Uobičajeno je razlikovati zrcalne, difuzne i rezonantne refleksije. Ako su linearne dimenzije reflektirajuće površine mnogo veće od valne dužine, a sama površina glatka, tada dolazi do zrcalne refleksije. U ovom slučaju upadni ugao radio snopa je jednak uglu refleksije, a sekundarni talas zračenja se ne vraća na radar (osim u slučaju normalnog upada).

Ako su linearne dimenzije površine objekta velike u odnosu na valnu dužinu, a sama površina hrapava, tada dolazi do difuzne refleksije. U ovom slučaju, zbog različite orijentacije površinskih elemenata, elektromagnetski valovi se raspršuju u različitim smjerovima, uključujući i u smjeru radara. Rezonantna refleksija se opaža kada su linearne dimenzije reflektirajućih objekata ili njihovih elemenata jednake neparnom broju poluvalova. Za razliku od difuzne refleksije, sekundarno rezonantno zračenje obično ima visok intenzitet i izraženu usmjerenost, ovisno o dizajnu i orijentaciji reflektirajućeg elementa.

U slučajevima kada je talasna dužina velika u poređenju sa linearnim dimenzijama mete, upadni talas obilazi metu i intenzitet reflektovanog talasa je zanemarljiv.

Sa stanovišta formiranja signala pri refleksiji, objekti radarskog osmatranja obično se dijele na male veličine i raspoređeni u prostoru ili na površini.

U objekte male veličine spadaju objekti čije su dimenzije mnogo manje od dimenzija elementa radarske rezolucije u smislu dometa i ugaonih koordinata. U nekim slučajevima, objekti male veličine imaju najjednostavniju geometrijsku konfiguraciju. Njihova reflektirajuća svojstva mogu se lako teoretski odrediti i predvidjeti za svaku specifičnu relativnu lokaciju dotične mete i radara. U realnim uslovima golovi najjednostavnijeg tipa su prilično rijetki. Češće morate imati posla s objektima složene konfiguracije, koji se sastoje od niza kruto međusobno povezanih jednostavnih reflektirajućih elemenata. Kao primjeri meta složene konfiguracije mogu poslužiti avioni, brodovi, razne strukture itd.

Ostale mete su skup pojedinačnih objekata raspoređenih u određenom području prostora, mnogo većeg od elementa rezolucije radara. U zavisnosti od prirode ove distribucije, razlikuju se ciljevi raspoređeni po zapremini (na primjer, kišni oblak) i površinski (površina zemlje, itd.). Signal koji se reflektuje od takve mete rezultat je interferencije signala reflektora raspoređenih unutar rezolucije.

Za fiksni relativni položaj radara i reflektirajućih objekata, amplituda i faza reflektiranog vala imaju dobro definiranu vrijednost. Stoga, u principu, rezultirajući ukupni reflektirani signal može se odrediti za svaki konkretan slučaj. Međutim, tokom radarskog nadzora, relativni položaji ciljeva i radara se obično mijenjaju, što rezultira nasumičnim fluktuacijama u intenzitetu i fazi rezultirajućih odjeka.

Efektivno područje raspršenja cilja (ESR).

Proračun dometa radarskog posmatranja zahtijeva kvantitativnu karakteristiku intenziteta reflektiranog vala. Snaga reflektovanog signala na ulazu prijemnika stanice zavisi od niza faktora i, pre svega, od reflektujućih svojstava mete. Tipično, radarske mete karakterizira efektivno područje raspršenja. Pod efektivnom površinom rasejanja mete u slučaju kada radarska antena zrači i prima elektromagnetne talase iste polarizacije, podrazumeva se vrednost σt, koja zadovoljava jednačinu σtP1=4πK2P2, gde je P1 gustina toka snage direktni val ove polarizacije na ciljnoj lokaciji; P2 je gustina toka snage talasa date polarizacije reflektovanog od cilja na anteni radara; R je udaljenost od radara do cilja. RCS vrijednost se može direktno izračunati po formuli

σcP1=4πR2P2/ P1

Kao što slijedi iz gornje formule, σc ima dimenziju površine. Stoga se uslovno može smatrati određenom površinom ekvivalentnom cilju, normalnom na radio snop, sa površinom σc, koja, izotropno raspršujući svu snagu talasa koja pada na njega sa radara, stvara na prijemnoj tački isti tok snage gustina P2 kao pravi cilj.

Ako je dat RCS cilja, tada je s poznatim vrijednostima P1 i R moguće izračunati gustoću fluksa snage reflektiranog vala P, a zatim, nakon određivanja snage primljenog signala, procijeniti domet radarske stanice.

Efektivna površina rasejanja σc ne zavisi od intenziteta emitovanog talasa, niti od udaljenosti između stanice i mete. Zaista, svako povećanje P1 dovodi do proporcionalnog povećanja P2, a njihov omjer u formuli se ne mijenja. Prilikom promjene udaljenosti između radara i mete, omjer P2/P1 mijenja se obrnuto proporcionalno R2 i vrijednost σc ostaje nepromijenjena.

Složeni i grupni ciljevi

Razmatranje najjednostavnijih reflektora ne uzrokuje poteškoće. Većina pravih radarskih ciljeva složena je kombinacija različitih tipova reflektora. U procesu radarskog osmatranja ovakvih ciljeva radi se sa signalom koji je rezultat interferencije više signala reflektiranih od pojedinih elemenata cilja.

Kada se zrači složeni objekt (na primjer, avion, brod, tenk, itd.), priroda refleksije od njegovih pojedinačnih elemenata jako ovisi o njihovoj orijentaciji. U nekim položajima, određeni dijelovi aviona ili broda mogu proizvoditi vrlo intenzivne signale, au drugim pozicijama intenzitet reflektiranih signala može pasti na nulu. Osim toga, kada se promijeni položaj objekta u odnosu na radar, mijenjaju se i fazni odnosi između signala reflektiranih od različitih elemenata. To dovodi do fluktuacija u rezultirajućem signalu.

Mogući su i drugi razlozi za promjenu intenziteta reflektiranih signala. Dakle, može doći do promjene provodljivosti između pojedinih elemenata aviona, čiji su jedan od uzroka vibracije uzrokovane radom motora. Kada se provodljivost promijeni, mijenjaju se distribucije struja induciranih na površini aviona i intenzitet reflektiranih signala. Za elisne i turboelisne avione dodatni izvor promjene intenziteta refleksije je rotacija propelera.

Slika 2.1. Zavisnost RCS mete od ugla.

U procesu radarskog osmatranja, međusobni položaj aviona (broda) i radara se stalno mijenja. Rezultat toga su fluktuacije reflektiranih signala i odgovarajuće promjene u EPR-u. Zakoni distribucije vjerovatnoće efektivne površine raspršenja mete i priroda promjena ove vrijednosti tijekom vremena obično se određuju eksperimentalno. Da bi se to postiglo, bilježi se intenzitet reflektiranih signala i nakon obrade zapisa pronalaze se statističke karakteristike signala i EPR.

Kao što su pokazala mnoga istraživanja, zakon eksponencijalne distribucije važi sa dovoljnom tačnošću za fluktuaciju σc aviona

EPR ima dimenzije površine, ali nije geometrijska oblast, već je energetska karakteristika, odnosno određuje veličinu snage primljenog signala.

RCS cilja ne zavisi od intenziteta emitovanog talasa, niti od udaljenosti između stanice i mete. Svako povećanje ρ 1 dovodi do proporcionalnog povećanja ρ 2 i njihov omjer u formuli se ne mijenja. Prilikom promjene udaljenosti između radara i mete, omjer ρ 2 / ρ 1 se mijenja obrnuto proporcionalno R i EPR vrijednost ostaje nepromijenjena.

EPR ciljeva zajedničke tačke

Za većinu ciljanih tačaka, informacije o EPR-u mogu se naći u priručnicima za radare.

konveksna površina

Polje sa cijele površine S određeno je integralom. Potrebno je odrediti E 2 i odnos na datoj udaljenosti do cilja...

,

gdje je k talasni broj.

1) Ako je objekt mali, tada se udaljenost i polje upadnog vala mogu smatrati nepromijenjenim. 2) Udaljenost R se može smatrati zbirom udaljenosti do mete i udaljenosti unutar mete:

,
,
,
,

ravna ploča

Ravna površina je poseban slučaj krivolinijske konveksne površine.

Ugaoni reflektor

Princip rada kutnog reflektora

Ugaoni reflektor se sastoji od tri okomite površine. Za razliku od ploče, kutni reflektor daje dobar odraz u širokom rasponu uglova.

Triangular

Ako se koristi kutni reflektor s trokutastim stranama, tada se koristi EPR

Primjena kutnih reflektora

Primjenjuju se kutni reflektori

• kao mamci
• poput radio kontrastnih orijentira
• prilikom izvođenja eksperimenata sa jakim usmjerenim zračenjem

Pleva

Pljeve se koriste za stvaranje pasivnih smetnji u radu radara.

Vrijednost RCS dipolnog reflektora općenito ovisi o kutu posmatranja, međutim, RCS za sve uglove:

Pljeve se koriste za maskiranje zračnih ciljeva i terena, kao i pasivnih radarskih svjetionika.

Sektor refleksije pljeve je ~70°

EPR složenih ciljeva

RCS složenih realnih objekata mjere se na posebnim instalacijama, odnosno poligonima, gdje su uslovi daleke zone zračenja ostvarljivi.

#	Vrsta mete	σ c
1	Avijacija
1.1	Borbeni avion	3-12
1.2	stelt borac	0,3-0,4
1.3	frontalni bombarder	7-10
1.4	Teški bombarder	13-20
1.4.1	B-52 bombarder	100
1.4	Transportni avion	40-70
2	brodovi
2.1	Podmornica na površini	30-150
2.2	Rezanje podmornice na površini	1-2
2.3	mali zanat	50-200
2.4	srednji brodovi	²
2.5	veliki brodovi	> 10²
2.6	Cruiser	~12 000 14 000
3	Zemaljski ciljevi
3.1	Automobile	3-10
3.2	Tenk T-90	29
4	Municija
4.1	ALSM krstareće rakete	0,07-0,8
4.2	Bojeva glava operativno-taktičke rakete	0,15-1,6
4.3	bojeva glava balističke rakete	0,03-0,05
5	Druge svrhe
5.1	Čovjek	0,8-1
6	Ptice
6.1	Top	0,0048
6.2	nemi labud	0,0228
6.3	Kormoran	0,0092
6.4	crveni zmaj	0,0248
6.5	Mallard	0,0214
6.6	Siva guska	0,0225
6.7	Dukserica	0,0047
6.8	poljski vrabac	0,0008
6.9	obični čvorak	0,0023
6.10	crnoglavi galeb	0,0052
6.11	Bijela roda	0,0287
6.12	Lapwing	0,0054
6.13	Turski sup	0,025
6.14	rock dove	0,01
6.15	kućni vrabac	0,0008

Najjednostavnije volumetrijski raspoređene mete su pljeve, koje se u velikom broju bacaju iz aviona ili ispaljuju posebnim projektilima, raspršuju se u zraku i formiraju oblak reflektora. Koriste se za postavljanje pasivnih smetnji u širokom frekventnom opsegu i istovremeno protiv mnogih RTS-ova.

Pleva su pasivni polutalasni vibratori geometrijske dužine blizu polovine talasne dužine radara koji ozračava (l ≈ 0,47λ). Izrađuju se od metaliziranog papira, aluminijske folije, metaliziranog fiberglasa i drugih materijala.

EPR oblaci od n reflektori pljeve određuju se umnoškom RCS-a pojedinačnih reflektora koji se nalaze u oblaku:

σ = n σ do,

gdje: σ do– EPR jednog dipolnog reflektora.

Sa linearnom polarizacijom upadnog elektromagnetnog vala, maksimalna vrijednost RCS jednog dipolnog reflektora se uočava kada se njegova geometrijska os poklapa s vektorom E jačina električnog polja talasa. onda:

σ do max = 0,86λ 2

Ako je pljeva orijentirana okomito na vektor E zračenje elektromagnetnim talasom, zatim σ do = 0.

Zbog turbulencije atmosfere i razlike u aerodinamičkim svojstvima dipolnih reflektora, oni se nasumično orijentišu u oblaku. Stoga se u proračunima koristi prosječna vrijednost RCS jednog dipolnog reflektora.

σ do sr = 1/5 σ do max = 0,17λ 2,

gdje: λ - talasna dužina radara koji zrače.

Iz toga proizilazi da je istovremeno potiskivanje RTS-a koji radi na različitim frekvencijama moguće samo kada se koristi pleva različite dužine.

Najjednostavnije tačkaste mete su ugaoni reflektori. Sa relativno malim geometrijskim dimenzijama, oni imaju značajan RCS u širokom rasponu talasnih dužina, što omogućava efikasnu simulaciju različitih ciljanih tačaka.

Ugaoni reflektor sastoji se od čvrsto povezanih međusobno okomitih ravni. Najjednostavniji ugaoni reflektor je diedarski ili triedarski ugao (slika 3.3, a, b).

Sl.3.3. Princip rada kutnog reflektora:

A - diedral; b - triedral.

Trougaoni reflektor ima svojstvo zrcalne refleksije prema radaru kada je ozračen pod uglom od 45 0 , što osigurava očuvanje velikog RCS unutar ovog ugla. Za proširenje dijagrama raspršenja koriste se kutni reflektori koji se sastoje od četiri ili osam uglova. DR triedarskog reflektora prikazan je na slici 3.4.

Sl.3.4. Dijagram raspršenja triedarskog reflektora.

U praksi se koriste trokutasti ugaoni reflektori, koji imaju trouglasti, pravougaoni ili sektorski oblik (sl. 3.5, a, b, c).

Sl.3.5. Ugaoni reflektori: A - sa trouglastim plohama (θ 0,5 ≈ 60 0);

b - sa sektorskim licima; V - sa kvadratnim plohama (θ 0,5 ≈ 35 0).

Za objekte jednostavnog geometrijskog oblika mogu se dobiti analitički izrazi za određivanje njihove RCS. Budući da je gustina fluksa snage direktno proporcionalna kvadratu jačine električnog polja, EPR formula cilja može se predstaviti kao

σ \u003d 4πD 2 E 2 2 / E 2 1

Stav E 2 / E 1, uključen u ovaj izraz, može se naći na osnovu Hajgensovog principa. Ova metoda se sastoji u tome da se svaka tačka na površini ozračenog objekta smatra izvorom sekundarnog sfernog talasa. Zatim, sumirajući djelovanje sekundarnih sfernih valova na lokaciji radarske stanice, može se pronaći jačina rezultirajućeg električnog polja sekundarnog zračenja. Proračunske formule za određivanje RCS nekih jednostavnih ciljeva date su u tabeli 3.1.

Tabela 3.1. EPR nekih jednostavnih meta.

kursni projekat

SPbGUT im. Bonch-Bruevich

Katedra za radio sisteme i obradu signala

Projekat kursa po disciplinama

"Radio sistemi", na temu:

"Efektivno područje raspršivanja"

Završeno:

Student grupe RT-91

Krotov R.E.

Primio: profesor katedre ROS Gurevič V.E.

Misija izdata: 30.10.13

Period zaštite: 11.12.13

Uvod i tako dalje

Strukturni dijagram radara

Šematski dijagram radara

Teorija rada uređaja

Zaključak

Bibliografija

Efektivna površina raspršenja

(EPR; eng. Radarski presjek.RCS; u nekim izvorima efektivna površina raspršivanja, efektivni presjek raspršenja,efektivno reflektirajuće područje, EOP) u radaru - područje neke fiktivne ravne površine koja se nalazi normalno na smjer padajućeg ravnog vala i predstavlja idealan i izotropni re-radijator, koji, kada se postavi na ciljnu lokaciju, stvara istu gustoću fluksa snage na antenu radarske stanice kao pravi cilj.

Primjer monostatskog EPR dijagrama (B-26 Invader)

RCS je kvantitativna mjera svojstva objekta da raspršuje elektromagnetski talas. Zajedno sa energetskim potencijalom putanje primopredajnika i CG antena radara, EPR objekta je uključen u jednačinu radarskog dometa i određuje domet na kojem se objekt može otkriti radarom. Povećana vrijednost RCS-a znači veću radarsku vidljivost objekta, smanjenje RCS-a otežava otkrivanje (stealth tehnologija).

EPR određenog objekta zavisi od njegovog oblika, veličine, materijala od kojeg je napravljen, od njegove orijentacije (pogleda) u odnosu na antene predajnog i prijemnog položaja radara (uključujući polarizaciju elektromagnetnih talasa), od talasnu dužinu sondirajućeg radio signala. RCS se određuje u uslovima daleke zone raspršivača, prijemne i predajne antene radara.

Budući da je RCS formalno uveden parametar, njegova vrijednost se ne poklapa ni s vrijednošću ukupne površine raspršivača niti s vrijednošću njegove površine poprečnog presjeka (eng. Poprečni presjek). Proračun EPR-a je jedan od problema primijenjene elektrodinamike koji se rješava sa različitim stupnjevima aproksimacije analitički (samo za ograničeni raspon tijela jednostavnog oblika, na primjer, provodna kugla, cilindar, tanka pravokutna ploča itd.) ili numeričke metode. Mjerenje (kontrola) RCS-a se vrši na ispitnim mjestima iu radiofrekventnim anehogenim komorama korištenjem stvarnih objekata i njihovih modela u mjerilu.

EPR ima dimenziju površine i obično se izražava u m2. ili dBq.m.. Za objekte jednostavnog oblika - test - EPR se obično normalizira na kvadrat valne dužine sondirajućeg radio signala. EPR produženih cilindričnih objekata je normalizovan na njihovu dužinu (linearni EPR, EPR po jedinici dužine). EPR objekata raspoređenih u volumenu (na primjer, kišni oblak) je normaliziran na volumen elementa rezolucije radara (EPR / m3). RCS površinskih ciljeva (u pravilu, dio zemljine površine) je normaliziran na područje elementa rezolucije radara (EPR / sq. M.). Drugim riječima, RCS distribuiranih objekata ovisi o linearnim dimenzijama određenog elementa rezolucije određenog radara, koje zavise od udaljenosti između radara i objekta.

EPR se može definirati na sljedeći način (definicija je ekvivalentna onoj datoj na početku članka):

Efektivna površina raspršenja(za harmonijski sondirajući radio signal) - odnos snage radio emisije ekvivalentnog izotropnog izvora (stvarajući istu gustinu fluksa snage radio emisije na tački posmatranja kao ozračeni rasejač) i gustine fluksa snage (W/sq.m .) sondirajuće radio emisije na lokaciji raspršivača.

RCS zavisi od smjera od raspršivača do izvora sondirajućeg radio signala i smjera do točke posmatranja. Budući da se ovi pravci možda ne poklapaju (u opštem slučaju izvor sondirajućeg signala i tačka registracije rasejanog polja su razdvojeni u prostoru), onda se ovako određen RCS naziva bistatički EPR (dvopozicijski EPR, engleski bistatički RCS).

Dijagram povratnog raspršenja(DOR, monostatski EPR, jednopozicioni EPR, engleski monostatski RCS, povratno rasipanje RCS) je RCS vrijednost kada se pravci od raspršivača do izvora sondirajućeg signala i do točke posmatranja poklapaju. EPR se često shvaća kao njegov poseban slučaj - monostatski EPR, odnosno DOR (koncepti EPR i DOR su pomiješani) zbog niske prevalencije bistatičkih (višepozicijskih) radara (u poređenju sa tradicionalnim monostatskim radarima opremljenim jednim primopredajnikom antena). Međutim, treba razlikovati EPR(θ, φ; θ 0, φ 0) i DOR(θ, φ) = EPR(θ, φ; θ 0 =θ, φ 0 =φ), gdje je θ, φ smjer do tačke registracije rasutog polja; θ 0 , φ 0 - pravac ka izvoru sondirajućeg talasa (θ, φ, θ 0 , φ 0 - uglovi sfernog koordinatnog sistema čiji je početak poravnat sa difuzorom).

U opštem slučaju, za sondirajući elektromagnetski val s neharmoničnom vremenskom ovisnošću (širokopojasni sondirajući signal u smislu prostor-vreme) efektivno područje raspršenja je omjer energije ekvivalentnog izotropnog izvora i gustine energetskog fluksa (J/sq.m.) sondirajuće radio emisije na lokaciji raspršivača.

EPR proračun

Razmotrimo refleksiju talasa koji upada na izotropno reflektujuću površinu sa površinom jednakom RCS. Snaga reflektirana od takve mete je proizvod RCS-a i gustine upadnog toka snage:

gdje je RCS mete, je gustina fluksa snage upadnog vala date polarizacije na ciljnoj lokaciji, je snaga koju reflektira cilj.

S druge strane, izotropno zračena snaga

Ili, koristeći jačinu polja upadnog vala i reflektiranog vala:

Ulazna snaga prijemnika:

,

gdje je efektivna površina antene.

Moguće je odrediti fluks snage upadnog vala u smislu snage zračenja i usmjerenosti antene D za dati pravac zračenja.

Gdje .

dakle,

. (9)

Fizičko značenje epr

EPR ima dimenziju površine [ m²], Ali nije geometrijska oblast(!), ali je energetska karakteristika, odnosno određuje veličinu snage primljenog signala.

RCS cilja ne zavisi od intenziteta emitovanog talasa, niti od udaljenosti između stanice i mete. Svako povećanje dovodi do proporcionalnog povećanja i njihov omjer u formuli se ne mijenja. Prilikom promjene udaljenosti između radara i mete, omjer se mijenja obrnuto i RCS vrijednost ostaje nepromijenjena.

EPR ciljeva zajedničke tačke

• konveksna površina

Polje sa cijele površine S je određena integralom. Potrebno je odrediti E 2 i stav na datoj udaljenosti od mete...

,

Gdje k- talasni broj.

1) Ako je objekt mali, tada se udaljenost i polje upadnog vala mogu smatrati nepromijenjenim.

2) Udaljenost R može se smatrati zbirom udaljenosti do mete i udaljenosti unutar mete:

,
,

ravna ploča

Ravna površina je poseban slučaj zakrivljene konveksne površine.

Ugaoni reflektor

Ugaoni reflektor- uređaj u obliku pravokutnog tetraedra sa međusobno okomitim reflektirajućim ravnima. Zračenje koje ulazi u kutni reflektor reflektira se u strogo suprotnom smjeru.

Triangular

Ako se koristi kutni reflektor s trokutastim stranama, tada se koristi EPR

pljeve

Pljeve se koriste za stvaranje pasivnih smetnji u radu radara.

Vrijednost RCS dipolnog reflektora općenito ovisi o kutu posmatranja, međutim, RCS za sve uglove:

Pljeve se koriste za maskiranje zračnih ciljeva i terena, kao i pasivnih radarskih svjetionika.

Sektor refleksije pljeve je ~70°

Ključne riječi

EFEKTIVNA POVRŠINA RASPENJA / BALISTIČKI OBJEKAT / RADAR REFLECTOR/ EFEKTIVNO POVRŠINSKO RASIJEPANJE / BALISTIČKI OBJEKAT / RADARSKI REFEKTOR

anotacija naučni članak o elektrotehnici, elektronskom inženjerstvu, informacionim tehnologijama, autor naučnog rada - Akinšin Ruslan Nikolajevič, Bortnikov Andrej Aleksandrovič, Cibin Stanislav Mihajlovič, Mamon Jurij Ivanovič, Minakov Jevgenij Ivanovič

Da bi se smanjili troškovi testiranja reflektivnih svojstava simulatora u punom obimu balističkih objekata(BO) svrsishodno je razviti model i algoritam za proračun ovakvih radarskih objekata. Kao simulator balističkih objekata kompleks je izabran radarski reflektor, napravljen od dielektrika bez gubitaka u obliku sfernog Lunebergovog sočiva obloženog visokoelektrično provodljivom legurom, kao i krnjeg konusa, diska i cilindričnih elemenata. Predložene su faze otvorne verzije refleksije sa unutrašnje površine Lunebergovog sočiva. Razvijen je fizički model refleksije na konstrukcijskim elementima i tehnika modeliranja sa algoritmom proračuna efektivna površina raspršivanja. Algoritam za izračunavanje rezonancije efektivna površina raspršivanja balističkih objekata. Ovaj algoritam je predstavljen u grafičkom obliku. Prikazan je interfejs računarskog kompleksa. Kao simulator balistički objekat odabrano teško radarski reflektor, napravljen od dielektrika bez gubitaka u obliku kugle presvučene visokoprovodljivom legurom, kao i krnjeg konusa, diska i cilindričnih elemenata. Uporedni pokazatelji simulatora su grafički prikazani balističkih objekata. Zaključak se izvodi iz uporedne analize rezultata mjerenja u prirodnim uvjetima i rezultata modeliranja. Dati su primjeri numeričkih proračuna RCS bojeve glave simulatora BO sa povećanim RCS i povećanim pogledom iz cijelog ugla. Proučavane su varijante bojevih glava simulatora BO sa povećanim EPR i povećanim pogledom pod svim uglom sa optimalnim postavljanjem radarskog dielektričnog reflektora i ugaonog bloka sa presječnim postavljanjem dielektričnih reflektora.

Povezane teme naučni radovi iz elektrotehnike, elektronskog inženjerstva, informacionih tehnologija, autor naučnog rada - Akinšin Ruslan Nikolajevič, Bortnikov Andrej Aleksandrovič, Cibin Stanislav Mihajlovič, Mamon Jurij Ivanovič, Minakov Jevgenij Ivanovič

• Radar u prisustvu pasivnih smetnji pomoću polariziranih elektromagnetnih valova i analize raspršenog zračenja

  2012 / Yatsyshen Valery Vasilyevich, Gordeev Alexey Yurievich

• Povećanje radarskog kontrasta zemaljskih ciljeva uz punu polarizaciju sondiranja

  2018 / Akinšin Oleg Nikolajevič, Rumjancev Vladimir Lvovič, Petešov Andrej Viktorovič

• Rezultati simulacije supresije mrlja u radaru sa sintetičkim otvorom

  2019 / Akinšin Ruslan Nikolajevič, Rumjancev Vladimir Lvovič, Petešov Andrej Viktorovič

• Simulator relejnih signala za ispitivanje performansi radarskih sistema i uređaja u vazduhu

  2019 / Bokov Aleksandar Sergejevič, Važenjin Vladimir Grigorijevič, Iofin Aleksandar Aronovič, Muhin Vladimir Vitalijevič

• Upotreba radio-apsorbirajućih premaza za smanjenje efektivne površine raspršivanja

  2015 / Vahitov Maksim Grigorijevič

• Kellova teorema ekvivalencije u radaru

  2014 / Kozlov Anatolij Ivanovič, Tatarinov Viktor Nikolajevič, Tatarinov Sergej Viktorovič, Pepeljajev Aleksandar Vladimirovič

• Statistički sistem reflektora na glatkoj površini kao model morskog radarskog cilja

  2017 / Andreev Aleksandar Jurijevič

• Radarski sistem za pretraživanje hitnih brodova koji koriste sferne reflektore

  2015 / Baženov Anatolij Vjačeslavovič, Maligin Sergej Vladimirovič

• Rješavanje inverznog problema raspršenja i vraćanje oblika objekta iz strukture polja reflektiranog elektromagnetnog vala

  2018 / Kozlov Anatolij Ivanovič, Maslov Viktor Jurijevič

• Model matrične unakrsne korelacijske funkcije sondirajućih i reflektiranih vektorskih signala za konceptualni dizajn radara sa sintetičkim otvorom u zraku

  2019 / Akinšin Ruslan Nikolajevič, Esikov Oleg Vitalijevič, Zatučni Dmitrij Aleksandrovič, Petešov Andrej Viktorovič

Da bi se smanjili troškovi terenskih ispitivanja refleksijskih svojstava simulatora balističkih objekata (BO), preporučljivo je razviti model i algoritam za proračun efektivnog površinskog raspršivanja radarskih objekata. Kao simulator balističkih objekata odabran je složen radarski reflektor, napravljen od dielektrika bez gubitaka. Izgleda kao sferično Luneburg sočivo sa premazom od legure visoke provodljivosti, kao i skraćenim konusom, diskom i cilindričnim elementima. Predložene su faze otvorne verzije refleksije sa unutrašnje površine Luneburg sočiva. Razvijen je fizički model refleksije na elemente dizajna i tehnika modeliranja sa algoritmom proračuna efektivnog površinskog raspršenja. Razrađen je algoritam za proračun efektivnog površinskog rasejanja balističkih objekata. Ovaj algoritam je predstavljen u grafičkom obliku. Prikazan je interfejs računarskog kompleksa. Kao simulator balističkog objekta odabrali smo složeni radarski reflektor, napravljen od dielektrične kugle bez gubitaka sa presvlakom od legure visoke provodljivosti, kao i od krnjeg konusa, diska i cilindričnih elemenata. Prikazani su uporedni pokazatelji simulatora balističkih objekata. Donosi se zaključak o uporednoj analizi rezultata mjerenja in situ i rezultata modeliranja. Dati su primjeri numeričkih proračuna ESR-a glavnog dijela BO simulatora sa povećanim ESR-om i uvećanim prikazom u svim aspektima. Analizirane su opcije dijelova glave simulatora BO sa povećanim ESR i povećanim pregledom u svim aspektima uz optimalan smještaj radarskog dielektričnog reflektora i kutne jedinice sa presječnim postavljanjem dielektričnih reflektora.

Tekst naučnog rada na temu "Model i algoritam za izračunavanje efektivne površine raspršenja simulatora radarskog objekta"

Vol. 20, br. 06, 2017

RADIO INŽENJERING I KOMUNIKACIJE

UDK 621.396.96

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

MODEL I ALGORITAM ZA PRORAČUN EFEKTIVNE POVRŠINE RASPENJA SIMULATORA RADARSKIH OBJEKATA

R.N. Akinshin1, A.A. BORTNIKOV2, S.M. TSYBIN2, Yu.I. MAMON2, E.I. MINAKOV3

1 Sekcija primijenjenih problema, Ruska akademija nauka, Moskva, Rusija, 2 Centralni projektantski biro za inženjerstvo aparata, Tula, Rusija 3 Državni univerzitet Tula, Tula, Rusija

Kako bi se smanjili troškovi ispitivanja reflektivnih svojstava simulatora balističkih objekata (BO), u punoj mjeri, preporučljivo je razviti model i algoritam za izračunavanje efektivne površine raspršenja takvih radarskih objekata. Za simulator balističkih objekata odabran je složen radarski reflektor napravljen od dielektrika bez gubitaka u obliku sferne Lunebergove leće presvučene visokoelektrično provodljivom legurom, kao i krnjeg konusa, diska i cilindričnih elemenata. Predložene su faze otvorne verzije refleksije sa unutrašnje površine Lunebergovog sočiva. Razvijen je fizički model refleksije na elementima konstrukcije i tehnika modeliranja sa algoritmom za proračun efektivne površine raspršenja. Razvijen je algoritam za izračunavanje rezonantne efektivne površine raspršenja balističkih objekata. Ovaj algoritam je predstavljen u grafičkom obliku. Prikazan je interfejs računarskog kompleksa. Kao simulator balističkog objekta odabran je složeni radarski reflektor od dielektrika bez gubitaka u obliku kugle presvučene visokoelektrično vodljivom legurom, kao i krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Uporedni pokazatelji simulatora balističkih objekata prikazani su grafički. Zaključak se izvodi iz uporedne analize rezultata mjerenja u prirodnim uvjetima i rezultata modeliranja. Dati su primjeri numeričkih proračuna RCS bojeve glave simulatora BO sa povećanim RCS i povećanim pogledom iz cijelog ugla. Proučavane su varijante bojevih glava simulatora BO sa povećanim EPR i povećanim pogledom pod svim uglom sa optimalnim postavljanjem radarskog dielektričnog reflektora i ugaonog bloka sa presječnim postavljanjem dielektričnih reflektora.

Ključne riječi: efektivna površina raspršivanja, balistički objekt, radarski reflektor.

UVOD

Kako bi se smanjili troškovi ispitivanja reflektivnih svojstava simulatora balističkih objekata (BO) u punoj mjeri, preporučljivo je razviti model i algoritam za izračunavanje efektivne površine raspršenja (ESR) takvih radarskih objekata. Za BO simulator je odabran složen radarski reflektor izrađen od dielektrika bez gubitaka u obliku sfernog Lunebergovog sočiva presvučenog visokoelektrično provodljivom legurom, kao i krnjeg konusa, diska i cilindričnih elemenata.

Verzija otvora refleksije od unutrašnje površine Lunebergove leće u ograničenom volumenu modela balističkog objekta, uzimajući u obzir polarizaciju upadnog vala i koeficijent prolaska bez gubitaka kroz dielektrik, uključuje nekoliko faza.

FAZE VARIJANTE ODBORA ODBIJANJA OD UNUTRAŠNJE POVRŠINE

U prvoj fazi, val teče na površinu dielektrične sfere R sa gustinom fluksa S, talasnom dužinom X sa radarske stanice (RLS), usled čega je val polarizovan i odstupa od normale na površinu n pod uglom t.

Ovil Aviation High Technologies

Vol. 20, br. 06, 2017

Maksimalna napetost E t u sočivu se razvija na granici prijelaza iz zračnog medija u dielektrik, što se objašnjava smanjenjem valnog otpora dielektričnog medija.

Druga faza počinje od trenutka prolaska kroz dielektričnu zonu 2R = 4, e = 3, 5 = 0,001 i povezana je sa smanjenjem koherentne komponente čvrstoće.

Treća faza počinje od trenutka pada na unutrašnju površinu kugle sa centralnim uglom φ = 1800, R = 50 mm, debljine prevlake 5 = 6 μm, pri čemu interfejs dielektrik-metal postaje sekundarni izvor zračenja. (Sl. 1).

Rasipanje od BO je opisano sistemom rekurentnih diferencijalnih jednačina za nekoherentno radarsko polje.

dch(f) 1 frY ... j .

1 - I h0 (f) = keF,

dCh (f) + 1 f G ] 4 (f) = 0,

df2 4k neg (lJ Y J

e 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 dizel

d(p 1P e) dE (f, r)

| 0 - unutar šupljine, Ii - spolja;

gdje je n broj elemenata.

Rice. 1. Prolaz zraka u sfernom Lunebergovom sočivu 1. Prolazak zraka u sferno sočivo Lyuneberga

Vol. 20, br. 06, 2017

Visoke tehnologije naftnog vazduhoplovstva

Granični uslovi na površini sa vazduhom

a (E.-E ") \u003d -T1G "(3)

gdje je a provodljivost okoline; Ekstenzija na x; E3 - napetost na površini £; x - specifični koeficijent električne provodljivosti.

Granični uvjeti na površini BS kontakta radarskog polja sa slojevima konstrukcije

I (E0 - E1) = -x dE, (4)

gdje je 5 dubina prodiranja vala u metal; E0 - koherentna komponenta intenziteta; E1 - nekoherentna komponenta napetosti; x - specifični koeficijent električne provodljivosti u sloju; E je ukupna koherentna i nekoherentna komponenta jačine polja.

Granični uslovi za EPR sočivo na 00

A! (0) = n(R + R)2 ctr, (5)

gdje je R1 polumjer prednje hemisfere sočiva; I 2 - poluprečnik zadnje hemisfere sočiva; kotr - koeficijent refleksije od površine sočiva.

Granični uslovi za disk na 3600

a (3600) = n(Yadn) kotr, (6)

gdje sam - radijus dna; to neg. - koeficijent refleksije od dna. Uslovi zračenja za desnu stranu sistema (1), (2)

Predstavljamo radarsko polje u obliku

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

E0 + Ei E0 + Ei E0 + E1

gdje je N, N, Nk - funkcija oblika u čvorovima konačnih elemenata (FE).

Matematički opis procesa koji se razmatraju predstavljen je pomoću sistema dvije međusobno povezane funkcionalnosti:

Funkcionalni gubitak Fp (E(g));

Funkcional raspršenja Φ (a(r)). Zapišimo funkcional gubitak za problem u obliku

CM1 Aulayop High Technologies f "=/12 2

Vo1. 20, br. 06, 2017

4p/a(E7 - Ex)c1£

- / O (E0 - Ex) + / k (1 - dt,

gdje je E1 jačina nekoherentnog polja; Eo - intenzitet koherentnog polja; r - radijalna koordinata; x - koeficijent specifične provodljivosti; v± - dielektrična permitivnost; ^01 - intenzitet polja; k - faktor skaliranja; yo je koeficijent transmisije kroz dielektrik; N0 - indeks prelamanja; bp - faktor gubitka.

Zapišimo funkcional raspršenja u obliku

4zhkogo /F1

e(E12 + Eo2/E1)(C08ff 7 + 8Shff)

gdje je a 1 - EPR nekoherentno polje; a0 - EPR koherentnog polja; f1 - ugaona koordinata; k0 - koeficijent interferencije; F1 - funkcija površine jedinice; kotr - koeficijent refleksije; Emax - maksimalna jačina polja; f| je ugao polarizacije za talas.

Koristeći dobro poznate relacije metode konačnih elemenata za (9) i (10), mogu se odrediti matrične jednadžbe.

Matrica provodljivosti ima oblik

[k1] \u003d \ x [in] [In]

gdje je x koeficijent provodljivosti;

[B]t je transponovana matrica gradijenta funkcije oblika; £1 - površina CE sa premazom. Matrica refleksije ima oblik

K 2 \u003d / Kotr N

gdje je kotr - koeficijent refleksije; N je matrica funkcije transponovanog oblika; 82 - od -

površina CE.

Matrica prijenosa ima oblik

K3 \u003d R01 / y 0kMg W£3,

gdje je y0 koeficijent transmisije kroz dielektrik; k - faktor skaliranja; ^ 01 - intenzitet ozračenog polja iz primarnog izvora; £3 - površina CE za dielektrik.

Vol. 20, W. 06, 2017

Refrakciona matrica ima oblik

gdje je Yu frekvencija sekundarnog zračenja; c je brzina svjetlosti; 5o - površina CE sekundarnog izvora.

Zapišimo konačno matricu raspršenja u obliku

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

gdje je am EPR asimptota; u(kg) je funkcija rasipanja energije; Vo je funkcija slabljenja na elementima raspršenja.

Rekurentni matrični sistemi za radarsko polje sa graničnim uslovima mogu se zapisati kao

K "faH;, K1(E1)+K0(E0)=f; K (CTl) = 0, K1(E) + K0(E0) = 0,

fen = f NT (1 - q01)kQdV,

Ovdje je P0 valni otpor zraka; k - koeficijent interferencije; £1 - protok snage iz sekundarnog izvora (sočiva); qol je intenzitet ozračenog polja iz primarnog izvora (radara); n je granična udaljenost do sočiva; r11 je rastojanje duž BO otvora sa sočivom; φ je ugao zračenja BO; Et - maksimalna jačina polja sa radara; d0 je dielektrična konstanta zraka; /a0 - magnetna permeabilnost vazduha.

ALGORITAM ZA PRORAČUN REZONANTNE EFIKASNE POVRŠINE RASPENJA

Algoritam za izračunavanje rezonantne EPR BO prikazan je na sl. 2.

Za proračun rezonantnog RCS nehomogenih struktura BO implementiran je interfejs koji se sastoji od tri panela, u prvom se vizualizuje BO, au drugom se implementira skup geometrijskih i radarskih parametara, u trećem se nalaze tabele tabelarnih vrednosti rezultata eksperimentalnih merenja i trenutnih vrednosti rezultata proračuna i grafova zavisnosti (slika 3).

Uporedni pokazatelji BO, koji se koriste za procjenu vjerovatnoće detekcije, broja BO simulatora tokom testiranja, prikazani su na sl. 4 . Brojevi indikacija odgovaraju: 1 - sa sfernim reflektorom (u bezehogenim uslovima); 2. reflektor 1 i blok ugaonih reflektora (u bezehogenim uslovima); 3 - reflektor 1 i blok ugaonih reflektora (u prirodnim uvjetima).

Visoke tehnologije civilnog vazduhoplovstva

Vol. 20, br. 06, 2017

Koordinata aksijalnog presjeka

Koordinata aksijalnog presjeka

Dia<>m)_

Dužina FE ili FE od početka (mm)

Centralno uhp u planu Ü (zpaö)

Debljina premaza & _(µm)_

Korak premaza h

Broj slojeva i

Provodljivost % (1 /s)

■ty-passage, go-intenzivan stb. üi?TpaHt.

Kozf ficients

JVo-refrakcija Ki-interferencija

K - skaliranje, Ii - gubici

1. Unos varijabilnih parametara

Frekvencija F-rang talasa - 3. (cas)% tajstr antena - D (aï)

U. Proračun dpl FE matrica i r-prop. frekvencije

1U. Objašnjenje za FE matrice i -m-prop. frekvencije

b. Izbor EPR-a iz tabup-a. tab. I

14. |sh-a|<5 i

13. Šaptanje!* sistemske matrice

11. Kombiniranje KEiSE-a u sistem

3. Proračun psrameproe: DND, efikasnost - g EPR \ suzazhnost - Q Vq L&

tfl, j^oi ^enz

Koordinata aksijalnog presjeka

Koordinata aksijalnog presjeka _DlS-mm)_

FE ili SE dužina (cilj)

Specifična težina ili masa (kg/m?), (kg)

Generisanje skupa konačnih impulsa

Nanošenje FE mreže ili zgušnjavanje

Obračun dodatnih uslova

Pojedinačne i normalne površine. funkt. F1 i F^

15. Prikaz rezultata

12. Obračun graničnih uslova

Rice. Slika 2. Algoritam za proračun rezonantnog EPR-a BO 2. Algoritam proračuna rezonantnog EPR BO

J 50 Ptt"*.- 1"

Dh-1+n TlillWJi

| 30 Rshr * "« | ÖJ YAGCHmn

GddtrL.ii |30 PjWTprp.ifrt |s0

SMH# [EOO |TOO m

Prikaz sekundarnih informacija

Tabelarno prikazana indikacija EPR raspršenja

EPR.m2 1,35 0,2 0,19

Indicatrix EPR rasejanja

Načini rada radara

6 | 7 | 8 | 3 | 1P[

10.007 |a04 |0.02 |0.02

G Tražilo G 0....3G0 G 0...90

Sa Impulse G One. C~ Grupa.

100 150 200 250 300 350

Parametri radara

Frekvencija, GHz | 10

Talasna dužina, cm h

Otvor.m2 10.046

Rice. Slika 3. Interfejs računarskog kompleksa: a - BO vizualizacija; b - geometrijski i radarski parametri; c - tabele tabelarnih vrednosti rezultata eksperimentalnih merenja i trenutnih vrednosti rezultata proračuna 3. Interfejs računarskog sistema: a) vizualizacija BO; b) geometrijske i radarske parametre; c) tabele tabelarnih vrednosti rezultata eksperimentalnog uzorkovanja i trenutnih vrednosti rezultata proračuna

Vol. 20, br. 06, 2017

Ovil Aviation High Technologies

Rice. Slika 4. Uporedni pokazatelji BO simulatora 4. Komparativna indikatrisa BO simulatora

Komparativna analiza rezultata mjerenja u prirodnim uvjetima i rezultata simulacije pokazuje da greška simulacije ne prelazi 3 dB.

U cilju poboljšanja procesa formiranja EPR-a BO, uzimajući u obzir rezonantnu frekvenciju, modifikovana je metoda paraboličke jednačine. Modifikacija je dovela do određivanja efektivne površine, uzimajući u obzir rezonanciju na radarskom reflektirajućem sistemu (sferni dielektrični reflektor i blok ugaonih reflektora). Kao numerička metoda odabrana je metoda konačnih elemenata (FEM). Pretpostavlja se da model uzima u obzir polarizaciju talasa i anehoične uslove. Upotreba FEM-a dovodi do povećanja vremena računanja sa smanjenjem veličine elemenata i povećanjem njihovog broja, odnosno broja poprečnih pregrada u kutnom bloku, prelazeći na rezonantne fenomene, što nameće uslove za rješenje diferencijalnih jednadžbi u parcijalnim derivatima za nekoherentno polje u paraleli || i okomito na L

smjer zračenja na sistemu det = 0 . S obzirom na prethodno, izračunati i

poželjno je da se izmjereni pokazatelji raspršenja tabelariziraju na način da je kutni korak jednak 10° i ravnomjerno varira od 0 do 3600, dok se vrijednosti amplitude izlaze na način da je pogodno izračunati faktor skaliranja. Numerička istraživanja EPR-a provedena su uzimajući u obzir rezonanciju prema razvijenom modelu ovisno o kutu zračenja sa i bez staklenog oklopa. Rezultati istraživanja (Sl. 4) pokazuju da se RCS bojeve glave (HF) BO simulatora već značajno povećava pri uglovima zračenja od 10 do 80°, a pri uglovima zračenja od 80 do 130° zapravo je obezbeđena potrebna vrednost. premazom visoke električne vodljivosti. Amplituda glavnih režnjeva na 90 i 270° je 3,8 m2, respektivno, bez ugaonog bloka, a pod uglom zračenja od 0° je 2 m2, odnosno bez bloka 1,35 m2.

Naučni glasnik MSTU GA_Volume 20, No. 06, 2017

Visoke tehnologije civilnog vazduhoplovstva Vol. 20, br. 06, 2017

Aproksimativni polinomi EPR indikatore BO simulatora, dobijeni eksperimentom i izračunati prema razvijenom modelu, prikazani su u tabeli. 1 i 2.

Tabela 1

1°-4° 81° 6r 4m - 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 t - 0,0063 g3t + 1,071 g2 t - 80,487 gt + 2261,5;

4 13°-17° -110 5g 4t + 0,0072s3t - 1,5851 g2t + 154,39st - 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° 0,0017g2 t - 1,1205 gt + 185,07;

11 34°-36° 1,0252 GT + 1,1819;

Tabela 2

Br. Ugaoni pravac, stepeni Aproksimativni polinomi (ovojnica) gt, m2

1°-4° 210-6r4 t - 0,0001 g3t + 0,0012r2 t + °,0°19gt - 1,39;

2 4°-9° 110-5r4 t - 0,0025 g3t + 0,2352 g2 t - 9,6315 gt + 145,52;

3 9°-13° -2 105 g4 t + 0,0109 g3t - 1,8145 g2 t + 132,81 gt + 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 "6g4 t - 0,0024 g3t + 0,7664 g2 t - 1 ° 8,22gt + 5721,8

7 23°-26° -210"4g4 t - 0,1773 g2 t + 42,728 gt + 3433,3

8 26°-28° -0,0139g2t + 7,6375gt - 1042,7

9 28°-31° 0,0052g2t - 3,1304gt + 470,82

1° 31°-34° 0,0034g2t - 2,1686gt + 345,6

11 34°-36° 1.39

Kao rezultat analize podataka datih u tabelama, utvrđeno je da je EPR HF BO simulatora pri specifičnom koeficijentu provodljivosti od 5,2 10-17 1/s:

Prema razvijenom modelu ai = 1.428 m2;

Prema eksperimentu, aP = 1,78 m2.

Vol. 20, br. 06, 2017

Visoke tehnologije civilnog vazduhoplovstva

Da bi se dobile numeričke vrijednosti EPR-a HF simulatora BO razvijenog modela bez uzimanja u obzir oklopa, potrebno je uzeti u obzir koeficijent prijenosa kroz oklop od stakloplastike, koji je 3.

To je posljedica povećanih tehničkih zahtjeva za radio-transparentnost obloge od stakloplastike. Imajte na umu da su svi prikazani indikatori rotirani za ugao od 900, a softver predviđa mogućnost okretanja indikatora za ugao od 90, 180 i 2700. Iz ovih slika se također vidi da je RCS HF simulatora sa i bez obloge imaju sličan oblik i amplitudu.

Kao simulator balističkog objekta odabran je složeni radarski reflektor od dielektrika bez gubitaka u obliku kugle presvučene visokoelektrično vodljivom legurom, kao i krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Uporedni pokazatelji simulatora balističkih objekata prikazani su grafički.

Dati su primjeri numeričkih proračuna RCS-a VF simulatora BO sa povećanim RCS-om i povećanim pogledom pod svim uglom, proračun je pokazao visoku tačnost metode, koja nije veća od 1-5%. Određeni su izračunati pokazatelji EPR-a varijanti VF simulatora BO.

Prema rezultatima, proučavane su varijante bojeve glave simulatora BO sa povećanim RCS i povećanim pogledom pod svim uglom sa optimalnim postavljanjem radarskog dielektričnog reflektora i ugaonog bloka sa presječnim postavljanjem dielektričnih reflektora, pokazalo se da pogled iz cijelog ugla simulatora BO povećava se za 2 puta, a RCS GS-a se povećava za 4 puta. Ovaj rezultat zavisi od karakteristika dielektričnog materijala i fiberglasa, koje pokazuju da je rezonantna frekvencija 10-14 GHz, sa visokoprovodljivom debljinom prevlake koja je od 6 do 9 mikrona na površini dielektričnog reflektora i 15-20 mikrona. na površinama ugaonog bloka.

BIBLIOGRAFIJA

1. Radioelektronski sistemi. Osnove konstrukcije i teorije: priručnik / ur. I. Shirman. M.: CJSC "Makvis", 1998. 825 str.

2. Stager E.A. Rasipanje radio talasa na tela složenog oblika. Moskva: Radio i komunikacija, 1986. 183 str.

3. Makarovets N.A., Sebyakin A.Yu. Merenje efektivne površine rasejanja glavnog dela simulatora vazdušnog cilja // Zbornik sažetaka XXIV naučne sesije posvećene Danu radija. Tula: TulGU, 2006, str. 176-179.

5. Taflove A., Hagness S. Računarska elektrodinamika: Metoda vremenske domene konačnih razlika, NY, Artech House, 2000, 467 str.

6. Gibbson D. Metoda momenata u elektromagnetici. NY, Chapman & Hall CRC, 2008, 594 str.

7. Ufimtsev P.Ya. Osnove fizičke teorije difrakcije. M.: Binom, 2009. 352 str.

8. Milimetarski radar: metode detekcije i vođenja pod prirodnim i organiziranim smetnjama / A.B. Borzov [i dr.]. M.: Radiotehnika, 2010. 376 str.

9. Metode za sintezu geometrijskih modela složenih radarskih objekata / A.B. Borzov [et al.] // Elektromagnetski valovi i elektronički sustavi. 2003. V. 8. br. 5. S. 55-63.

10. Antifeev V.N., Borzov A.B., Suchkov V.B. Fizički modeli radarskih lutajućih polja objekata složenog oblika. M.: Izdavačka kuća MSTU im. N.E. Bauman, 2003. 61 str.

11. ^bak V.O. Radarski reflektori. M.: Sekularni radio. 1975. 244 str.

Visoke tehnologije civilnog vazduhoplovstva

Vol. 20, br. 06, 2017

12. Meizels E.N., ToproBaHoB V.A. Mjerenje karakteristika raspršenja radarskih ciljeva. Moskva: Sovjetski radio. 1972. 232 str.

13. Teorijska i eksperimentalna istraživanja polarizacionih karakteristika diedarskih i triedarskih konkavnih struktura / A.B. Borzov [et al.] // Elektromagnetski valovi i elektronički sustavi. 2010. V. 15. br. 7. S. 27-40.

14. Detekcija grupnog vazdušnog cilja ugaonom bukom / N.S. Akinshin, E.A. Amirbekov, R.P. Bystrov, A.V. Khomyakov // Radiotehnika, 2014. br. 12. P. 70-76.

Akinshin Ruslan Nikolajevič, doktor tehničkih nauka, vanredni profesor, vodeći istraživač, SPP RAS, [email protected].

Bortnikov Andrej Aleksandrovič, vodeći inženjer JSC "TsKBA", [email protected].

Tsybin Stanislav Mikhailovich, vodeći inženjer JSC "TsKBA", [email protected].

Mamon Jurij Ivanovič, doktor tehničkih nauka, glavni specijalista TsKBA dd, [email protected].

Minakov Evgenij Ivanovič, doktor tehničkih nauka, vanredni profesor, profesor Tulskog državnog univerziteta, [email protected].

MODEL I ALGORITAM ZA PRORAČUN EFEKTIVNOG KVADRATA RASIJENJA RADARSKOG SIMULATORA OBJEKTA

Ruslan N. Akinshin1, Andrey A. Bortnikov2, Stanislav M. Tsibin2, Yuri I. Mamon2, Evgenii I. Minakov3

1SSP RAS, Moskva, Rusija 2CDBAE, Tula, Rusija 3Tula State University, Tula, Rusija

Zatim smanjite troškove terenskih ispitivanja refleksijskih svojstava simulatora balističkih objekata (BO), preporučljivo je razviti model i algoritam za proračun efektivnog površinskog raspršivanja radarskih objekata. Kao simulator balističkih objekata odabran je složen radarski reflektor, napravljen od dielektrika bez gubitaka. Izgleda kao sferično Luneburg sočivo sa premazom od legure visoke provodljivosti, kao i skraćenim konusom, diskom i cilindričnim elementima. Predložene su faze otvorne verzije refleksije sa unutrašnje površine Luneburg sočiva. Razvijen je fizički model refleksije na elemente dizajna i tehnika modeliranja sa algoritmom proračuna efektivnog površinskog raspršenja. Razrađen je algoritam za proračun efektivnog površinskog rasejanja balističkih objekata. Ovaj algoritam je predstavljen u grafičkom obliku. Prikazan je interfejs računarskog kompleksa. Kao simulator balističkog objekta odabrali smo složeni radarski reflektor, napravljen od dielektrične kugle bez gubitaka sa premazom od legure visoke provodljivosti, kao i od krnjeg konusa, diska i cilindričnih elemenata. Prikazani su uporedni pokazatelji simulatora balističkih objekata. Donosi se zaključak o uporednoj analizi rezultata mjerenja in situ i rezultata modeliranja. Dati su primjeri numeričkih proračuna ESR-a glavnog dijela BO simulatora sa povećanim ESR-om i uvećanim prikazom u svim aspektima. Analizirane su opcije dijelova glave simulatora BO sa povećanim ESR i povećanim pregledom u svim aspektima uz optimalan smještaj radarskog dielektričnog reflektora i kutne jedinice sa presječnim postavljanjem dielektričnih reflektora.

Ključne riječi: efektivno površinsko rasipanje, balistički objekt, radarski reflektor.

1. Radioelektronski sistemi. Osnovna konstrukcija. Referentna knjiga. M., Akcionarsko društvo "Makvis", 1998, 825 str. (na engleskom)

Vol. 20, br. 06, 2017

Visoke tehnologije civilnog vazduhoplovstva

2 Stager E.A. Rasseyanie radiovoln na telach slozhnoy formy. M., Radio i komunikacija, 1986, 183 str. (na engleskom)

3. Makarovets N.A., Sebyakin A.Yu. Izmerenie effektivnoy ploschadi rasseyaniya golovnoy chasti imitatora vozdushnoy tseli. . Tula, Državni univerzitet Tula, 2006, str. 176-179. (na engleskom)

4 Sullivan D.M. Elektromagnetska simulacija korištenjem FDTD metode. NY, IEEE Press, 2000, 165 str.

5. Taflove A., Hagness S. Računarska elektrodinamika: Metoda vremenske domene konačnih razlika. NY, Arteh House, 2000, 467 str.

6. Gibbson D. Metoda momenata u elektromagnetici. NY, Chapman & Hall CRC, 2008, 594 str.

7. Ufimtsev P.Ya. Osnovy fizicheskoy theorii difraktsii. M., Binom, 2009, 352 str. (na engleskom)

8. Millimetrovaya radiolokatsiya: metody obnaruzheniya I navedeniya v usloviyah estestvennyh I organizovanih pomeh. A.B. Borzov. M., Radiotehnika, 2010, 376 str. (na engleskom)

9. Metody sinteza geometrijskih modelov slozhnyh radiolokacionih ob "ektov. A.B. Borzov. Elektromagnitnye volny I elektronnye sistemy, 2003, br. 5, str. 55-63. (na ruskom)

10. Antifejev V.N., Borzov A.B., Sučkov V.B. Fizičeskie modeli radiolokacionnyh poley rasseyaniya ob "ektov slozhnoy formy. M., MSTU n. N.E. Bauman, 2003, 61 str. (na ruskom)

11. Kobak V.O. Radiolocationnye refleksije. M., Sovjetski radio, 1975, 244 str. (na engleskom)

12. Maisels E.N., Torgovanov V.A. Izmerenie harakteristik rasseyaniya radiolokatsionnyh tseley. M., Sovjetski radio, 1972, 232 str. (na engleskom)

13. Teoreticheskie i eksperimentalnye issledovaniya polyarizatsionnyh harakteristik dvugran-nyh struktur. Borzov A.B. . Elektromagnitnye volny i elektronnye sistemy. Radiotehnika, 2014, br. 12, str.70-76. (na engleskom)

PODACI O AUTORIMA

Ruslan N. Akinshin, doktor tehničkih nauka, vanredni profesor, viši istraživač SPP RAN, [email protected].

Andrey A. Bortnikov, vodeći inženjer JSC TsKBA, [email protected].

Stanislav M. Tsibin, vodeći inženjer JSC TsKBA, [email protected].

Yury I. Mamon, doktor tehničkih nauka, glavni specijalista JSC TsKBA, [email protected].