Tavapärane on eristada peegel-, hajus- ja resonantspeegeldust. Kui peegeldava pinna lineaarsed mõõtmed on lainepikkusest palju suuremad ja pind ise on sile, tekib peegeldus. Sellisel juhul on raadiokiire langemisnurk võrdne peegeldusnurgaga ja sekundaarne kiirguslaine ei naase radarile (v.a normaallanguse korral).

Kui objekti pinna lineaarsed mõõtmed on lainepikkusega võrreldes suured ja pind ise on kare, siis toimub hajus peegeldus. Sel juhul hajuvad pinnaelementide erineva orientatsiooni tõttu elektromagnetlained erinevatesse suundadesse, sealhulgas radari suunas. Resonantspeegeldust täheldatakse siis, kui peegeldavate objektide või nende elementide lineaarsed mõõtmed on võrdsed paaritu arvu poollainetega. Erinevalt difuussest peegeldusest on sekundaarsel resonantskiirgusel tavaliselt kõrge intensiivsus ja väljendunud suund, olenevalt peegeldava elemendi konstruktsioonist ja orientatsioonist.

Juhtudel, kui lainepikkus on sihtmärgi lineaarsete mõõtmetega võrreldes suur, läheb langev laine ümber sihtmärgi ja peegeldunud laine intensiivsus on tühine.

Peegeldumisel signaali moodustumise seisukohalt jagatakse radarvaatlusobjektid tavaliselt väikesteks ja jaotuvad ruumis või pinnal.

Väikeste objektide hulka kuuluvad objektid, mille mõõtmed on ulatuse ja nurkkoordinaatide poolest palju väiksemad kui radari eraldusvõime elemendi mõõtmed. Mõnel juhul on väikese suurusega objektidel kõige lihtsam geomeetriline konfiguratsioon. Nende peegeldusomadusi saab teoreetiliselt kergesti määrata ja ennustada iga konkreetse sihtmärgi ja radari suhtelise asukoha jaoks. Reaalsetes tingimustes on kõige lihtsamat tüüpi eesmärgid üsna haruldased. Sagedamini tuleb kokku puutuda keeruka konfiguratsiooniga objektidega, mis koosnevad mitmest jäigalt ühendatud lihtsast helkurelemendist. Keerulise konfiguratsiooniga sihtmärkide näideteks võivad olla lennukid, laevad, erinevad ehitised jne.

Teised sihtmärgid on teatud ruumipiirkonnas jaotatud üksikute objektide kogum, mis on palju suurem kui radari eraldusvõime element. Olenevalt selle jaotuse olemusest eristatakse ruumalajaotusega (näiteks vihmapilv) ja pinnajaotusega (maapind jne) sihtmärke. Sellisest sihtmärgist peegelduv signaal on eraldusvõimesalvis jaotatud reflektorsignaalide häirete tulemus.

Radari ja peegeldavate objektide fikseeritud suhtelise asukoha korral on peegeldunud laine amplituudil ja faasil täpselt määratletud väärtus. Seetõttu saab põhimõtteliselt igal konkreetsel juhul määrata kogu peegeldunud signaali. Kuid radarvalve käigus tavaliselt sihtmärkide ja radari suhtelised asukohad muutuvad, mille tulemuseks on juhuslikud kõikumised tekkivate kajade intensiivsuses ja faasis.

Efektiivne sihthajutusala (ESR).

Radari vaatlusulatuse arvutamiseks on vaja peegeldunud laine intensiivsuse kvantitatiivset karakteristikku. Jaama vastuvõtja sisendis peegeldunud signaali võimsus sõltub paljudest teguritest ja eelkõige sihtmärgi peegeldusomadustest. Tavaliselt iseloomustab radari sihtmärke efektiivne hajuvusala. Kui radari antenn kiirgab ja võtab vastu sama polarisatsiooniga elektromagnetlaineid, mõistetakse sihtmärgi efektiivse hajumise ala all väärtust σt, mis rahuldab võrrandit σtP1=4πK2P2, kus P1 on võimsusvoo tihedus selle polarisatsiooni otselaine sihtpunktis; P2 on radariantennil sihtmärgilt peegeldunud kindla polarisatsiooniga laine võimsusvoo tihedus; R on kaugus radarist sihtmärgini. RCS-i väärtust saab otse arvutada valemiga

σcP1=4πR2P2/ P1

Nagu ülaltoodud valemist nähtub, on σц pindala mõõde. Seetõttu võib seda tinglikult pidada sihtmärgiga võrdväärseks, raadiokiire suhtes normaalseks teatud alaks, mille pindala on σц, mis, hajutades isotroopselt kogu sellele radarilt langeva lainejõu, tekitab vastuvõtupunktis sama võimsusvoo. tihedus P2 kui tegelik sihtmärk.

Kui sihtmärgi RCS on antud, siis on teadaolevate väärtustega P1 ja R võimalik arvutada peegeldunud laine P võimsusvoo tihedus ja seejärel, pärast vastuvõetud signaali võimsuse määramist, hinnata vahemikku. radarijaamast.

Efektiivne hajuvusala σc ei sõltu emiteeritud laine intensiivsusest ega ka jaama ja sihtmärgi vahelisest kaugusest. Tõepoolest, iga P1 suurenemine toob kaasa P2 proportsionaalse suurenemise ja nende suhe valemis ei muutu. Radari ja sihtmärgi vahelise kauguse muutmisel muutub suhe P2/P1 pöördvõrdeliselt R2-ga ja σc väärtus jääb muutumatuks.

Komplekssed ja rühmaeesmärgid

Kõige lihtsamate helkuritega arvestamine raskusi ei tekita. Enamik tõelisi radari sihtmärke on keerukas kombinatsioon erinevat tüüpi helkuritest. Selliste sihtmärkide radarvaatluse protsessis käsitletakse signaali, mis on sihtmärgi üksikutelt elementidelt peegeldunud mitme signaali häirete tulemus.

Keerulise objekti (näiteks lennuki, laeva, tanki jne) kiiritamisel sõltub selle üksikute elementide peegelduste iseloom tugevalt nende orientatsioonist. Mõnes asendis võivad lennuki või laeva teatud osad tekitada väga intensiivseid signaale, mõnes teises asendis aga peegeldunud signaalide intensiivsus langeda nullini. Lisaks, kui objekti asukoht radari suhtes muutub, muutuvad erinevatelt elementidelt peegelduvate signaalide faasisuhted. Selle tulemuseks on saadud signaali kõikumised.

Võimalikud on ka muud põhjused peegeldunud signaalide intensiivsuse muutumisel. Seega võib õhusõiduki üksikute elementide vahel toimuda juhtivuse muutus, mille üheks põhjuseks on mootori tööst põhjustatud vibratsioon. Juhtivuse muutumisel muutuvad lennuki pinnal indutseeritud voolude jaotused ja peegeldunud signaalide intensiivsus. Propeller- ja turbopropellerlennukitel on täiendavaks peegelduste intensiivsuse muutumise allikaks propelleri pöörlemine.

Joonis 2.1. Sihtmärgi RCS-i sõltuvus nurgast.

Radarvaatluse käigus muutub pidevalt lennuki (laeva) ja radari vastastikune asukoht. Selle tulemuseks on peegeldunud signaalide kõikumised ja vastavad muutused EPR-is. Sihtmärgi efektiivse hajuvusala tõenäosusjaotuse seadused ja selle väärtuse aja jooksul muutumise olemus määratakse tavaliselt eksperimentaalselt. Selleks salvestatakse peegeldunud signaalide intensiivsus ja pärast kirje töötlemist leitakse signaalide statistilised omadused ja EPR.

Nagu paljud uuringud näitavad, kehtib eksponentsiaalse jaotuse seadus piisava täpsusega õhusõiduki kõikumise σc jaoks

EPR-il on pindala mõõtmed, kuid see ei ole geomeetriline pindala, vaid on energiakarakteristik, see tähendab, et see määrab vastuvõetud signaali võimsuse suuruse.

Sihtmärgi RCS ei sõltu väljastatava laine intensiivsusest ega ka jaama ja sihtmärgi vahelisest kaugusest. Iga ρ 1 suurenemine toob kaasa ρ 2 proportsionaalse suurenemise ja nende suhe valemis ei muutu. Radari ja sihtmärgi vahelise kauguse muutmisel muutub suhe ρ 2 / ρ 1 pöördvõrdeliselt R-ga ja EPR väärtus jääb muutumatuks.

Ühiste punktide sihtmärkide EPR

Enamiku punktsihtmärkide kohta leiate teavet EPR-i kohta radari käsiraamatutest.

kumer pind

Välja kogu pinnast S määrab integraal. On vaja määrata E 2 ja suhe sihtmärgiga antud kaugusel ...

,

kus k on lainearv.

1) Kui objekt on väike, siis võib langeva laine kaugust ja välja lugeda muutumatuks. 2) Kaugust R võib lugeda sihtmärgi kauguse ja sihtmärgi sees oleva kauguse summaks:

,
,
,
,

tasane plaat

Tasapind on kõverjoonelise kumera pinna erijuhtum.

Nurga helkur

Nurga helkuri tööpõhimõte

Nurgareflektor koosneb kolmest risti asetsevast pinnast. Erinevalt plaadist annab nurgareflektor hea peegelduse laia nurga all.

Kolmnurkne

Kui kasutada kolmnurksete tahkudega nurgahelkurit, siis EPR

Nurgahelkurite pealekandmine

Nurgahelkurid on peale pandud

• peibutusvahenditena
• nagu raadio kontrast maamärgid
• tugeva suunakiirgusega katsete läbiviimisel

aganad

Sätte kasutatakse radari töös passiivsete häirete tekitamiseks.

Dipoolreflektori RCS-i väärtus sõltub üldiselt vaatlusnurgast, kuid kõigi nurkade RCS-i väärtus:

Sätte kasutatakse õhusihtmärkide ja maastiku maskeerimiseks, samuti passiivseid radaritulesid.

Agana peegeldussektor on ~70°

Keeruliste sihtmärkide EPR

Keeruliste reaalobjektide RCS-i mõõdetakse spetsiaalsetes paigaldistes ehk vahemikes, kus on saavutatavad kaugema kiiritusvööndi tingimused.

#	Sihtmärgi tüüp	σ c
1	Lennundus
1.1	Hävituslennukid	3-12
1.2	hiiliv võitleja	0,3-0,4
1.3	rindepommitaja	7-10
1.4	Raske pommitaja	13-20
1.4.1	B-52 pommitaja	100
1.4	Transpordilennukid	40-70
2	laevad
2.1	Allveelaev pinnal	30-150
2.2	Allveelaeva lõikamine pinnal	1-2
2.3	väike käsitöö	50-200
2.4	keskmised laevad	²
2.5	suured laevad	> 10²
2.6	Ristleja	~12 000 14 000
3	Maapealsed sihtmärgid
3.1	Auto	3-10
3.2	Tank T-90	29
4	Laskemoon
4.1	tiibrakett ALSM	0,07-0,8
4.2	Operatiiv-taktikalise raketi lõhkepea	0,15-1,6
4.3	ballistiliste rakettide lõhkepea	0,03-0,05
5	Muud eesmärgid
5.1	Inimene	0,8-1
6	Linnud
6.1	Vanker	0,0048
6.2	kühmnokk-luik	0,0228
6.3	Kormoran	0,0092
6.4	punane tuulelohe	0,0248
6.5	Sinpard	0,0214
6.6	Hall hani	0,0225
6.7	Pusa	0,0047
6.8	põldvarblane	0,0008
6.9	harilik kuldnokk	0,0023
6.10	mustpea-kajakas	0,0052
6.11	Valge toonekurg	0,0287
6.12	Käärikas	0,0054
6.13	Türgi raisakotkas	0,025
6.14	kivituvi	0,01
6.15	koduvarblane	0,0008

Lihtsamad mahuliselt hajutatud sihtmärgid on aganad, mida lastakse suurel hulgal lennukilt alla või lastakse välja spetsiaalsete mürskude abil, hajuvad õhus laiali ja moodustavad helkuripilve. Neid kasutatakse passiivsete häirete seadistamiseks laias sagedusvahemikus ja samaaegselt paljude RTS-i vastu.

Aganad on passiivsed poollaine vibraatorid, mille geomeetriline pikkus on lähedal poolele kiiritava radari lainepikkusest (l ≈ 0,47λ). Need on valmistatud metalliseeritud paberist, alumiiniumfooliumist, metalliseeritud klaaskiust ja muudest materjalidest.

EPR pilved alates n aganareflektorid määratakse pilves paiknevate üksikute helkurite RCS-i korrutisega:

σ = n σ teha,

Kus: σ teha– Ühe dipoolreflektori EPR.

Langeva elektromagnetlaine lineaarse polarisatsiooni korral täheldatakse ühe dipoolreflektori RCS-i maksimaalset väärtust, kui selle geomeetriline telg langeb kokku vektoriga E laine elektrivälja tugevus. Seejärel:

σ do max = 0,86λ 2

Kui aganad on orienteeritud vektoriga risti E kiiritav elektromagnetlaine, siis σ do = 0.

Atmosfääri turbulentsi ja dipoolreflektorite aerodünaamiliste omaduste erinevuse tõttu orienteeruvad nad pilves juhuslikult. Seetõttu kasutatakse arvutustes ühe dipoolreflektori RCS-i keskmist väärtust.

σ do sr = 1/5 σ do max = 0,17λ 2,

Kus: λ - kiiritava radari lainepikkus.

Sellest järeldub, et erinevatel sagedustel töötavate RTS-i samaaegne mahasurumine on võimalik ainult erineva pikkusega aganade kasutamisel.

Kõige lihtsamad punktsihid on nurgahelkurid. Suhteliselt väikeste geomeetriliste mõõtmetega neil on märkimisväärne RCS laias lainepikkuste vahemikus, mis võimaldab tõhusalt simuleerida erinevaid punkti sihtmärke.

Nurga helkur koosneb omavahel jäigalt ühendatud, üksteisega risti asetsevatest tasapindadest. Lihtsaim nurgareflektor on kahe- või kolmetahuline nurk (joon. 3.3, a, b).

Joon.3.3. Nurgareflektori tööpõhimõte:

A - kahetahuline; b - kolmetahuline.

Kolmetahulise nurgareflektori omadus peegeldub radari suunas, kui seda kiiritatakse 45 0 nurga all, mis tagab suure RCS-i säilimise selle nurga piires. Hajumisdiagrammi laiendamiseks kasutatakse nurgareflektoreid, mis koosnevad neljast või kaheksast nurgast. Kolmetahulise reflektori DR on näidatud joonisel 3.4.

Joon.3.4. Kolmetahulise helkuri hajumisskeem.

Praktikas kasutatakse kolmnurkseid nurgareflektoreid, millel on kolmnurkne, ristkülikukujuline või sektorikujuline kuju (joonis 3.5, a, b, c).

Joon.3.5. Nurga helkurid: A - kolmnurksete tahkudega (θ 0,5 ≈ 60 0);

b - sektori nägudega; V - ruudukujuliste tahkudega (θ 0,5 ≈ 35 0).

Lihtsa geomeetrilise kujuga objektide puhul saab nende RCS-i määramiseks hankida analüütilisi avaldisi. Kuna võimsusvoo tihedus on otseselt võrdeline elektrivälja tugevuse ruuduga, võib sihtmärgi EPR valemit esitada järgmiselt.

σ \u003d 4πD 2 E 2 2 / E 2 1

Suhtumine E 2 / E 1, mis sisaldub selles väljendis, võib leida Huygensi põhimõtte alusel. See meetod seisneb selles, et kiiritatud objekti pinna iga punkti käsitletakse sekundaarse sfäärilise laine allikana. Seejärel, võttes kokku sekundaarsete sfääriliste lainete toime radarijaama asukohas, saab leida tekkiva sekundaarse kiirguse elektrivälja tugevuse. Mõnede lihtsate sihtmärkide RCS-i määramise arvutusvalemid on toodud tabelis 3.1.

Tabel 3.1. Mõne lihtsa sihtmärgi EPR.

kursuse projekt

SPbGUT im. Bonch-Bruevitš

Raadiosüsteemide ja signaalitöötluse osakond

Kursuseprojekt erialade kaupa

"Raadiosüsteemid", teemal:

"Tõhus hajutamisala"

Lõpetatud:

RT-91 rühma õpilane

Krotov R.E.

Saanud: ROS Gurevich osakonna professor V.E.

Ülesanne välja antud: 30.10.13

Kaitseperiood: 11.12.13

Sissejuhatus ja nii edasi

Radari ehitusskeem

Radari skemaatiline diagramm

Seadme tööteooria

Järeldus

Bibliograafia

Efektiivne hajumisala

(EPR; eng. Radari ristlõige.RCS; mõnes allikas efektiivne hajutav pind, efektiivne hajumise ristlõige,tõhus peegeldav ala, EOP) radaris - mõne fiktiivse tasapinna pindala, mis asub tavaliselt langeva tasapinna laine suunas ja on ideaalne ja isotroopne taasradiaator, mis sihtasukohta paigutades loob sama võimsusvoo tiheduse. radarijaama antenni juures tegeliku sihtmärgina .

Monostaatilise EPR diagrammi näide (B-26 Invader)

RCS on objekti elektromagnetlaine hajutamise omaduse kvantitatiivne mõõt. Koos transiiveri tee energiapotentsiaaliga ja radariantennide CG-ga sisaldub objekti EPR radari ulatuse võrrandis ja määrab vahemiku, millest radar saab objekti tuvastada. Suurenenud RCS-väärtus tähendab objekti suuremat radari nähtavust, RCS-i vähenemine muudab selle tuvastamise keeruliseks (stealth-tehnoloogia).

Konkreetse objekti EPR sõltub selle kujust, suurusest, materjalist, millest see on valmistatud, selle orientatsioonist (vaatest) radari saate- ja vastuvõtupositsioonide antennide suhtes (sealhulgas elektromagnetlainete polarisatsioonist), sondeeriva raadiosignaali lainepikkus. RCS määratakse hajuti kaugema tsooni, radari vastuvõtu- ja saateantennide tingimustes.

Kuna RCS on formaalselt sisestatud parameeter, ei kattu selle väärtus hajuti kogupinna väärtusega ega selle ristlõikepindala väärtusega (ingl. Ristlõige). EPR arvutamine on üks rakendusliku elektrodünaamika probleeme, mida lahendatakse erineva lähendusastmega analüütiliselt (ainult piiratud hulga lihtsa kujuga kehade puhul, näiteks juhtiv kera, silinder, õhuke ristkülikukujuline plaat jne) või numbrilised meetodid. RCS-i mõõtmine (kontroll) viiakse läbi katseplatsidel ja raadiosageduslikes kajakambrites, kasutades reaalseid objekte ja nende skaalamudeleid.

EPR-il on pindala mõõde ja see on tavaliselt näidatud ruutmeetrites. või dBq.m.. Lihtsa kujuga objektide puhul - test - normaliseeritakse EPR tavaliselt sondeeriva raadiosignaali lainepikkuse ruuduga. Laiendatud silindriliste objektide EPR normaliseeritakse nende pikkuse järgi (lineaarne EPR, EPR pikkuseühiku kohta). Mahus jaotatud objektide (näiteks vihmapilv) EPR normaliseeritakse radari eraldusvõime elemendi mahuga (EPR / m3). Pinnasihtmärkide RCS (reeglina osa maapinnast) normaliseeritakse radari eraldusvõime elemendi pindalaga (EPR / sq. M.). Teisisõnu, hajutatud objektide RCS sõltub konkreetse radari konkreetse eraldusvõime elemendi lineaarmõõtmetest, mis sõltuvad radari ja objekti vahelisest kaugusest.

EPR-i saab defineerida järgmiselt (definitsioon on samaväärne artikli alguses toodud määratlusega):

Efektiivne hajumisala(harmoonilise sondeeriva raadiosignaali puhul) - samaväärse isotroopse allika raadiokiirguse võimsuse (loob vaatluspunktis sama raadiokiirguse võimsusvoo tiheduse kui kiiritatud hajuti) ja võimsusvoo tiheduse (W/sq.m) suhe. .) sondeeriva raadiokiirguse kohta hajutaja asukohas.

RCS sõltub suunast hajumist sondeeriva raadiosignaali allikani ja suunast vaatluspunkti. Kuna need suunad ei pruugi kokku langeda (üldjuhul on sondeerimissignaali allikas ja hajuvälja registreerimispunkt ruumis eraldatud), siis sel viisil määratud RCS nn. bistaatiline EPR (kahepositsiooniline EPR, Inglise bistaatiline RCS).

Tagasihajumise diagramm(DOR, monostaatiline EPR, ühepositsiooniline EPR, Inglise monostaatiline RCS, tagasihajutav RCS) on RCS väärtus, kui suunad hajumist sondeerimissignaali allikani ja vaatluspunktini langevad kokku. EPR-i all mõistetakse sageli selle erijuhtumit - monostaatilist EPR-i, see tähendab DOR-i (EPR ja DOR mõisted on segatud) bistaatiliste (mitmepositsiooniliste) radarite vähese levimuse tõttu (võrreldes traditsiooniliste monostaatiliste radaritega, mis on varustatud ühe transiiveriga). antenn). Siiski tuleks eristada EPR(θ, φ; θ 0, φ 0) ja DOR(θ, φ) = EPR(θ, φ; θ 0 =θ, φ 0 =φ), kus θ, φ on suund. hajavälja registreerimise punkti; θ 0 , φ 0 - suund sondeeriva laine allikale (θ, φ, θ 0, φ 0 - sfäärilise koordinaatsüsteemi nurgad, mille algus on joondatud hajutiga).

Üldjuhul mitteharmoonilise ajast sõltuva sondeeriva elektromagnetlaine jaoks (lairiba sondeerimissignaal aegruumi tähenduses) efektiivne hajutusala on ekvivalentse isotroopse allika energia suhe sondeeriva raadiokiirguse energiavoo tihedusse (J/sq.m) hajuti asukohas.

EPR arvutus

Mõelge isotroopselt peegeldavale pinnale langeva laine peegeldusele, mille pindala on võrdne RCS-iga. Sellisest sihtmärgist peegelduv võimsus on RCS-i ja langeva võimsusvoo tiheduse korrutis:

kus on sihtmärgi RCS, on antud polarisatsiooniga langeva laine võimsusvoo tihedus sihtpunktis, on sihtmärgi poolt peegelduv võimsus.

Teisest küljest isotroopselt kiirgav jõud

Või kasutades langeva laine ja peegeldunud laine väljatugevusi:

Vastuvõtja sisendvõimsus:

,

kus on antenni efektiivne pindala.

Võimalik on määrata langeva laine võimsusvoogu kiirgusvõimsuse ja antenni suunatavuse järgi D antud kiirgussuuna jaoks.

Kus .

Seega

. (9)

Epr füüsiline tähendus

EPR-il on pindala mõõde [ m²], Aga ei ole geomeetriline ala(!), vaid on energiakarakteristik, see tähendab, et see määrab vastuvõetud signaali võimsuse suuruse.

Sihtmärgi RCS ei sõltu väljastatava laine intensiivsusest ega ka jaama ja sihtmärgi vahelisest kaugusest. Igasugune tõus toob kaasa proportsionaalse kasvu ja nende suhe valemis ei muutu. Radari ja sihtmärgi vahelise kauguse muutmisel muutub suhe pöördvõrdeliselt ja RCS väärtus jääb muutumatuks.

Ühiste punktide sihtmärkide EPR

• kumer pind

Põld kogu pinnast S on määratud integraaliga Tuleb kindlaks teha E 2 ja suhtumine sihtmärgi etteantud kaugusel ...

,

Kus k- laine number.

1) Kui objekt on väike, siis võib langeva laine kaugust ja välja lugeda muutumatuks.

2) Kaugus R võib mõelda sihtmärgi kauguse ja sihtmärgi sees oleva kauguse summana:

,
,

tasane plaat

Tasapind on kõvera kumera pinna erijuhtum.

Nurga helkur

Nurga helkur- seade ristkülikukujulise tetraeedri kujul, millel on vastastikku risti peegeldavad tasapinnad. Nurgareflektorisse sisenev kiirgus peegeldub rangelt vastupidises suunas.

Kolmnurkne

Kui kasutada kolmnurksete tahkudega nurgahelkurit, siis EPR

aganad

Sätte kasutatakse radari töös passiivsete häirete tekitamiseks.

Dipoolreflektori RCS-i väärtus sõltub üldiselt vaatlusnurgast, kuid kõigi nurkade RCS-i väärtus:

Sätte kasutatakse õhusihtmärkide ja maastiku maskeerimiseks, samuti passiivseid radarimajakaid.

Agana peegeldussektor on ~70°

Märksõnad

EFEKTIIVNE HAISTUSpind / BALLISTILINE OBJEKT / RADARI REFLEKTOR/ EFEKTIIVNE PINNAHAJUMINE / BALLISTILINE OBJEKT / RADAR REFLEKTOR

annotatsioon teadusartikkel elektrotehnikast, elektroonikatehnikast, infotehnoloogiast, teadustöö autor - Akinšin Ruslan Nikolajevitš, Bortnikov Andrei Aleksandrovitš, Tsõbin Stanislav Mihhailovitš, Mamon Juri Ivanovitš, Minakov Jevgeni Ivanovitš

Simulaatorite peegeldavate omaduste täieliku testimise kulude vähendamiseks ballistilised objektid(BO) selliste radariobjektide arvutamiseks on otstarbekas välja töötada mudel ja algoritm. Simulaatorina ballistilised objektid kompleks on valitud radari reflektor, mis on valmistatud kadudeta dielektrikust sfäärilise Lunebergi läätse kujul, mis on kaetud kõrgelt elektrit juhtiva sulamiga, samuti kärbitud koonuse, ketta ja silindriliste elementide kujul. Pakutakse välja Lunebergi objektiivi sisepinnalt peegelduva ava versiooni etapid. Välja on töötatud konstruktsioonielementide refleksiooni füüsiline mudel ja modelleerimistehnika koos arvutusalgoritmiga efektiivne hajutav pind. Algoritm resonantsi arvutamiseks efektiivne hajutav pind ballistilised objektid. See algoritm on esitatud graafilisel kujul. Esitatakse arvutikompleksi liides. simulaatorina ballistiline objekt valitud raske radari reflektor, mis on valmistatud kadudeta dielektrikust kõrge juhtivusega sulamiga kaetud sfääri kujul, samuti tüvikoonuse, ketta ja silindriliste elementide kujul. Graafiliselt on esitatud simulaatori võrdlusnäitajad ballistilised objektid. Järeldus tehakse loodustingimustes tehtud mõõtmistulemuste ja modelleerimise tulemuste võrdlevast analüüsist. Siin on toodud näited BO simulaatori lõhkepea RCS-i arvulistest arvutustest, millel on suurendatud RCS ja suurendatud iga nurga vaade. Uuriti BO simulaatori lõhkepeade variante, millel on suurendatud EPR ja suurendatud täisnurkvaade koos radari dielektrilise reflektori optimaalse paigutusega ja nurgaploki dielektriliste reflektorite sektsioonilise paigutusega.

Seotud teemad elektrotehnika, elektroonikatehnika, infotehnoloogia teadustööd, teadustöö autor - Akinshin Ruslan Nikolajevitš, Bortnikov Andrei Aleksandrovitš, Tsõbin Stanislav Mihhailovitš, Mamon Juri Ivanovitš, Minakov Jevgeni Ivanovitš

• Radar passiivsete häirete korral, kasutades polariseeritud elektromagnetlaineid ja hajutatud kiirguse analüüsi

  2012 / Yatsyshen Valeri Vassiljevitš, Gordejev Aleksei Jurjevitš

• Maapealsete sihtmärkide radari kontrastsuse suurendamine täieliku polarisatsioonisondiga

  2018 / Akinshin Oleg Nikolajevitš, Rumjantsev Vladimir Lvovitš, Peteshov Andrei Viktorovitš

• Sünteetilise avaradari täppide summutamise simulatsiooni tulemused

  2019 / Akinshin Ruslan Nikolajevitš, Rumjantsev Vladimir Lvovitš, Peteshov Andrei Viktorovitš

• Releesignaali simulaator õhuradarisüsteemide ja -seadmete toimimise testimiseks

  2019 / Bokov Aleksander Sergejevitš, Važenin Vladimir Grigorjevitš, Iofin Aleksander Aronovitš, Muhhin Vladimir Vitalievitš

• Raadiokiirgust neelavate katete kasutamine efektiivse hajutava pinna vähendamiseks

  2015 / Vakhitov Maksim Grigorjevitš

• Kelli ekvivalentsiteoreem radaris

  2014 / Kozlov Anatoli Ivanovitš, Tatarinov Viktor Nikolajevitš, Tatarinov Sergei Viktorovitš, Pepeljajev Aleksandr Vladimirovitš

• Sileda pinna kohal helkurite statistiline süsteem mereradari sihtmärgi mudelina

  2017 / Andrejev Aleksander Jurjevitš

• Avariilaevade radariotsingusüsteem, kasutades sfäärilisi helkureid

  2015 / Bazhenov Anatoli Vjatšeslavovitš, Malygin Sergei Vladimirovitš

• Pöördhajumisprobleemi lahendamine ja objekti kuju taastamine peegeldunud elektromagnetlaine välja struktuurist

  2018 / Kozlov Anatoli Ivanovitš, Maslov Viktor Jurjevitš

• Sondivate ja peegeldunud vektorsignaalide maatriksi ristkorrelatsiooni funktsiooni mudel õhus leviva sünteetilise avaradari kontseptuaalseks kujundamiseks

  2019 / Akinshin Ruslan Nikolajevitš, Esikov Oleg Vitalievitš, Zatutšnõi Dmitri Aleksandrovitš, Peteshov Andrei Viktorovitš

Ballistiliste objektide (BO) simulaatorite peegeldusomaduste välikatsete kulude vähendamiseks on soovitatav välja töötada mudel ja algoritm radariobjektide efektiivse pinnahajuvuse arvutamiseks. Ballistiliste objektide simulaatoriks valitakse kadudevabast dielektrikust valmistatud kompleksne radarreflektor. See näeb välja nagu sfääriline Luneburgi objektiiv, millel on kõrge juhtivusega sulamist kate, samuti tüvikoonus, ketas ja silindrilised elemendid. Pakutakse välja Luneburgi objektiivi sisepinnalt peegelduva ava versiooni etapid. Töötatakse välja disainielementide peegelduse füüsiline mudel ja modelleerimise tehnika efektiivse pinnahajutuse arvutusalgoritmiga. Töötatakse välja ballistiliste objektide resonantsefektiivse pinnahajutuse arvutamise algoritm. See algoritm on esitatud graafilisel kujul. Esitatakse arvutuskompleksi liides. Ballistiliste objektide simulaatoriks valisime keeruka radari reflektori, mis on valmistatud kadudeta dielektrilisest kerast, mis on kaetud kõrge juhtivusega sulamist, samuti tüvikoonusest, kettast ja silindrilistest elementidest. Esitatakse ballistiliste objektide simulaatori võrdlusnäitajad. Tehakse järeldus kohapeal tehtud mõõtmiste ja modelleerimistulemuste võrdleva analüüsi kohta. Siin on toodud näited suurenenud ESR-i ja suurendatud igakülgse vaatega BO-simulaatori peaosa ESR-i arvulistest arvutustest. Analüüsitakse BO simulaatori peaosade valikuid, millel on suurendatud ESR ja suurendatud igakülgne vaade radari dielektrilise reflektori optimaalse paigutusega ning dielektriliste reflektorite sektsioonilise paigutusega nurgaplokki.

Teadusliku töö tekst teemal "Radariobjekti simulaatori efektiivse hajuvusala arvutamise mudel ja algoritm"

Vol. 20, nr. 06. 2017

RAADIOTEHNIKA JA KOMMUNIKATSIOON

UDK 621 396 96

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

RADARI OBJEKTI SIMULAATORI EFEKTIIVSE HAJUPIIRKONNA ARVUTAMISE MUDEL JA ALGORITM

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

1 Rakendusprobleemide sektsioon, Venemaa Teaduste Akadeemia, Moskva, Venemaa, 2 Aparaadiehituse keskne projekteerimisbüroo, Tula, Venemaa 3 Tula Riiklik Ülikool, Tula, Venemaa

Ballistiliste objektide (BO) simulaatorite peegeldusomaduste täismahus testimise kulude vähendamiseks on soovitatav välja töötada mudel ja algoritm selliste radariobjektide efektiivse hajumispinna arvutamiseks. Ballistiliste objektide simulaatoriks valitakse kadudeta dielektrikust valmistatud kompleksne radaripeegeldi sfäärilise Lunebergi läätse kujul, mis on kaetud kõrgelt elektrit juhtiva sulamiga, samuti kärbitud koonuse, ketta ja silindriliste elementide kujul. Pakutakse välja Lunebergi objektiivi sisepinnalt peegelduva ava versiooni etapid. Välja on töötatud konstruktsioonielementide peegelduse füüsiline mudel ja modelleerimistehnika koos efektiivse hajuvuspinna arvutamise algoritmiga. Ballistiliste objektide resonantsefektiivse hajuvuspinna arvutamiseks on välja töötatud algoritm. See algoritm on esitatud graafilisel kujul. Esitatakse arvutikompleksi liides. Ballistilise objekti simulaatoriks valiti kadudeta dielektrikust valmistatud kompleksne radaripeegeldi kera kujul, mis on kaetud kõrge elektrijuhtivusega sulamiga, samuti tüvikoonuse, ketta ja silindriliste elementide kujul. Ballistiliste objektide simulaatori võrdlusnäitajad on esitatud graafiliselt. Järeldus tehakse loodustingimustes tehtud mõõtmistulemuste ja modelleerimise tulemuste võrdlevast analüüsist. Siin on toodud näited BO simulaatori lõhkepea RCS-i arvulistest arvutustest, millel on suurendatud RCS ja suurendatud iga nurga vaade. Uuriti BO simulaatori lõhkepeade variante, millel on suurendatud EPR ja suurendatud täisnurkvaade koos radari dielektrilise reflektori optimaalse paigutusega ja nurgaploki dielektriliste reflektorite sektsioonilise paigutusega.

Märksõnad: efektiivne hajutav pind, ballistiline objekt, radari reflektor.

SISSEJUHATUS

Ballistiliste objektide (BO) simulaatorite peegeldusomaduste täismahus testimise kulude vähendamiseks on soovitatav välja töötada mudel ja algoritm selliste radariobjektide efektiivse hajuvuspinna (ESR) arvutamiseks. BR-simulaatoriks valiti kadudeta dielektrikust valmistatud kompleksne radaripeegeldi sfäärilise Lunebergi läätse kujul, mis on kaetud kõrgelt elektrit juhtiva sulamiga, samuti kärbitud koonuse, ketta ja silindriliste elementide kujul.

Lunebergi läätse sisepinnalt peegelduse ava versioon ballistilise objekti mudeli piiratud mahus, võttes arvesse langeva laine polarisatsiooni ja kadudeta ülekandekoefitsienti läbi dielektriku, sisaldab mitut etappi.

SISEMINNALT Peegeldumise AVA VARIAANDI ETAPID

Esimeses etapis jookseb laine radarijaamast (RLS) dielektrilise sfääri R pinnale vootihedusega S, lainepikkus X, mille tulemusena laine polariseerub ja kaldub normaalsest pinnale n. nurga t järgi.

Ovil Aviation High Technologies

Vol. 20, nr. 06. 2017

Maksimaalne pinge E t läätses areneb õhukeskkonnast dielektrikule ülemineku piiril, mis on seletatav dielektrilise keskkonna lainetakistuse vähenemisega.

Teine etapp algab dielektrilise tsooni 2R = 4, e = 3, 5 = 0,001 läbimise hetkest ja on seotud tugevuse koherentse komponendi vähenemisega.

Kolmas etapp algab kera kukkumise hetkest kesknurga φ = 1800, R = 50 mm, katte paksusega 5 = 6 μm sisepinnale, kus dielektri-metalli liides muutub sekundaarseks kiirgusallikaks. (joonis 1).

BO hajumist kirjeldatakse korduvate diferentsiaalvõrrandite süsteemiga ebajärjekindla radarivälja jaoks.

dch(f) 1 praadimine ... j .

1 - I h0 (f) = keF,

dCh (f) + 1 f Г ] 4 (f) = 0,

df2 4k neg (lJ Y J

e 2 Ei (r) , Y NO E0 (r) =

dg2 vC J X tg ^disl

e 2 E0 (r), fl NO E0 (r) =

dg2 1 C J X tg diisel

d(pm 1n e) dE (f, r)

| 0 - õõnsuse sees, Ii - väljaspool;

kus n on elementide arv.

Riis. Joonis 1. Kiire läbimine sfäärilises Lunebergi läätses 1. Kiire läbimine Lyunebergi sfäärilises läätses

Vol. 20, nr. 06. 2017

Oivil Aviation High Technologies

Piirtingimused pinnal õhuga

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

kus a on keskkonna juhtivus; Laiendus - pinge x-l; E3 - pinna pinge £; x - elektrijuhtivuse erikoefitsient.

Radarivälja kokkupuute konstruktsiooni kihtidega piirtingimused pinnal BS

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

kus 5 on laine metallisse tungimise sügavus; E0 - intensiivsuse koherentne komponent; E1 - pinge ebaühtlane komponent; x - kihi elektrijuhtivuse erikoefitsient; E on väljatugevuse koherentne ja ebajärjekindel komponent.

EPR-objektiivi piirtingimused kell 00

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

kus R1 on läätse esipoolkera raadius; I 2 - läätse tagumise poolkera raadius; kotr - läätse pinnalt peegelduskoefitsient.

Ketta piirtingimused 3600 juures

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

kus ma olen - põhja raadius; eitada. - alt peegelduskoefitsient. Süsteemi parema külje kiirgustingimused (1), (2)

Me esindame radarivälja kujul

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

E0 + Ei E0 + Ei E0 + E1

kus N, N, Nk - kujufunktsioon lõplike elementide (FE) sõlmedes.

Vaadeldavate protsesside matemaatiline kirjeldus on esitatud kahe omavahel seotud funktsiooni süsteemi abil:

Kaotus funktsionaalne Фп (Е(г));

Hajumisfunktsionaalne Φ (a(r)). Kirjutame vormile ülesande kadude funktsionaalsuse

CM1 Aulayop High Technologies f "=/12 2

Vo1. 20, nr. 06. 2017

4p/a(E7 - Ex)c1£

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

kus E1 on ebaühtlase välja tugevus; Eo - koherentse välja intensiivsus; r - radiaalne koordinaat; x - erijuhtivuse koefitsient; в± - dielektriline läbilaskvus; ^01 - välja intensiivsus; k - skaleerimistegur; yo on ülekandetegur läbi dielektriku; N0 - murdumisnäitaja; bp - kaotustegur.

Kirjutame hajumise funktsiooni vormile

4zhkogo /F1

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

kus a 1 - EPR ebaühtlane väli; a0 - koherentse välja EPR; f1 - nurga koordinaat; k0 - häirekoefitsient; Ф1 - ühiku pinnafunktsioon; kotr - peegelduskoefitsient; Emax - maksimaalne väljatugevus; f| on laine polarisatsiooninurk.

Kasutades üldtuntud lõplike elementide meetodi seoseid (9) ja (10) jaoks, saab määrata maatriksvõrrandid.

Juhtivusmaatriksil on vorm

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

kus x on juhtivuse koefitsient;

[B]t on kujufunktsiooni transponeeritud gradientmaatriks; £ 1 - CE pindala koos kattega. Peegeldusmaatriksil on vorm

K 2 \u003d / Kotr N

kus kotr - peegelduskoefitsient; N on transponeeritud kuju funktsiooni maatriks; 82 - poolt -

CE pindala.

Edastusmaatriksil on vorm

K3 \u003d R01 / y 0kMg W£3,

kus y0 on ülekandetegur läbi dielektriku; k - skaleerimistegur; ^ 01 - primaarallikast kiirgava välja intensiivsus; 3 £ - dielektriku CE pindala.

Vol. 20, 6. l 2017

Murdumismaatriksil on vorm

kus Yu on sekundaarse kiirguse sagedus; c on valguse kiirus; 5o - sekundaarse allika CE pindala.

Kirjutame lõpuks hajutusmaatriksi kujule

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

kus am on EPR asümptoot; u(kg) on ​​energia hajumise funktsioon; Vo on hajutavate elementide summutusfunktsioon.

Piirtingimustega radarivälja korduvad maatrikssüsteemid võib kirjutada järgmiselt

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

fen = f NT (1 - q01)kQdV,

Siin on P0 õhu lainetakistus; k - häirekoefitsient; £ 1 - võimsusvoog teisesest allikast (objektiiv); qol on primaarallikast (radarist) kiiratava välja intensiivsus; n on läätse piirkaugus; r11 on kaugus piki BO ava objektiiviga; φ on BO kiirgusnurk; Et - radari maksimaalne väljatugevus; d0 on õhu dielektriline konstant; /a0 - õhu magnetiline läbilaskvus.

ALGORITM RESONANTSE EFEKTIIVSE HAJUPIIRKONNA ARVUTAMISEKS

BO resonants-EPR arvutamise algoritm on näidatud joonisel fig. 2.

BO mittehomogeensete struktuuride resonants-RCS arvutamiseks rakendatakse kolmest paneelist koosnev liides, millest esimeses visualiseeritakse BO ja teises on realiseeritud geomeetriliste ja radari parameetrite komplekt, kolmandas on eksperimentaalsete mõõtmiste tulemuste tabeliväärtuste ja arvutustulemuste hetkeväärtuste tabelid ja sõltuvusgraafikud (joonis 3).

BO võrdlevad näitajad, mida kasutatakse tuvastamise tõenäosuse ja BO simulaatorite arvu hindamiseks testimise ajal, on näidatud joonisel fig. 4 . Näidikute arvud vastavad: 1 - sfäärilise reflektoriga (kajavabades tingimustes); 2. helkur 1 ja nurgahelkurite plokk (kajavabades tingimustes); 3 - helkur 1 ja nurgahelkurite plokk (looduslikes tingimustes).

Tsiviillennunduse kõrgtehnoloogiad

Vol. 20, nr. 06. 2017

Teljelõike koordinaat

Teljelõike koordinaat

Dia<>m)_

FE või FE pikkus lähtepunktist (mm)

Keskne uhp plaanis Ü (zpaö)

Katte paksus & _(µm)_

Katte samm h

Kihtide arv ja

Juhtivus % (1 /s)

■ty-passage, go-intense jne. üi?TpaHt.

Kozf ficients

JV-refraktsiooni Ki-interferents

K - skaleerimine, Ii - kaod

1. Muutujate parameetrite sisestamine

Sagedus Laine F-aste – 3. (cas)% tajstr antenn – D (aï)

U. FE maatriksite ja r-propiitide dpl arvutamine. sagedused

1U. Selgitus FE maatriksite ja -m-prop. sagedused

b. EPR valik tabupist. sakk. I

14. |sh-a|<5 i

13. Sosinal!* süsteemimaatriksid

11. KEiSE ühendamine süsteemi

3. Psrameproe arvutamine: DND, efektiivsus - g EPR \ suzazhnost - Q Vq L&

tfl, j^oi ^enz

Teljelõike koordinaat

Teljelõike koordinaat _DlS-mm)_

FE või SE pikkus (eesmärk)

Erikaal või mass (kg / m?), (kg)

Lõplike impulsside hulga genereerimine

FE võrgu pealekandmine või selle paksendamine

Lisatingimuste arvestamine

Üksikud ja tavalised pinnad. funkt. F1 ja F^

15. Tulemuste kuvamine

12. Piirtingimuste arvestus

Riis. Joonis 2. Algoritm BO resonants-EPR arvutamiseks 2. Resonants-EPR BO arvutamise algoritm

J 50 Ptt"*.- 1"

Dh-1+n TlillWJi

| 30 Rshr * "« | ÖJ YAGCHmn

GddtrL.ii |30 PjWTprp.ifrt |s0

SMH# [EOO |TOO m

Teisese teabe kuvamine

Tabeliline EPR-i hajumise indikaator

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

EPR-i hajumise indikaator

Radari töörežiimid

6 | 7 | 8 | 3 | 1P[

10,007 |a04 |0,02 |0,02

G Pildiotsija G 0...3G0 G 0...90

Impulse G One'iga. C~ rühm.

100 150 200 250 300 350

Radari parameetrid

Sagedus, GHz | 10

Lainepikkus, cm h

Ava.m2 10,046

Riis. Joonis 3. Arvuti kompleksliides: a - BO visualiseerimine; b - geomeetrilised ja radari parameetrid; c - eksperimentaalsete mõõtmistulemuste tabeliväärtuste ja arvutustulemuste hetkeväärtuste tabelid 3. Arvutisüsteemi liides: a) BO visualiseerimine; b) geomeetrilised ja radari parameetrid; c) katseproovide tulemuste tabeliväärtuste ja arvutustulemuste hetkeväärtuste tabelid

Vol. 20, nr. 06. 2017

Ovil Aviation High Technologies

Riis. Joonis 4. BO simulaatori võrdlusnäitajad 4. BO simulaatori võrdlev indikatrisa

Looduslikes tingimustes tehtud mõõtmiste tulemuste ja simulatsiooni tulemuste võrdlev analüüs näitab, et simulatsiooniviga ei ületa 3 dB.

BO EPR moodustumise protsessi parandamiseks, võttes arvesse resonantssagedust, muudeti paraboolvõrrandi meetodit. Modifikatsioon viis efektiivse ala määramiseni, võttes arvesse radari peegeldussüsteemi resonantsi (sfääriline dielektriline reflektor ja nurgareflektorite plokk). Arvmeetodiks valiti lõplike elementide meetod (FEM). Eeldatakse, et mudel võtab arvesse laine polarisatsiooni ja kaja tingimusi. FEM-i kasutamine toob kaasa arvutusaja pikenemise koos elementide suuruse vähenemise ja nende arvu suurenemisega, nimelt nurgaploki põikvaheseinte arvuga, mis läheb üle resonantsnähtustele, mis seab tingimused diferentsiaalvõrrandite lahendamine osatuletistes paralleelselt inkoherentsele väljale || ja risti L-ga

kiirguse suund süsteemile det = 0 . Eelnevat arvesse võttes arvutatakse ja

mõõdetud hajumisnäitajad on eelistatavalt tabelina paigutatud nii, et nurgasamm on 10° ja varieerub ühtlaselt vahemikus 0 kuni 3600, samas kui amplituudi väärtused väljastatakse nii, et skaleerimistegurit on mugav arvutada. EPR arvulised uuringud viidi läbi, võttes arvesse resonantsi vastavalt väljatöötatud mudelile sõltuvalt kiiritusnurgast klaaskiudkattega ja ilma. Uurimistulemused (joon. 4) näitavad, et BO-simulaatori lõhkepea (HF) RCS suureneb juba oluliselt kiiritusnurkade puhul 10-80° ning kiiritusnurkade korral 80-130° on vajalik väärtus tegelikult olemas. väga elektrit juhtiva kattega. Põhisagarate amplituud 90 ja 270° juures on ilma nurgaplokita vastavalt 3,8 m2 ja 0° kiiritusnurga juures vastavalt 2 m2 ja ilma plokita 1,35 m2.

MSTU teadusbülletään GA_Volume 20, nr 06, 2017

Civil Aviation High Technologies Vol. 20, nr. 06. 2017

Eksperimendist saadud ja väljatöötatud mudeli abil arvutatud BO simulaatori EPR indikaatori ligikaudsed polünoomid on toodud tabelis. 1 ja 2.

Tabel 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 - 80,487gt + 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;

Tabel 2

Nr Nurga suund, kraadi Lähendavad polünoomid (ümbrisjoon) 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 g3 t - 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 "6 g4 t - 0,0024 g3 t + 0,7664 g2 t - 1 ° 8,22 gt + 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

Tabelites toodud andmete analüüsi tulemusena selgus, et BO-simulaatori HF EPR erijuhtivusteguri 5,2 10-17 1/s juures:

Väljatöötatud mudeli järgi ai = 1,428 m2;

Katse järgi aP = 1,78 m2.

Vol. 20, nr. 06. 2017

Tsiviillennunduse kõrgtehnoloogiad

Väljatöötatud mudeli BO-simulaatori HF-i EPR-i arvväärtuste saamiseks ilma katteid arvesse võtmata on vaja arvestada klaaskiust katte läbilasketeguriga, mis on 3.

See on klaaskiust katte raadioläbipaistvuse kõrgendatud tehniliste nõuete tagajärg. Pange tähele, et kõik ülaltoodud indikaatorid on pööratud 900 nurga võrra ja tarkvara pakub võimalust pöörata indikaatoreid 90, 180 ja 2700 nurga võrra. Samuti on nendelt joonistelt näha, et HF simulaatori RCS kaitsekattega ja ilma on sarnase kuju ja amplituudiga.

Ballistilise objekti simulaatoriks valiti kadudeta dielektrikust valmistatud kompleksne radaripeegeldi kera kujul, mis on kaetud kõrge elektrijuhtivusega sulamiga, samuti tüvikoonuse, ketta ja silindriliste elementide kujul. Ballistiliste objektide simulaatori võrdlusnäitajad on esitatud graafiliselt.

On toodud näited suurenenud RCS-i ja suurendatud täisnurga vaatega BO-simulaatori HF RCS-i arvulistest arvutustest, arvutus näitas meetodi suurt täpsust, mis ei ületa 1-5%. Määratakse BO simulaatori HF variantide EPR arvutuslikud näitajad.

Tulemuste kohaselt uuriti radari dielektrilise reflektori optimaalse paigutusega BO simulaatori lõhkepea variante koos suurendatud RCS-i ja suurendatud täisnurga vaatega ning dielektriliste reflektorite sektsioonilise paigutusega nurgaploki variante, näidati, et BO simulaatori iga nurga vaade suureneb 2 korda ja GS-i RCS suureneb 4 korda. See tulemus sõltub dielektrilise materjali ja klaaskiu omadustest, mis näitavad, et resonantssagedus on 10–14 GHz, kõrge juhtivusega kattekihi paksusega dielektrilise reflektori pinnal on 6–9 mikronit ja 15–20 mikronit. nurgaploki pindadel.

BIBLIOGRAAFIA

1. Raadioelektroonilised süsteemid. Ehituse ja teooria alused: teatmeteos / toim. I. Shirman. M.: CJSC "Makvis", 1998. 825 lk.

2. Lavaline E.A. Raadiolainete hajumine keerulise kujuga kehadele. Moskva: Raadio ja side, 1986. 183 lk.

3. Makarovets N.A., Sebyakin A.Yu. Õhusihtmärgi simulaatori peaosa efektiivse hajuvusala mõõtmine // Raadiopäevale pühendatud XXIV teadusliku sessiooni kokkuvõtete kogu. Tula: TulGU, 2006, lk 176-179.

5. Taflove A., Hagness S. Arvutuslik elektrodünaamika: lõpliku erinevuse aegdomeeni meetod, NY, Artech House, 2000, 467 lk.

6. Gibbson D. Momentide meetod elektromagnetikas. NY, Chapman & Hall CRC, 2008, 594 lk.

7. Ufimtsev P.Ya. Difraktsiooni füüsikalise teooria alused. M.: Binom, 2009. 352 lk.

8. Millimeeterradar: avastamis- ja juhtimismeetodid loomulike ja organiseeritud häirete korral / A.B. Borzov [i dr.]. M.: Radiotehnika, 2010. 376 lk.

9. Keeruliste radariobjektide geomeetriliste mudelite sünteesimeetodid / A.B. Borzov [et al.] // Elektromagnetlained ja elektroonilised süsteemid. 2003. V. 8. nr 5. S. 55-63.

10. Antifeev V.N., Borzov A.B., Suchkov V.B. Keerulise kujuga objektide radari hajuväljade füüsikalised mudelid. M.: Kirjastus MSTU im. N.E. Bauman, 2003. 61 lk.

11. ^bak V.O. Radari helkurid. M.: Ilmalik raadio. 1975. 244 lk.

Tsiviillennunduse kõrgtehnoloogiad

Vol. 20, nr. 06. 2017

12. Meizels E.N., ToproBaHoB V.A. Radari sihtmärkide hajumise karakteristikute mõõtmine. Moskva: Nõukogude raadio. 1972. 232 lk.

13. Teoreetilised ja eksperimentaalsed uuringud kahetahuliste ja kolmetahuliste nõgusate struktuuride polarisatsioonikarakteristikute kohta / A.B. Borzov [et al.] // Elektromagnetlained ja elektroonilised süsteemid. 2010. V. 15. nr 7. S. 27-40.

14. Grupi õhusihi tuvastamine nurkmüra abil / N.S. Akinshin, E.A. Amirbekov, R.P. Bystrov, A.V. Khomyakov // Raadiotehnika, 2014. Nr 12. Lk 70-76.

Akinshin Ruslan Nikolajevitš, tehnikateaduste doktor, dotsent, juhtivteadur, SPP RAS, [e-postiga kaitstud].

Bortnikov Andrei Aleksandrovitš, JSC "TsKBA" juhtivinsener, [e-postiga kaitstud].

Tsybin Stanislav Mihhailovitš, JSC "TsKBA" juhtivinsener, [e-postiga kaitstud].

Mamon Juri Ivanovitš, tehnikateaduste doktor, TsKBA JSC peaspetsialist, [e-postiga kaitstud].

Minakov Jevgeni Ivanovitš, tehnikateaduste doktor, dotsent, Tula osariigi ülikooli professor, [e-postiga kaitstud].

RADARISIMULAATORI OBJEKTI EFEKTIIVSE HAJUTURUUTRUUTI ARVUTAMISE MUDEL JA ALGORITM

Ruslan N. Akinšin1, Andrei A. Bortnikov2, Stanislav M. Tsibin2, Juri I. Mamon2, Jevgeni I. Minakov3

1SSP RAS, Moskva, Venemaa 2CDBAE, Tula, Venemaa 3Tula osariigi ülikool, Tula, Venemaa

Seejärel vähendage ballistiliste objektide (BO) simulaatorite peegeldusomaduste välikatsete kulusid, on soovitatav välja töötada mudel ja algoritm radariobjektide efektiivse pinnahajuvuse arvutamiseks. Ballistiliste objektide simulaatoriks valitakse kadudevabast dielektrikust valmistatud kompleksne radarreflektor. See näeb välja nagu sfääriline Luneburgi objektiiv, millel on kõrge juhtivusega sulamist kate, samuti tüvikoonus, ketas ja silindrilised elemendid. Pakutakse välja Luneburgi objektiivi sisepinnalt peegelduva ava versiooni etapid. Töötatakse välja disainielementide peegelduse füüsiline mudel ja modelleerimise tehnika efektiivse pinnahajutuse arvutusalgoritmiga. Töötatakse välja ballistiliste objektide resonantsefektiivse pinnahajutuse arvutamise algoritm. See algoritm on esitatud graafilisel kujul. Esitatakse arvutuskompleksi liides. Ballistiliste objektide simulaatoriks valisime keeruka radari reflektori, mis on valmistatud kadudeta dielektrilisest kerast, mis on kaetud kõrge juhtivusega sulamist, samuti tüvikoonusest, kettast ja silindrilistest elementidest. Esitatakse ballistiliste objektide simulaatori võrdlusnäitajad. Tehakse järeldus kohapeal tehtud mõõtmiste ja modelleerimistulemuste võrdleva analüüsi kohta. Siin on toodud näited suurenenud ESR-i ja suurendatud igakülgse vaatega BO-simulaatori peaosa ESR-i arvulistest arvutustest. Analüüsitakse BO simulaatori peaosade valikuid, millel on suurendatud ESR ja suurendatud igakülgne vaade radari dielektrilise reflektori optimaalse paigutusega ning dielektriliste reflektorite sektsioonilise paigutusega nurgaplokki.

Märksõnad: efektiivne pinnahajumine, ballistiline objekt, radari reflektor.

1. Raadioelektroonilised süsteemid. Põhikonstruktsioon. Teatmeteos. M., Aktsiaselts "Makvis", 1998, 825 lk. (inglise keeles)

Vol. 20, nr. 06. 2017

Tsiviillennunduse kõrgtehnoloogiad

2 Lavaline E.A. Rasseyanie radiovoln na Telach slozhnoy formy. M., Raadio ja side, 1986, 183 lk. (inglise keeles)

3. Makarovets N.A., Sebyakin A.Yu. Izmerenie effektivnoy ploschadi rasseyaniya golovnoy chasti imitatora vozdushnoy tseli. . Tula, Tula State University, 2006, lk. 176-179. (inglise keeles)

4 Sullivan D.M. Elektromagnetiline simulatsioon FDTD-meetodil. NY, IEEE Press, 2000, 165 lk.

5. Taflove A., Hagness S. Arvutuslik elektrodünaamika: lõplike vahedega ajadomeeni meetod. NY, Artech House, 2000, 467 lk.

6. Gibbson D. Momentide meetod elektromagnetikas. NY, Chapman & Hall CRC, 2008, 594 lk.

7. Ufimtsev P.Ya. Osnovy fizicheskoy teooria difraktsii. M., Binom, 2009, 352 lk. (inglise keeles)

8. Millimetrovaya radiolokatsiya: metody obnaruzheniya I navedeniya v usloviyah estestvennyh I organiseeritud pomeh. A.B. Borzov. M., Radiotehnika, 2010, 376 lk. (inglise keeles)

9. Metody sinteza geometricheskih modeley slozhnyh radiolokatsionnyh ob "ektov. A.B. Borzov. Elektromagnitnye volny I elektronnye sistemy, 2003, nr 5, lk 55-63. (vene keeles)

10. Antifejev 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 lk (vene keeles)

11. Kobak V.O. Radiolokatsioonilised peegeldused. M., Nõukogude raadio, 1975, 244 lk. (inglise keeles)

12. Maisels E.N., Torgovanov V.A. Izmerenie harakteristik rasseyaniya radiolokatsionnyh tseley. M., Nõukogude raadio, 1972, 232 lk. (inglise keeles)

13. Teoreticheskie i eksperimentalnye issledovaniya polyarizatsionnyh harakteristik dvugran-nyh struktur. Borzov A.B. . Elektromagnitne volny ja elektronnye systemy. Radiotechnika, 2014, nr. 12, lk 70-76. (inglise keeles)

TEAVE AUTORIDE KOHTA

Ruslan N. Akinshin, tehnikateaduste doktor, dotsent, RAS-i SPP vanemteadur, [e-postiga kaitstud].

Andrey A. Bortnikov, JSC TsKBA juhtivinsener, [e-postiga kaitstud].

Stanislav M. Tsibin, JSC TsKBA juhtivinsener, [e-postiga kaitstud].

Yury I. Mamon, tehnikateaduste doktor, JSC TsKBA peaspetsialist, [e-postiga kaitstud].