإن قانون التوزيع الأسي صالح بدقة كافية لتقلب σc للطائرة

تحتوي EPR على أبعاد المنطقة ، ولكنها ليست منطقة هندسية ، ولكنها خاصية طاقة ، أي أنها تحدد حجم قوة الإشارة المستقبلة.

لا يعتمد RCS للهدف على شدة الموجة المنبعثة ، ولا على المسافة بين المحطة والهدف. أي زيادة في 1 تؤدي إلى زيادة تناسبية في ρ 2 ونسبتها في الصيغة لا تتغير. عند تغيير المسافة بين الرادار والهدف ، تتغير النسبة ρ 2/1 متناسبة عكسيًا مع R وتظل قيمة EPR دون تغيير.

EPR لأهداف النقطة المشتركة

بالنسبة لمعظم الأهداف النقطية ، يمكن العثور على معلومات حول EPR في كتيبات الرادار.

سطح محدب

يتم تحديد المجال من السطح بالكامل S بواسطة التكامل. من الضروري تحديد E 2 والنسبة على مسافة معينة إلى الهدف ...

,

حيث k هو رقم الموجة.

1) إذا كان الجسم صغيرًا ، فيمكن اعتبار مسافة ومجال الموجة الساقطة دون تغيير. 2) يمكن اعتبار المسافة R كمجموع المسافة إلى الهدف والمسافة داخل الهدف:

,
,
,
,

لوحة مسطحة

السطح المسطح هو حالة خاصة لسطح محدب منحني الخطوط.

عاكس زاوية

مبدأ تشغيل عاكس الزاوية

يتكون عاكس الزاوية من ثلاثة أسطح متعامدة. على عكس اللوح ، يعطي عاكس الزاوية انعكاسًا جيدًا على نطاق واسع من الزوايا.

الثلاثي

إذا تم استخدام عاكس زاوية بأوجه مثلثة ، فعندئذٍ EPR

تطبيق عواكس الزاوية

يتم تطبيق عاكسات الزاوية

• كالشراك الخداعية
• مثل معالم تباين الراديو
• عند إجراء تجارب بإشعاع اتجاهي قوي

قشر

يتم استخدام Chaffs لإنشاء تداخل سلبي مع تشغيل الرادار.

تعتمد قيمة RCS للعاكس ثنائي القطب بشكل عام على زاوية المراقبة ، ومع ذلك ، فإن RCS لجميع الزوايا:

تُستخدم القشور لإخفاء الأهداف الجوية والتضاريس ، فضلاً عن منارات الرادار السلبية.

قطاع انعكاس القشر ~ 70 درجة

EPR للأهداف المعقدة

يتم قياس RCS للأجسام الحقيقية المعقدة في منشآت أو نطاقات خاصة ، حيث يمكن تحقيق ظروف منطقة التشعيع البعيدة.

#	نوع الهدف	σ ج
1	طيران
1.1	طائرة مقاتلة	3-12
1.2	مقاتلة الشبح	0,3-0,4
1.3	قاذفة في الخطوط الأمامية	7-10
1.4	مفجر ثقيل	13-20
1.4.1	قاذفة B-52	100
1.4	طائرات النقل	40-70
2	السفن
2.1	غواصة على السطح	30-150
2.2	قطع غواصة على السطح	1-2
2.3	الحرفية الصغيرة	50-200
2.4	سفن متوسطة	²
2.5	السفن الكبيرة	> 10²
2.6	كروزر	~ 12000 14000
3	الأهداف الأرضية
3.1	سيارة	3-10
3.2	دبابة T-90	29
4	الذخيرة
4.1	صاروخ كروز ALSM	0,07-0,8
4.2	الرأس الحربي لصاروخ عملياتي تكتيكي	0,15-1,6
4.3	رأس حربي صاروخ باليستي	0,03-0,05
5	أغراض أخرى
5.1	بشر	0,8-1
6	طيور
6.1	يخدع	0,0048
6.2	بجعة البكم	0,0228
6.3	الغاق	0,0092
6.4	طائرة ورقية حمراء	0,0248
6.5	مالارد	0,0214
6.6	أوزة رمادية	0,0225
6.7	زُنط	0,0047
6.8	عصفور الحقل	0,0008
6.9	الزرزور الشائع	0,0023
6.10	نورس أسود الرأس	0,0052
6.11	اللقلق الأبيض	0,0287
6.12	أبو طيط طائر مائي	0,0054
6.13	نسر الرومي	0,025
6.14	حمامة الصخرة	0,01
6.15	عصفور منزل	0,0008

أبسط الأهداف الموزعة حجميا هي القش ، التي يتم إسقاطها بأعداد كبيرة من طائرة أو إطلاقها بواسطة مقذوفات خاصة ، وتنتشر في الهواء وتشكل سحابة من العاكسات. يتم استخدامها لإنشاء تداخل سلبي في نطاق تردد واسع وفي نفس الوقت ضد العديد من RTS.

قشرهي هزازات نصف موجية سلبية بطول هندسي قريب من نصف الطول الموجي لرادار التشعيع (ل 0.47). إنها مصنوعة من الورق المعدني ورقائق الألومنيوم والألياف الزجاجية المعدنية ومواد أخرى.

سحب EPR من نيتم تحديد عاكسات القشر بواسطة منتج RCS للعاكسات الفردية الموجودة في السحابة:

σ = ن σ تفعل,

أين: σ تفعل- EPR لعاكس ثنائي القطب.

مع الاستقطاب الخطي للموجة الكهرومغناطيسية الساقطة ، تُلاحظ القيمة القصوى لـ RCS لعاكس ثنائي القطب واحد عندما يتزامن محورها الهندسي مع المتجه هقوة المجال الكهربائي للموجة. ثم:

σ تفعل ماكس = 0.86λ 2

إذا كان القشر موجهًا بشكل عمودي على المتجه هإشعاع الموجة الكهرومغناطيسية ، ثم σ تفعل = 0.

نظرًا لاضطراب الغلاف الجوي والاختلاف في الخصائص الديناميكية الهوائية للعاكسات ثنائية القطب ، فإنهم يوجهون أنفسهم بشكل عشوائي في السحابة. لذلك ، يتم استخدام متوسط ​​قيمة RCS لعاكس ثنائي القطب واحد في الحسابات.

σ do sr = 1/5 σ do max = 0.17λ 2,

أين: λ - الطول الموجي للرادار المشع.

ويترتب على ذلك أن القمع المتزامن لـ RTS الذي يعمل على ترددات مختلفة ممكن فقط عند استخدام قشر بأطوال مختلفة.

أبسط أهداف نقطة هي عاكسات الزاوية. بأبعاد هندسية صغيرة نسبيًا ، لديهم RCS كبير في نطاق واسع من الأطوال الموجية ، مما يجعل من الممكن محاكاة أهداف نقطية مختلفة بشكل فعال.

عاكس زاويةيتكون من طائرات عمودية مترابطة بشكل صارم. أبسط عاكس للزاوية هو زاوية ثنائية السطوح أو ثلاثية السطوح (الشكل 3.3 ، أ ، ب).

الشكل 3.3. مبدأ تشغيل عاكس الزاوية:

أ -ثنائي السطوح. ب -ثلاثي السطوح.

يتميز عاكس الزاوية ثلاثي السطوح بخاصية الانعكاس المرآوي تجاه الرادار عند تشعيعه بزاوية 45 0 ، مما يضمن الحفاظ على RCS كبير ضمن هذه الزاوية. لتوسيع مخطط التشتت ، يتم استخدام عاكسات الزاوية ، المكونة من أربع أو ثماني زوايا. يظهر DR لعاكس ثلاثي السطوح في الشكل 3.4.

الشكل 3.4. مخطط نثر عاكس ثلاثي السطوح.

في الممارسة العملية ، يتم استخدام عاكسات الزاوية المثلثة ، ذات الشكل الثلاثي أو المستطيل أو القطاعي (الشكل 3.5 ، أ ، ب ، ج).

الشكل 3.5. عاكسات الزاوية: أ -بأوجه مثلثة (θ 0.5 60 0) ؛

ب -مع وجوه القطاع ؛ الخامس -ذات الوجوه المربعة (0.5 35 0).

بالنسبة للكائنات ذات الشكل الهندسي البسيط ، يمكن الحصول على التعبيرات التحليلية لتحديد RCS الخاصة بهم. نظرًا لأن كثافة تدفق الطاقة تتناسب طرديًا مع مربع شدة المجال الكهربائي ، يمكن تمثيل صيغة EPR للهدف على النحو التالي

σ \ u003d 4πD 2 E 2 2 / E 2 1

سلوك ه 2 / ه 1، المدرجة في هذا التعبير ، يمكن العثور عليها على أساس مبدأ Huygens. تتكون هذه الطريقة من أن كل نقطة على سطح الجسم المشع تعتبر مصدرًا لموجة كروية ثانوية. بعد ذلك ، بتلخيص عمل الموجات الكروية الثانوية في موقع محطة الرادار ، يمكن للمرء أن يجد قوة المجال الكهربائي الناتج للإشعاع الثانوي. ترد معادلات الحساب لتحديد RCS لبعض الأهداف البسيطة في الجدول 3.1.

الجدول 3.1. EPR لبعض الأهداف البسيطة.

مشروع الدورة

SPbGUT الدردشة. بونش بروفيتش

قسم الأنظمة الراديوية ومعالجة الإشارات

مشروع الدورة عن طريق الانضباط

"أنظمة الراديو" في الموضوع:

"منطقة التشتت الفعال"

مكتمل:

طالب من مجموعة RT-91

كروتوف ر.

استقبله: أستاذ قسم ROS Gurevich V.E.

أصدرت المهمة: 10/30/13

فترة الحماية: 12/11/13

مقدمة وهلم جرا

رسم تخطيطي للرادار

رسم تخطيطي للرادار

نظرية تشغيل الجهاز

خاتمة

فهرس

منطقة نثر فعالة

(EPR ؛ م. المقطع العرضي للرادار.RCS في بعض المصادر سطح نثر فعال, نثر المقطع العرضي الفعال,منطقة عاكسة فعالة، EOP) في الرادار - منطقة بعض الأسطح المستوية الوهمية الواقعة بشكل طبيعي في اتجاه موجة الطائرة الساقطة وكونها مشعًا مثاليًا وخواص الخواص ، والذي ، عند وضعه في الموقع المستهدف ، يخلق نفس كثافة تدفق الطاقة في هوائي محطة الرادار كهدف حقيقي.

مثال على مخطط EPR أحادي (B-26 Invader)

RCS هو مقياس كمي لخاصية الجسم لتشتت الموجة الكهرومغناطيسية. إلى جانب إمكانات الطاقة لمسار جهاز الإرسال والاستقبال و CG لهوائيات الرادار ، يتم تضمين EPR للكائن في معادلة مدى الرادار و يحدد النطاق الذي يمكن من خلاله اكتشاف كائن بواسطة الرادار. تعني قيمة RCS المتزايدة رؤية رادار أكبر لجسم ما ، وانخفاض في RCS يجعل من الصعب اكتشافه (تقنية التخفي).

يعتمد EPR لجسم معين على شكله ، وحجمه ، والمادة التي صنع منها ، وعلى اتجاهه (عرض) فيما يتعلق بهوائيات مواضع الإرسال والاستقبال للرادار (بما في ذلك استقطاب الموجات الكهرومغناطيسية) ، على الطول الموجي لإشارة فحص الراديو. يتم تحديد RCS في ظروف المنطقة البعيدة للمبعثر وهوائيات الاستقبال والإرسال للرادار.

نظرًا لأن RCS عبارة عن معلمة مقدمة رسميًا ، فإن قيمتها لا تتطابق مع قيمة مساحة السطح الإجمالية للناثر أو قيمة مساحة المقطع العرضي الخاصة به (eng. المقطع العرضي). يعد حساب EPR أحد مشاكل الديناميكا الكهربائية المطبقة ، والتي يتم حلها بدرجات متفاوتة من التقريب بشكل تحليلي (فقط لمجموعة محدودة من الأجسام ذات الشكل البسيط ، على سبيل المثال ، كرة موصلة ، أسطوانة ، لوحة مستطيلة رفيعة ، إلخ) أو الطرق العددية. يتم إجراء قياس (التحكم) في RCS في مواقع الاختبار وفي الغرف عديمة الصدى للترددات الراديوية باستخدام أشياء حقيقية ونماذج مقياسها.

EPR لها أبعاد المنطقة وعادة ما يشار إليها بالمتر المربع. أو ديسيبل م.. بالنسبة للكائنات ذات الشكل البسيط - الاختبار - عادةً ما يتم تطبيع EPR مع مربع الطول الموجي لإشارة فحص الراديو. يتم تطبيع EPR للأجسام الأسطوانية الممتدة مع طولها (EPR الخطي ، EPR لكل وحدة طول). يتم ضبط EPR للكائنات الموزعة في الحجم (على سبيل المثال ، سحابة المطر) مع حجم عنصر استبانة الرادار (EPR / m3). يتم تطبيع RCS للأهداف السطحية (كقاعدة عامة ، قسم من سطح الأرض) إلى منطقة عنصر استبانة الرادار (EPR / sq. M.). بمعنى آخر ، يعتمد RCS للأجسام الموزعة على الأبعاد الخطية لعنصر استبانة معين لرادار معين ، والتي تعتمد على المسافة بين الرادار والجسم.

يمكن تعريف EPR على النحو التالي (التعريف يعادل ذلك الوارد في بداية المقالة):

منطقة نثر فعالة(بالنسبة للإشارة الراديوية للتحقيق التوافقي) - نسبة قدرة البث الراديوي لمصدر خواص مكافئ (إنشاء نفس كثافة تدفق قدرة البث الراديوي عند نقطة المراقبة مثل المشتت المشع) إلى كثافة تدفق الطاقة (W / sq.m .) للانبعاثات الراديوية المسببة في موقع المشتت.

يعتمد نظام التحكم عن بعد (RCS) على الاتجاه من المشتت إلى مصدر إشارة الفحص الراديوي والاتجاه إلى نقطة المراقبة. نظرًا لأن هذه الاتجاهات قد لا تتطابق (في الحالة العامة ، يتم فصل مصدر إشارة الفحص ونقطة تسجيل المجال المتناثر في الفضاء) ، ثم يسمى RCS المحدد بهذه الطريقة EPR ثنائي القطب (وضعين EPR، إنجليزي RCS ثنائي القطب).

مخطط مبعثر رجعي(دور ، أحادي EPR, موقف واحد EPR، إنجليزي RCS أحادي, التناثر الخلفي RCS) هي قيمة RCS عندما تتطابق الاتجاهات من المشتت إلى مصدر إشارة الفحص وإلى نقطة المراقبة. غالبًا ما يُفهم EPR على أنه حالته الخاصة - EPR أحادي السكون ، أي DOR (مفاهيم EPR و DOR مختلطة) نظرًا لانخفاض معدل انتشار الرادارات ثنائية السكون (متعددة المواضع) (مقارنةً بالرادارات الأحادية التقليدية المجهزة بجهاز إرسال واستقبال واحد هوائي). ومع ذلك ، يجب على المرء أن يميز بين EPR (θ ، φ ؛ θ 0 ، φ 0) و DOR (θ ، φ) = EPR (θ ، φ ؛ θ 0 = θ ، φ 0 = φ) ، حيث θ ، هو الاتجاه لنقطة تسجيل المجال المتناثر ؛ θ 0 ، φ 0 - الاتجاه إلى مصدر موجة التحقيق (θ ، φ ، θ 0 ، φ 0 - زوايا نظام الإحداثيات الكروية ، والتي تتحاذى بدايتها مع الناشر).

في الحالة العامة ، لسبر الموجة الكهرومغناطيسية مع اعتماد غير متناسق على الوقت (إشارة استكشاف النطاق العريض بمعنى الزمكان) منطقة نثر فعالةهي نسبة طاقة مصدر متناحٍ مكافئ إلى كثافة تدفق الطاقة (J / متر مربع) لسبر انبعاث الراديو في موقع المشتت.

حساب EPR

ضع في اعتبارك انعكاس حادثة موجة على سطح عاكس متناحيًا بمساحة تساوي RCS. الطاقة المنعكسة من هذا الهدف هي نتاج RCS وكثافة تدفق القدرة الساقط:

أين هو RCS للهدف ، هل كثافة تدفق الطاقة للموجة الواردة لاستقطاب معين في الموقع المستهدف ، هي القدرة التي ينعكسها الهدف.

من ناحية أخرى ، القوة المشعة متناحرة

أو باستخدام شدة المجال للموجة الساقطة والموجة المنعكسة:

طاقة إدخال جهاز الاستقبال:

,

أين هي المنطقة الفعالة للهوائي.

من الممكن تحديد تدفق القدرة للموجة الواردة من حيث القدرة المشعة واتجاهية الهوائي دلاتجاه معين للإشعاع.

أين .

هكذا،

. (9)

المعنى المادي لـ epr

EPR له أبعاد المنطقة [ م²]، لكن ليست منطقة هندسية(!) ، ولكنها إحدى خصائص الطاقة ، أي أنها تحدد حجم قوة الإشارة المستقبلة.

لا يعتمد RCS للهدف على شدة الموجة المنبعثة ، ولا على المسافة بين المحطة والهدف. أي زيادة تؤدي إلى زيادة متناسبة ولا تتغير نسبتها في الصيغة. عند تغيير المسافة بين الرادار والهدف ، تتغير النسبة عكسيًا وتبقى قيمة RCS دون تغيير.

EPR لأهداف النقطة المشتركة

• سطح محدب

المجال من السطح بأكمله سلا يتجزأ من الضروري تحديد ه 2 والموقف عند مسافة معينة من الهدف ...

,

أين ك- رقم الموجة.

1) إذا كان الجسم صغيرًا ، فيمكن اعتبار مسافة ومجال الموجة الساقطة دون تغيير.

2) المسافة صيمكن اعتباره مجموع المسافة إلى الهدف والمسافة داخل الهدف:

,
,

لوحة مسطحة

السطح المستوي هو حالة خاصة لسطح محدب منحن.

عاكس زاوية

عاكس زاوية- جهاز على شكل رباعي السطوح مستطيل مع مستويات عاكسة متعامدة بشكل متبادل. ينعكس الإشعاع الذي يدخل عاكس الزاوية في الاتجاه المعاكس تمامًا.

الثلاثي

إذا تم استخدام عاكس زاوية بأوجه مثلثة ، فعندئذٍ EPR

قشر

يتم استخدام Chaffs لإنشاء تداخل سلبي مع تشغيل الرادار.

تعتمد قيمة RCS للعاكس ثنائي القطب بشكل عام على زاوية المراقبة ، ومع ذلك ، فإن RCS لجميع الزوايا:

تُستخدم القشور لإخفاء الأهداف الجوية والتضاريس ، بالإضافة إلى منارات الرادار السلبية.

قطاع انعكاس القشر ~ 70 درجة

الكلمات الدالة

سطح مبعثر فعال / الهدف الباليستي / عاكس الرادار/ تبعثر السطح الفعال / كائن باليستي / عاكس الرادار

حاشية. ملاحظة مقال علمي عن الهندسة الكهربائية ، الهندسة الإلكترونية ، تكنولوجيا المعلومات ، مؤلف العمل العلمي - أكينشين روسلان نيكولايفيتش ، بورتنيكوف أندري ألكساندروفيتش ، تسيبين ستانيسلاف ميخائيلوفيتش ، مامون يوري إيفانوفيتش ، ميناكوف إيفجيني إيفانوفيتش

لتقليل تكلفة الاختبار الشامل للخصائص العاكسة لأجهزة المحاكاة الأشياء الباليستية(BO) من المناسب تطوير نموذج وخوارزمية لحساب أجسام الرادار هذه. كمحاكاة الأشياء الباليستيةالمجمع المختار عاكس الرادار، مصنوعة من عازل غير ضياع على شكل عدسة Luneberg كروية مطلية بسبيكة عالية التوصيل للكهرباء ، بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية. تم اقتراح مراحل إصدار الفتحة للانعكاس من السطح الداخلي لعدسة Luneberg. تم تطوير نموذج مادي للانعكاس على العناصر الهيكلية وتقنية النمذجة باستخدام خوارزمية حسابية سطح نثر فعال. خوارزمية لحساب الرنين سطح نثر فعال الأشياء الباليستية. يتم تقديم هذه الخوارزمية في شكل رسوم بيانية. يتم عرض واجهة مجمع الكمبيوتر. كمحاكاة كائن باليستياختيار صعب عاكس الرادار، مصنوعة من عازل غير ضياع على شكل كرة مطلية بسبيكة عالية التوصيل ، بالإضافة إلى عناصر مخروطية وقرص وأسطوانية مقطوعة. يتم عرض المؤشرات المقارنة للمحاكي بيانيا الأشياء الباليستية. يُستخلص الاستنتاج من تحليل مقارن لنتائج القياسات في الظروف الطبيعية ونتائج النمذجة. يتم تقديم أمثلة على الحسابات الرقمية لنظام التحكم عن بعد (RCS) للرأس الحربي لمحاكاة BO مع زيادة RCS وعرض شامل لجميع الزوايا. تمت دراسة المتغيرات من الرؤوس الحربية لمحاكاة BO مع زيادة EPR وزيادة الرؤية من جميع الزوايا مع الموضع الأمثل لعاكس عازل للرادار وكتلة زاوية مع وضع مقطعي للعاكسات العازلة.

مواضيع ذات صلة أوراق علمية حول الهندسة الكهربائية ، والهندسة الإلكترونية ، وتكنولوجيا المعلومات ، ومؤلف العمل العلمي - أكينشين روسلان نيكولايفيتش ، وبورتنيكوف أندري ألكساندروفيتش ، وتسيبين ستانيسلاف ميخائيلوفيتش ، ومامون يوري إيفانوفيتش ، وميناكوف إفغيني إيفانوفيتش

• رادار في وجود تداخل سلبي باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية المستقطبة وتحليل الإشعاع المتناثر

  2012 / Yatsyshen Valery Vasilyevich، Gordeev Alexey Yurievich

• زيادة التباين الراداري للأهداف الأرضية بصوت الاستقطاب الكامل

  2018 / أكينشين أوليج نيكولايفيتش وروميانتسيف فلاديمير لفوفيتش وبيتيشوف أندريه فيكتوروفيتش

• نتائج محاكاة قمع الرقطة في الرادار ذي الفتحة الاصطناعية

  2019 / أكينشين روسلان نيكولايفيتش وروميانتسيف فلاديمير لفوفيتش وبيتيشوف أندريه فيكتوروفيتش

• محاكي إشارة التتابع لاختبار أداء أنظمة وأجهزة الرادار المحمولة جواً

  2019 / بوكوف ألكسندر سيرجيفيتش ، فازينين فلاديمير غريغوريفيتش ، إيفين ألكسندر أرونوفيتش ، موخين فلاديمير فيتاليفيتش

• استخدام الطلاءات الماصة للراديو لتقليل سطح الانتثار الفعال

  2015 / فاخيتوف مكسيم جريجوريفيتش

• نظرية تكافؤ كيل في الرادار

  2014 / كوزلوف أناتولي إيفانوفيتش ، تاتارينوف فيكتور نيكولايفيتش ، تاتارينوف سيرجي فيكتوروفيتش ، بيبلييف ألكسندر فلاديميروفيتش

• نظام إحصائي للعاكسات فوق سطح أملس كنموذج لهدف رادار بحري

  2017 / أندرييف الكسندر يوريفيتش

• نظام البحث بالرادار لسفن الطوارئ باستخدام عاكسات كروية

  2015 / بازينوف أناتولي فياتشيسلافوفيتش ، ماليجين سيرجي فلاديميروفيتش

• حل مشكلة التشتت العكسي واستعادة شكل الجسم من بنية مجال الموجة الكهرومغناطيسية المنعكسة

  2018 / كوزلوف أناتولي إيفانوفيتش ، ماسلوف فيكتور يوريفيتش

• نموذج لوظيفة الترابط المتبادل للمصفوفة الخاصة بالتحقيق وإشارات المتجه المنعكسة للتصميم المفاهيمي لرادار ذو فتحة تركيبية محمول جواً

  2019 / أكينشين روسلان نيكولايفيتش ، إسيكوف أوليج فيتاليفيتش ، زاتوشني ديمتري ألكساندروفيتش ، بيتيشوف أندري فيكتوروفيتش

لتقليل تكلفة الاختبارات الميدانية لخصائص انعكاس محاكيات الأجسام الباليستية (BO) ، يُنصح بتطوير نموذج وخوارزمية لحساب الانتثار السطحي الفعال لأجسام الرادار. كمحاكي للأجسام الباليستية ، يتم اختيار عاكس رادار معقد مصنوع من عازل كهربائي خالٍ من الضياع. تبدو كعدسة Luneburg كروية مغطاة بطبقة من سبيكة عالية التوصيل بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية. تم اقتراح مراحل إصدار الفتحة من الانعكاس من السطح الداخلي لعدسة Luneburg. تم تطوير نموذج فيزيائي للانعكاس على عناصر التصميم وتقنية النمذجة باستخدام خوارزمية حسابية لتشتت السطح الفعال. تم وضع خوارزمية حساب التشتت السطحي الفعال للأجسام الباليستية. يتم تقديم هذه الخوارزمية في شكل رسوم بيانية. يتم عرض واجهة مجمع الحوسبة. كمحاكاة لجسم باليستي ، اخترنا عاكسًا معقدًا للرادار ، مصنوعًا من كرة عازلة خالية من الضياع مع طلاء من سبيكة عالية التوصيل بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية. يتم عرض المؤشرات المقارنة لمحاكاة الأجسام الباليستية. تم التوصل إلى الاستنتاج بشأن التحليل المقارن لنتائج القياسات في الموقع ونتائج النمذجة. يتم تقديم أمثلة على الحسابات العددية لـ ESR للجزء الرئيسي من محاكي BO مع زيادة ESR وزيادة عرض جميع الجوانب. يتم تحليل خيارات أجزاء رأس جهاز محاكاة BO مع زيادة ESR وزيادة عرض جميع الجوانب مع وضع مثالي لعاكس عازل للرادار ووحدة زاوية مع وضع مقطعي لعاكسات عازلة.

نص العمل العلمي حول موضوع "نموذج وخوارزمية لحساب منطقة التشتت الفعالة لمحاكاة كائن رادار"

المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

هندسة الراديو والاتصالات

UDC 621.396.96.001

DOI: 10.26467 / 2079-0619-2017-20-6-141-151

نموذج وخوارزمية لحساب منطقة التشتت الفعالة لمحاكاة كائن رادار

ر. Akinshin1، A.A. BORTNIKOV2، S.M. TSYBIN2 ، Yu.I. MAMON2، E.I. ميناكوف 3

1 قسم المشاكل التطبيقية ، الأكاديمية الروسية للعلوم ، موسكو ، روسيا ، 2 مكتب التصميم المركزي لهندسة الأجهزة ، تولا ، روسيا 3 جامعة ولاية تولا ، تولا ، روسيا

لتقليل تكلفة الاختبار الشامل للخصائص الانعكاسية لمحاكاة الأجسام الباليستية (BO) ، يُنصح بتطوير نموذج وخوارزمية لحساب سطح الانتثار الفعال لأجسام الرادار هذه. يتم اختيار عاكس رادار معقد مصنوع من عازل غير ضياع على شكل عدسة Luneberg كروية مطلية بسبيكة عالية التوصيل للكهرباء ، بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية يتم اختياره كمحاكي للأجسام الباليستية. تم اقتراح مراحل إصدار الفتحة للانعكاس من السطح الداخلي لعدسة Luneberg. تم تطوير نموذج فيزيائي للانعكاس على العناصر الهيكلية وتقنية النمذجة باستخدام خوارزمية لحساب سطح الانتثار الفعال. تم تطوير خوارزمية لحساب سطح الانتثار الفعال للأجسام الباليستية. يتم تقديم هذه الخوارزمية في شكل رسوم بيانية. يتم عرض واجهة مجمع الكمبيوتر. كمحاكاة لجسم باليستي ، تم اختيار عاكس رادار معقد مصنوع من عازل غير ضياع على شكل كرة مطلية بسبيكة عالية التوصيل كهربيًا ، بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية. المؤشرات المقارنة لمحاكاة الأجسام الباليستية معروضة بيانيا. يُستخلص الاستنتاج من تحليل مقارن لنتائج القياسات في الظروف الطبيعية ونتائج النمذجة. يتم تقديم أمثلة على الحسابات الرقمية لنظام التحكم عن بعد (RCS) للرأس الحربي لمحاكاة BO مع زيادة RCS وعرض شامل لجميع الزوايا. تمت دراسة المتغيرات من الرؤوس الحربية لمحاكاة BO مع زيادة EPR وزيادة الرؤية من جميع الزوايا مع الموضع الأمثل لعاكس عازل للرادار وكتلة زاوية مع وضع مقطعي للعاكسات العازلة.

الكلمات المفتاحية: سطح نثر فعال ، جسم باليستي ، عاكس رادار.

مقدمة

لتقليل تكلفة الاختبار الشامل للخصائص الانعكاسية لمحاكيات الأجسام الباليستية (BO) ، يُنصح بتطوير نموذج وخوارزمية لحساب سطح الانتثار الفعال (ESR) لهذه الأجسام الرادارية. تم اختيار عاكس رادار معقد مصنوع من عازل غير ضياع على شكل عدسة Luneberg كروية مطلية بسبيكة عالية التوصيل للكهرباء ، بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية تم اختيارها كمحاكي BR.

يتضمن إصدار الفتحة للانعكاس من السطح الداخلي لعدسة Luneberg في حجم محدود من نموذج الجسم الباليستي ، مع مراعاة استقطاب الموجة الساقطة ومعامل النقل عديم الفقد عبر العازل ، عدة مراحل.

مراحل انعكاس الفتحة من السطح الداخلي

في المرحلة الأولى ، تمر الموجة على سطح الكرة العازلة R بكثافة تدفق S ، الطول الموجي X من محطة الرادار (RLS) ، ونتيجة لذلك تكون الموجة مستقطبة وتنحرف عن الطبيعي إلى السطح n بزاوية ر.

Ovil Aviation High Technologies

المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

يتطور الحد الأقصى من التوتر E t في العدسة عند حدود الانتقال من وسط الهواء إلى العازل ، وهو ما يفسر بانخفاض مقاومة الموجة للوسيط العازل.

تبدأ المرحلة الثانية من لحظة المرور عبر المنطقة العازلة 2R = 4 ، e = 3 ، 5 = 0.001 وترتبط بانخفاض في المكون المتماسك للقوة.

تبدأ المرحلة الثالثة من لحظة السقوط على السطح الداخلي للكرة بزاوية مركزية φ = 1800 ، R = 50 مم ، سماكة طلاء 5 = 6 ميكرومتر ، حيث تصبح الواجهة المعدنية العازلة مصدرًا ثانويًا للإشعاع (رسم بياني 1).

يصف الانتثار من BO بنظام المعادلات التفاضلية المتكررة لحقل رادار غير متماسك.

dch (f) 1 زريعة ... ي.

1 - أنا h0 (و) = keF ،

dCh (و) + 1 و Г] 4 (و) = 0 ،

df2 4k neg (lJ Y J

ه 2 Ei (r) ، Y N0 E0 (r) =

dg2 vC J X tg ^ disl

e 2 E0 (r) ، fl N0 E0 (r) =

dg2 1 C J X tg ديزل

د (pm 1n e) dE (f ، r)

| 0 - داخل التجويف ، الثاني - الخارج ؛

أين ن هو عدد العناصر.

أرز. التين. 1. مرور شعاع في عدسة Luneberg الكروية 1. تمرير شعاع في عدسة كروية من Lyuneberg

المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

أوفيل للطيران تقنيات عالية

شروط الحدود على السطح مع الهواء

أ (E.-E ") \ u003d -T1G" (3)

حيث أ هي موصلية البيئة ؛ السابق - التوتر على x ؛ E3 - التوتر على السطح £ ؛ س - معامل محدد للتوصيل الكهربائي.

شروط الحدود على السطح BS لتلامس مجال الرادار مع طبقات الهيكل

أنا (E0 - E1) = -x dE ، (4)

حيث 5 هو عمق اختراق الموجة في المعدن ؛ E0 - مكون متماسك للكثافة ؛ E1 - مكون التوتر غير المتماسك ؛ x - معامل محدد للتوصيل الكهربائي في الطبقة ؛ E هو إجمالي مكون متماسك وغير متماسك لشدة المجال.

شروط الحدود لعدسة EPR عند 00

أ! (0) = n (R + R) 2 ctr، (5)

حيث R1 هو نصف قطر نصف الكرة الأمامي للعدسة ؛ I 2 - نصف قطر نصف الكرة الخلفي للعدسة ؛ kotr - معامل الانعكاس من سطح العدسة.

شروط الحدود للقرص عند 3600

أ (3600) = ن (يادن) كوتر ، (6)

أين أنا - نصف قطر القاع إلى neg. - معامل الانعكاس من الأسفل. ظروف الإشعاع للجانب الأيمن من النظام (1) ، (2)

نحن نمثل مجال الرادار في النموذج

E \ u003d [s] (E) \ u003d | ^ ، N ، Kk] \ u003d<

E0 + Ei E0 + Ei E0 + E1

حيث N ، N ، Nk - وظيفة الشكل عند عقد العناصر المحدودة (FE).

يتم تقديم الوصف الرياضي للعمليات قيد النظر باستخدام نظام من وظيفتين مترابطتين:

خسارة وظيفية Фп (Е (г)) ؛

التشتت الوظيفي Φ (أ (ص)). دعونا نكتب الخسارة الوظيفية للمشكلة في النموذج

CM1 Aulayop High Technologies f "= / 12 2

Vo1. 20 ، N0. 06 ، 2017

4p / a (E7 - Ex) c1 £

- / O (E0 - Ex) + / k (1 - dt ،

حيث E1 هي قوة المجال غير المتماسك ؛ Eo - شدة المجال المتماسك ؛ ص - تنسيق شعاعي ؛ x - معامل التوصيل النوعي ؛ в ± - سماحية عازلة ؛ ^ 01 - شدة المجال ؛ ك - عامل التحجيم يو هو معامل النقل من خلال العازل ؛ N0 - معامل الانكسار. BP - عامل الخسارة.

دعونا نكتب التشتت الوظيفي في النموذج

4zhkogo / F1

ه (E12 + Eo2 / E1) (C08ff 7 + 8Shff)

حيث 1 - حقل غير متماسك EPR ؛ a0 - EPR للحقل المتماسك ؛ f1 - تنسيق الزاوي ؛ k0 - معامل التداخل ؛ Ф1 - وظيفة سطح الوحدة ؛ kotr - معامل الانعكاس ؛ إيماكس - أقصى شدة للمجال ؛ و | هي زاوية الاستقطاب للموجة.

باستخدام علاقات طريقة العناصر المحدودة المعروفة لـ (9) و (10) ، يمكن تحديد معادلات المصفوفة.

مصفوفة الموصلية لها الشكل

[k1] \ u003d \ x [في] [في]

حيث x هي معامل التوصيل ؛

[B] t هي مصفوفة التدرج المنقولة لوظيفة الشكل ؛ 1 جنيه إسترليني - مساحة السطح CE مع الطلاء. مصفوفة الانعكاس لها الشكل

ك 2 \ u003d / كوتر ن

حيث kotr - معامل الانعكاس ؛ N هي مصفوفة دالة الشكل المنقولة ؛ 82 - بقلم -

مساحة سطح CE.

مصفوفة الإرسال لها الشكل

K3 \ u003d R01 / y 0kMg W 3 جنيه إسترليني ،

حيث y0 هو معامل النقل عبر العازل الكهربائي ؛ ك - عامل التحجيم ^ 01 - شدة المجال المشع من المصدر الأساسي ؛ 3 جنيه إسترليني - مساحة السطح CE للعزل الكهربائي.

المجلد. 20 ، دبليو 06 ، 2017

مصفوفة الانكسار لها الشكل

حيث يو هو تردد الإشعاع الثانوي ؛ ج هي سرعة الضوء ؛ 5o - مساحة السطح CE للمصدر الثانوي.

دعونا أخيرًا نكتب مصفوفة التشتت بالصيغة

Kp = عند U (kr) V02 (K1 + K0 - K2 + K3

أين أنا هو الخط المقارب EPR ؛ u (كجم) هي دالة تشتت الطاقة ؛ Vo هو دالة التوهين في عناصر التشتت.

يمكن كتابة أنظمة المصفوفة المتكررة لحقل الرادار بشروط حدية

K "faH ؛، K1 (E1) + K0 (E0) = f؛ K (CTl) = 0، K1 (E) + K0 (E0) = 0 ،

fen = f NT (1 - q01) kQdV ،

هنا P0 هي مقاومة موجة الهواء ؛ ك - معامل التداخل ؛ 1 جنيه إسترليني - تدفق الطاقة من المصدر الثانوي (العدسة) ؛ qol هي شدة المجال المشع من المصدر الأساسي (الرادار) ؛ ن هي المسافة الفاصلة للعدسة ؛ r11 هي المسافة على طول فتحة BO مع العدسة ؛ φ هي زاوية إشعاع BO ؛ Et - شدة المجال القصوى من الرادار ؛ d0 هو ثابت العزل الكهربائي للهواء ؛ / a0 - نفاذية الهواء المغناطيسية.

الخوارزمية لحساب منطقة التشتت الفعالة الرنانة

تظهر خوارزمية حساب EPR الرنانة لـ BO في الشكل. 2.

لحساب RCS الرنانة للهياكل غير المتجانسة لـ BO ، يتم تنفيذ واجهة ، تتكون من ثلاث لوحات ، في الأولى يتم تصور BO ، وفي الثانية يتم تنفيذ مجموعة من المعلمات الهندسية والرادار ، في الثالث هناك جداول القيم المجدولة لنتائج القياسات التجريبية والقيم الحالية لنتائج الحساب والرسوم البيانية التبعية (الشكل 3).

المؤشرات المقارنة لـ BO ، والتي تُستخدم لتقدير احتمالية الكشف ، وعدد محاكيات BO أثناء الاختبار ، موضحة في الشكل. 4. تتوافق أرقام المؤشرات مع: 1 - مع عاكس كروي (في ظروف كاتمة للصدى) ؛ العاكس الثاني 1 وكتلة عاكسات الزاوية (في ظروف كاتمة للصدى) ؛ 3- عاكس 1 وكتلة زاوية عاكسات (فى الظروف الطبيعية).

تقنيات الطيران المدني العالية

المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

تنسيق القسم المحوري

تنسيق القسم المحوري

ضياء<>م) _

طول FE أو FE من الأصل (مم)

Uhp المركزي في الخطة Ü (zpaö)

سمك الطلاء و _ (m) _

طلاء الملعب h

عدد الطبقات و

الموصلية٪ (1 / ثانية)

■ ty-passage، go -ensive stb. üi؟

قوزف ficients

JVo الانكسار كي تدخل

ك - التحجيم ، الثاني - الخسائر

1. إدخال معاملات متغيرة

تكرار الرتبة F للموجة - 3. (cas)٪ هوائي tajstr - D (aï)

U. حساب dpl لمصفوفات FE و r-prop. الترددات

1U. شرح مصفوفات FE و -m-prop. الترددات

ب. اختيار EPR من tabup. فاتورة غير مدفوعة. أنا

14. | sh-a |<5 i

13. نظام المصفوفات الهمس

11. دمج KEiSE في النظام

3. حساب psrameproe: DND ، الكفاءة - g EPR \ suzazhnost - Q Vq L &

tfl ، j ^ oi ^ enz

تنسيق القسم المحوري

تنسيق القسم المحوري _DlS- مم) _

طول FE أو SE (الهدف)

الثقل النوعي أو الكتلة (كجم / م؟) ، (كجم)

توليد مجموعة من النبضات المحدودة

تطبيق شبكة FE أو تثخينها

المحاسبة عن الشروط الإضافية

الأسطح الفردية والعادية. funkt. F1 و F ^

15. عرض النتائج

12. المحاسبة عن شروط الحدود

أرز. التين. 2. خوارزمية لحساب EPR الطنين لـ BO 2. خوارزمية حساب الرنين EPR BO

جي 50 نقطة "*. - 1"

Dh-1 + n TlillWJi

| 30 Rshr * "« | ÖJ YAGCHmn

GddtrL.ii | 30 PjWTprp.ifrt | s0

SMH # [EOO | أيضًا م

عرض المعلومات الثانوية

مؤشر نثر EPR المجدول

EPR.m2 1.35 0.2 0.19

مؤشر نثر EPR

أوضاع تشغيل الرادار

6 | 7 | 8 | 3 | 1P [

10.007 | a04 | 0.02 | 0.02

G Viewfinder G 0 .... 3G0 G 0 ... 90

مع Impulse G One. C ~ المجموعة.

100 150 200 250 300 350

معلمات الرادار

التردد ، جيجاهرتز | 10

الطول الموجي ، سم ح

فتحة M2 10.046

أرز. الشكل 3. واجهة الكمبيوتر المعقدة: أ - تصور BO ؛ ب - المعلمات الهندسية والرادارية ؛ ج - جداول القيم المجدولة لنتائج القياس التجريبية والقيم الحالية لنتائج الحساب 3. واجهة نظام الكمبيوتر: أ) تصور BO. ب) المعلمات الهندسية والرادارية ؛ ج) جداول القيم المجدولة لنتائج العينات التجريبية والقيم الحالية لنتائج الحساب

المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

Ovil Aviation High Technologies

أرز. الشكل 4. مؤشرات مقارنة لمحاكاة BO 4. indikatrisa المقارن لمحاكاة BO

يوضح التحليل المقارن لنتائج القياسات في الظروف الطبيعية ونتائج المحاكاة أن خطأ المحاكاة لا يتجاوز 3 ديسيبل.

من أجل تحسين عملية تكوين EPR لـ BO ، مع مراعاة تردد الرنين ، تم تعديل طريقة المعادلة المكافئة. أدى التعديل إلى تحديد المنطقة الفعالة ، مع مراعاة الرنين على النظام العاكس للرادار (عاكس كروي عازل وكتلة عاكسات الزاوية). تم اختيار طريقة العناصر المحدودة (FEM) كطريقة عددية. من المفترض أن يأخذ النموذج في الاعتبار استقطاب الموجة والظروف عديمة الصدى. يؤدي استخدام FEM إلى زيادة وقت الحساب مع تقليل حجم العناصر وزيادة عددها ، أي عدد الأقسام المستعرضة في كتلة الزاوية ، والانتقال إلى ظاهرة الرنين ، والتي تفرض شروطًا على حل المعادلات التفاضلية في المشتقات الجزئية لمجال غير متماسك على التوازي || وعمودي على L.

اتجاه الإشعاع على النظام det = 0. مع مراعاة ما تقدم ، يحسب و

يفضل جدولة مؤشرات الانتثار المقاسة بطريقة تجعل الخطوة الزاوية تساوي 10 ° وتتغير بشكل موحد من 0 إلى 3600 ، بينما يتم إخراج قيم الاتساع بطريقة تجعل من الملائم حساب عامل القياس. تم إجراء دراسات عددية لـ EPR مع مراعاة الرنين وفقًا للنموذج المطور اعتمادًا على زاوية التشعيع مع أو بدون إنسيابية من الألياف الزجاجية. تظهر نتائج البحث (الشكل 4) أن RCS للرأس الحربي (HF) لمحاكاة BO يزيد بالفعل بشكل كبير عند زوايا التشعيع من 10 إلى 80 درجة ، وعند زوايا التشعيع من 80 إلى 130 درجة ، يتم توفير القيمة المطلوبة بالفعل بطبقة عالية التوصيل للكهرباء. تبلغ سعة الفصوص الرئيسية عند 90 و 270 درجة 3.8 متر مربع ، على التوالي ، بدون كتلة زاوية ، وبزاوية إشعاع تبلغ 0 درجة ، تبلغ 2 متر مربع ، وعلى التوالي ، بدون كتلة ، 1.35 متر مربع.

النشرة العلمية لـ MSTU GA_Volume 20 ، العدد 06 ، 2017

الطيران المدني تقنيات عالية المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

يتم عرض كثيرات الحدود التقريبية لمؤشر EPR لمحاكاة BO ، التي تم الحصول عليها من التجربة والمحسوبة باستخدام النموذج المطور ، في الجدول. 1 و 2.

الجدول 1

1 ° -4 ° 81 ° 6r 4 م - 0.0007c3m + 0.0206r2m + ° .2611rm + 1.35 ؛

2 4 ° -9 ° 51 ° -6st4t - 0.0013a3t + 0.121 g2t + 4.8181 gt + 71.42 ؛

3 9 ° -13 ° 110-5r4 طن - 0.0063 جرام 3 طن + 1.071 جرام 2 طن - 80.487 جرام طن + 2261.5 ؛

4 13 ° -17 ° -110 5 جرام 4 طن + 0.0072 ثانية 3 طن - 1.5851 جرام 2 طن + 154.39 ست - 5619.7 ؛

5 17 ° -19 ° -0.0057g2t + 2.059gt - 185.07 ؛

6 19 ° -23 ° -910-6s4t + 0.0079g3t - 2.527s2t + 359.62gt - 19149 ؛

7 23 ° -26 ° -910-7s4t + 0.0008g3t - 0.28g2t + 44.532gt - 2581.6 ؛

8 26 ° -28 ° -0.026g2t + 14.036gt - 1891.4 ؛

9 28 ° -31 ° 0.0009g2t - 0.5557gt + 82.653 ؛

1 ° 31 ° -34 ° 0.0017 جم 2 طن - 1.1205 طن + 185.07 ؛

11 34 ° -36 ° 1.0252 GT + 1.1819 ؛

الجدول 2

رقم الاتجاه الزاوي ، درجة تقريب كثيرات الحدود (مغلف) gt ، m2

1 ° -4 ° 210-6r4 t - 0.0001 g3t + 0.0012r2 t + ° .0 ° 19gt - 1.39 ؛

2 4 ° -9 ° 110-5r4 طن - 0.0025 جرام 3 طن + 0.2352 جرام 2 طن - 9.6315 طن + 145.52 ؛

3 9 ° -13 ° -2105 جرام 4 طن + 0.0109 جرام 3 طن - 1.8145 جرام 2 طن + 132.81 طن + 3613

4 13 ° -17 ° -6 1 ° -6g4t + 0.0038g3t - 0.8712g2t + 89.711 gt - 3456.7

5 17 ° -19 ° -8 10-6 GT + 1.47

6 19 ° -23 ° -310 "6 جرام 4 طن - 0.0024 جرام 3 طن + 0.7664 جرام 2 طن - 1 ° 8.22 طن + 5721.8

7 23 ° -26 ° -210 "4g4 طن - 0.1773 جرام 2 طن + 42.728 طن + 3433.3

8 26 ° -28 ° -0.0139g2t + 7.6375gt - 1042.7

9 28 ° -31 ° 0.0052 جرام 2 طن - 3.1304 جرام طن + 470.82

1 ° 31 ° -34 ° 0.0034 جرام 2 طن - 2.1686 جرام طن + 345.6

11 34 درجة -36 درجة 1.39

نتيجة لتحليل البيانات الواردة في الجداول ، وجد أن EPR لـ HF لمحاكاة BO عند معامل التوصيل المحدد 5.2 10-17 1 / ثانية:

وفقًا للنموذج المطور ai = 1.428 متر مربع ؛

وفقًا للتجربة ، AP = 1.78 متر مربع.

المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

تقنيات الطيران المدني العالية

للحصول على القيم العددية لـ EPR لـ HF لمحاكاة BO للنموذج المطور دون مراعاة الانسيابية ، من الضروري مراعاة معامل الإرسال من خلال هدية الألياف الزجاجية ، وهو 3.

هذا نتيجة للمتطلبات الفنية المتزايدة لشفافية الراديو للهيكل المعدني المصنوع من الألياف الزجاجية. لاحظ أن جميع المؤشرات المذكورة أعلاه يتم تدويرها بزاوية 900 ، ويوفر البرنامج إمكانية قلب المؤشرات بزاوية 90 و 180 و 2700. ويتضح أيضًا من هذه الأشكال أن نظام التحكم عن بعد لمحاكاة التردد العالي مع أو بدون هدية لها نفس الشكل والسعة.

كمحاكاة لجسم باليستي ، تم اختيار عاكس رادار معقد مصنوع من عازل غير ضياع على شكل كرة مطلية بسبيكة عالية التوصيل كهربيًا ، بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية. المؤشرات المقارنة لمحاكاة الأجسام الباليستية معروضة بيانيا.

تم تقديم أمثلة على الحسابات الرقمية لـ RCS الخاص بـ HF لمحاكاة BO مع زيادة RCS وزيادة عرض جميع الزوايا ، أظهر الحساب دقة عالية للطريقة ، والتي لا تزيد عن 1-5٪. يتم تحديد المؤشرات المحسوبة لـ EPR لمتغيرات HF لمحاكاة BO.

وفقًا للنتائج ، تمت دراسة متغيرات الرأس الحربي لمحاكاة BO مع زيادة RCS وزيادة الرؤية من جميع الزوايا مع الموضع الأمثل لعاكس عازل الرادار وكتلة الزاوية مع وضع مقطعي للعاكسات العازلة ، وقد تبين أن يزداد العرض من جميع الزوايا لمحاكي BO بمقدار مرتين ، ويزيد RCS لـ GS بمقدار 4 مرات. تعتمد هذه النتيجة على خصائص المادة العازلة والألياف الزجاجية ، والتي تظهر أن تردد الرنين هو 10-14 جيجا هرتز ، مع سماكة طلاء عالية التوصيل تتراوح من 6 إلى 9 ميكرون على سطح عاكس العزل الكهربائي و 15-20 ميكرون على أسطح كتلة الزاوية.

فهرس

1. الأنظمة الإلكترونية الراديوية. أساسيات البناء والنظرية: كتاب مرجعي / محرر. أنا. شيرمان. م: CJSC "Makvis" ، 1998. 825 ص.

2. Stager E.A. تشتت موجات الراديو على أجسام ذات شكل معقد. موسكو: الراديو والاتصالات ، 1986. 183 ص.

3. Makarovets N.A.، Sebyakin A.Yu. قياس منطقة التشتت الفعال للجزء الرئيسي من جهاز محاكاة الهدف الجوي // مجموعة ملخصات الدورة العلمية الرابعة والعشرين المخصصة ليوم الراديو. تولا: تولجو ، 2006 ، ص 176-179.

5. Taflove A.، Hagness S. Electrodynamics: The Finite-Difference TimeDomain Method، NY، Artech House، 2000، 467 p.

6. جيبسون د. طريقة اللحظات في الكهرومغناطيسية. نيويورك ، تشابمان وهال CRC ، 2008 ، 594 ص.

7. Ufimtsev P.Ya. أساسيات النظرية الفيزيائية للحيود. م: بينوم ، 2009. 352 ص.

8. رادار المليمتر: طرق الكشف والتوجيه في ظل التداخل الطبيعي والمنظم / A.B. بورزوف [أنا دكتور]. م: Radiotehnika، 2010. 376 ص.

9. طرق تركيب النماذج الهندسية لأجسام الرادار المعقدة / A.B. بورزوف [وآخرون] // الموجات الكهرومغناطيسية والأنظمة الإلكترونية. 2003. V. 8. No. 5. S. 55-63.

10. Antifeev V.N. ، Borzov A.B. ، Suchkov V.B. النماذج الفيزيائية لحقول الرادار الشاردة للأجسام ذات الشكل المعقد. م: دار النشر MSTU im. م. بومان ، 2003. 61 ص.

11. bak V.O. عاكسات الرادار. م: راديو علماني. 1975. 244 ص.

تقنيات الطيران المدني العالية

المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

12. Meizels E.N.، ToproBaHoB V.A. قياس خصائص تشتت أهداف الرادار. موسكو: راديو سوفيتي. 1972. 232 ص.

13. الدراسات النظرية والتجريبية لخصائص الاستقطاب للهياكل المقعرة ثنائية السطوح وثلاثية السطوح / A.B. بورزوف [وآخرون] // الموجات الكهرومغناطيسية والأنظمة الإلكترونية. 2010. V. 15. No. 7. S. 27-40.

14. الكشف عن هدف جوي جماعي بالضوضاء الزاوية / NS. أكينشين ، إ. أميربيكوف ، ر. بيستروف ، أ. خومياكوف // هندسة الراديو ، 2014. رقم 12. ص 70-76.

أكينشين روسلان نيكولايفيتش ، دكتور في العلوم التقنية ، أستاذ مشارك ، باحث رئيسي ، SPP RAS ، [بريد إلكتروني محمي].

أندري ألكساندروفيتش ، Bortnikov Andrey Alexandrovich ، المهندس الرئيسي لشركة JSC "TsKBA" ، [بريد إلكتروني محمي].

Tsybin Stanislav Mikhailovich ، المهندس الرئيسي لـ JSC "TsKBA" ، [بريد إلكتروني محمي].

مامون يوري إيفانوفيتش ، دكتور في العلوم التقنية ، كبير المتخصصين في TsKBA JSC ، [بريد إلكتروني محمي].

ميناكوف يفجيني إيفانوفيتش ، دكتور في العلوم التقنية ، أستاذ مشارك ، أستاذ بجامعة ولاية تولا ، [بريد إلكتروني محمي].

نموذج وخوارزمية لحساب كائن المحاكاة الرادارية الفعالة مربع التشتت

رسلان ن.

1SSP RAS ، موسكو ، روسيا 2CDBAE ، تولا ، روسيا 3 جامعة ولاية تولا ، تولا ، روسيا

ثم قم بتقليل تكلفة الاختبارات الميدانية لخصائص انعكاس محاكيات الأجسام الباليستية (BO) ، فمن المستحسن تطوير نموذج وخوارزمية لحساب كائنات الرادار نثر السطح الفعال. كمحاكي للأجسام الباليستية ، يتم اختيار عاكس رادار معقد مصنوع من عازل كهربائي خالٍ من الضياع. تبدو كعدسة Luneburg كروية مغطاة بطبقة من سبيكة عالية التوصيل بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية. تم اقتراح مراحل إصدار الفتحة من الانعكاس من السطح الداخلي لعدسة Luneburg. تم تطوير نموذج فيزيائي للانعكاس على عناصر التصميم وتقنية النمذجة باستخدام خوارزمية حسابية لتشتت السطح الفعال. تم وضع خوارزمية حساب التشتت السطحي الفعال للأجسام الباليستية. يتم تقديم هذه الخوارزمية في شكل رسوم بيانية. يتم عرض واجهة مجمع الحوسبة. كمحاكاة لجسم باليستي ، اخترنا عاكسًا معقدًا للرادار ، مصنوعًا من كرة عازلة خالية من الفقد مع طلاء من سبيكة عالية التوصيل بالإضافة إلى مخروط مقطوع وقرص وعناصر أسطوانية. يتم عرض المؤشرات المقارنة لمحاكاة الأجسام الباليستية. تم التوصل إلى الاستنتاج بشأن التحليل المقارن لنتائج القياسات في الموقع ونتائج النمذجة. يتم تقديم أمثلة على الحسابات العددية لـ ESR للجزء الرئيسي من محاكي BO مع زيادة ESR وزيادة عرض جميع الجوانب. يتم تحليل خيارات أجزاء رأس جهاز محاكاة BO مع زيادة ESR وزيادة عرض جميع الجوانب مع وضع مثالي لعاكس عازل للرادار ووحدة زاوية مع وضع مقطعي لعاكسات عازلة.

الكلمات المفتاحية: تشتت السطح الفعال ، الجسم الباليستي ، عاكس الرادار.

1. الأنظمة الراديوية الإلكترونية. البناء الأساسي. كتاب مرجعي. م. ، شركة مساهمة "ماكفيس" ، 1998 ، 825 ص. (باللغة الإنجليزية)

المجلد. 20 ، لا. 06 ، 2017

تقنيات الطيران المدني العالية

2 Stager E.A. Rasseyanie radiovoln na telach slozhnoy formy. م ، الراديو والاتصالات ، 1986 ، 183 ص. (باللغة الإنجليزية)

3. Makarovets N.A.، Sebyakin A.Yu. Izmerenie effektivnoy ploschadi rasseyaniya golovnoy chasti imitatora vozdushnoy tseli. . تولا ، جامعة ولاية تولا ، 2006 ، ص. 176-179. (باللغة الإنجليزية)

4 سوليفان د. المحاكاة الكهرومغناطيسية باستخدام طريقة FDTD. نيويورك ، مطبعة IEEE ، 2000 ، 165 ص.

5. Taflove A.، Hagness S. الديناميكا الكهربائية الحاسوبية: طريقة الفروق الزمنية المحدودة. نيويورك ، Artech House ، 2000 ، 467 ص.

6. جيبسون د. طريقة اللحظات في الكهرومغناطيسية. نيويورك ، تشابمان وهال CRC ، 2008 ، 594 ص.

7. Ufimtsev P.Ya. Osnovy fizicheskoy theorii difraktsii. م ، بينوم ، 2009 ، 352 ص. (باللغة الإنجليزية)

8. Millimetrovaya radiolokatsiya: metody obnaruzheniya I navedeniya v usloviyah estestvennyh I نظمت بوميه. أ. بورزوف. M. ، Radiotekhnika ، 2010 ، 376 ص. (باللغة الإنجليزية)

9. Metody sinteza geometricheskih modeley slozhnyh radiolokatsionnyh ob "ektov. A.B. Borzov. Elektromagnitnye volny I elektronnye sistemy، 2003، No. 5، pp. 55-63. (in Russian)

10. Antifeyev V.N. ، Borzov A.B. ، Suchkov V.B. Fizicheskie modeli radiolokatsionnyh poley rasseyaniya ob "ektov slozhnoy formy. M.، MSTU n. N.E. Bauman، 2003، 61 p. (بالروسية)

11. Kobak V.O. انعكاسات Radiolocatsionnye. م ، الراديو السوفيتي ، 1975 ، 244 ص. (باللغة الإنجليزية)

12. Maisels E.N. ، Torgovanov V.A. Izmerenie harakteristik rasseyaniya radiolokatsionnyh tseley. م ، راديو سوفيتي ، 1972 ، 232 ص. (باللغة الإنجليزية)

13. Teoreticheskie i eksperimentalnye issledovaniya polyarizatsionnyh harakteristik dvugran-nyh struktur. بورزوف أ. . Elektromagnitnye volny i elektronnye sistemy. Radiotechnika ، 2014 ، لا. 12 ، ص 70-76. (باللغة الإنجليزية)

معلومات عن المؤلفين

Ruslan N. Akinshin ، دكتور في العلوم التقنية ، أستاذ مشارك ، باحث أول في SPP of RAS ، [بريد إلكتروني محمي].

أندري أ. بورتنيكوف ، المهندس الرئيسي في JSC TsKBA ، [بريد إلكتروني محمي].

ستانيسلاف إم تسيبين ، كبير المهندسين في JSC TsKBA ، [بريد إلكتروني محمي].

يوري مامون ، دكتور في العلوم التقنية ، كبير المتخصصين في JSC TsKBA ، [بريد إلكتروني محمي].