وابستگی epr صفحه به فرمول زاویه. منطقه پراکندگی موثر EPR اهداف نقطه مشترک
مرسوم است که بین انعکاس های پراکنده، پراکنده و رزونانس تمایز قائل شوند. اگر ابعاد خطی سطح انعکاسی بسیار بیشتر از طول موج باشد و خود سطح صاف باشد، بازتاب چشمگیر رخ می دهد. در این حالت، زاویه تابش پرتو رادیویی برابر با زاویه بازتاب است و موج تابش ثانویه به رادار باز نمی‌گردد (به جز در مورد تابش عادی).
اگر ابعاد خطی سطح جسم در مقایسه با طول موج بزرگ باشد و سطح خود ناهموار باشد، بازتاب منتشر رخ می دهد. علاوه بر این، به دلیل جهت گیری متفاوت عناصر سطحی، امواج الکترومغناطیسی در جهات مختلف از جمله به سمت رادار پراکنده می شوند. انعکاس تشدید زمانی مشاهده می شود که ابعاد خطی اجسام بازتابنده یا عناصر آنها برابر با تعداد فرد نیم موج باشد. بر خلاف انعکاس پراکنده، تابش تشدید ثانویه معمولاً دارای شدت بالا و جهت مشخص است که بستگی به طراحی و جهت عنصر ایجاد کننده بازتاب دارد.
در مواردی که طول موج نسبت به ابعاد خطی هدف زیاد باشد، موج فرودی به دور هدف خم می شود و شدت موج بازتابی ناچیز است.
از نقطه نظر تشکیل سیگنال هنگام بازتاب، اشیاء مشاهده رادار معمولاً به اندازه های کوچک تقسیم می شوند و در فضا یا روی سطح توزیع می شوند.
اجسام با اندازه کوچک شامل اجسامی هستند که ابعاد آنها در برد و مختصات زاویه ای به طور قابل توجهی کوچکتر از ابعاد عنصر تفکیک رادار است. در برخی موارد، اجسام کوچک ساده ترین پیکربندی هندسی را دارند. خواص انعکاسی آنها را می توان به راحتی از نظر تئوری تعیین کرد و برای هر مکان نسبی خاص هدف و رادار مورد نظر پیش بینی کرد. در شرایط واقعی، اهداف از ساده ترین نوع بسیار نادر هستند. بیشتر اوقات شما باید با اشیایی با پیکربندی پیچیده سروکار داشته باشید که از تعدادی عنصر بازتابنده ساده به هم پیوسته تشکیل شده است. نمونه هایی از اهداف با پیکربندی پیچیده عبارتند از هواپیما، کشتی، سازه های مختلف و غیره.
سایر اهداف مجموعه ای از اشیاء منفرد هستند که در یک منطقه خاص از فضا توزیع شده اند که اندازه آنها به طور قابل توجهی بزرگتر از عنصر وضوح رادار است. بسته به ماهیت این توزیع، بین اهداف توزیع شده در حجم (مثلاً یک ابر بارانی) و توزیع سطح (سطح زمین و غیره) تمایز قائل می شود. سیگنال منعکس شده از چنین هدفی نتیجه تداخل سیگنال های بازتابنده توزیع شده در عنصر وضوح است.
برای موقعیت نسبی ثابت رادار و اجسام بازتابی، دامنه و فاز موج بازتابی دارای مقدار کاملاً مشخصی است. بنابراین، در اصل، کل سیگنال منعکس شده حاصل را می توان برای هر مورد خاص تعیین کرد. با این حال، در طول فرآیند نظارت راداری، موقعیت‌های نسبی اهداف و رادار معمولاً تغییر می‌کند و در نتیجه نوسانات تصادفی در شدت و فاز سیگنال‌های برگشتی حاصل می‌شود.
منطقه پراکندگی هدف موثر (RCS).
محاسبه برد رصدی رادار به یک مشخصه کمی از شدت موج منعکس شده نیاز دارد. قدرت سیگنال منعکس شده در ورودی گیرنده ایستگاه به تعدادی از عوامل و مهمتر از همه به خواص بازتابی هدف بستگی دارد. به طور معمول، اهداف راداری با منطقه پراکندگی مؤثر مشخص می شوند. منطقه پراکندگی مؤثر هدف در مواردی که آنتن رادار امواج الکترومغناطیسی با قطبش یکسان را ساطع و دریافت می کند به عنوان مقدار σts درک می شود که برابری σtsP1=4πK2P2 را برآورده می کند، جایی که P1 چگالی شار توان موج مستقیم است. یک قطبش معین در محل هدف. P2 چگالی شار توان موجی با قطبش معین است که از هدف در آنتن رادار منعکس شده است. R فاصله رادار تا هدف است. مقدار EPR را می توان به طور مستقیم با استفاده از فرمول محاسبه کرد
σtsP1=4πR2P2/ P1
مطابق فرمول بالا، σt دارای بعد مساحت است. بنابراین، می توان آن را به طور مشروط به عنوان یک منطقه معین معادل یک هدف پرتو رادیویی معمولی با مساحت σt در نظر گرفت، که با اتلاف همسانگردی تمام توان موجی که روی آن از رادار وارد می شود، در نقطه دریافت همان چگالی شار توان P2 را ایجاد می کند. هدف واقعی
اگر EPR هدف داده شود، با مقادیر شناخته شده P1 و R، می توان چگالی شار توان موج منعکس شده P را محاسبه کرد و سپس با تعیین قدرت سیگنال دریافتی، محدوده را تخمین زد. از ایستگاه رادار
منطقه پراکندگی موثر σt به شدت موج ساطع شده یا به فاصله بین ایستگاه و هدف بستگی ندارد. در واقع، هر گونه افزایش در P1 منجر به افزایش متناسب در P2 می شود و نسبت آنها در فرمول تغییر نمی کند. هنگامی که فاصله بین رادار و هدف تغییر می کند، نسبت P2/P1 به نسبت R2 تغییر می کند و مقدار σt بدون تغییر باقی می ماند.
اهداف پیچیده و گروهی
در نظر گرفتن ساده ترین بازتابنده ها کار سختی نیست. بیشتر اهداف راداری واقعی ترکیبی پیچیده از بازتابنده های مختلف هستند. در فرآیند رصد راداری چنین اهدافی، با سیگنالی سروکار داریم که نتیجه تداخل چندین سیگنال منعکس شده از عناصر منفرد هدف است.
هنگام تابش یک جسم پیچیده (به عنوان مثال، هواپیما، کشتی، تانک، و غیره)، ماهیت بازتاب از عناصر جداگانه آن به شدت به جهت آنها بستگی دارد. در برخی موقعیت‌ها، بخش‌های خاصی از هواپیما یا کشتی ممکن است سیگنال‌های بسیار شدیدی تولید کنند، در حالی که در موقعیت‌های دیگر شدت سیگنال‌های بازتاب‌شده ممکن است به صفر برسد. علاوه بر این، هنگامی که موقعیت یک جسم نسبت به رادار تغییر می کند، روابط فاز بین سیگنال های منعکس شده از عناصر مختلف تغییر می کند. در نتیجه، نوساناتی در سیگنال حاصل رخ می دهد.
دلایل احتمالی دیگری نیز برای تغییر در شدت سیگنال های منعکس شده وجود دارد. بنابراین، ممکن است تغییری در رسانایی بین عناصر منفرد هواپیما مشاهده شود که یکی از دلایل آن لرزش های ناشی از کار موتور است. هنگامی که رسانایی تغییر می کند، توزیع جریان های القا شده بر روی سطح هواپیما و شدت سیگنال های منعکس شده تغییر می کند. برای هواپیماهای ملخی و توربوپراپ، یک منبع اضافی تغییر در شدت انعکاس، چرخش ملخ است.
شکل 2.1. وابستگی EPR هدف به زاویه
در طی فرآیند رصد رادار، موقعیت نسبی هواپیما (کشتی) و رادار به طور مداوم تغییر می کند. نتیجه این نوسانات سیگنال های منعکس شده و تغییرات مربوطه در ESR است. قوانین توزیع احتمال ناحیه پراکندگی مؤثر هدف و ماهیت تغییرات در این کمیت در طول زمان معمولاً به صورت تجربی تعیین می شوند. برای انجام این کار، شدت سیگنال های منعکس شده را ثبت کنید و پس از پردازش ضبط، مشخصات آماری سیگنال ها و ESR را بیابید.
همانطور که بسیاری از مطالعات نشان داده اند، برای نوسانات σc هواپیما، قانون توزیع نمایی با دقت کافی معتبر است.
EPR دارای بعد مساحت است، اما یک منطقه هندسی نیست، بلکه یک مشخصه انرژی است، یعنی مقدار قدرت سیگنال دریافتی را تعیین می کند.
RCS هدف نه به شدت موج ساطع شده و نه به فاصله بین ایستگاه و هدف بستگی ندارد. هر افزایشی در ρ 1 منجر به افزایش متناسب در ρ 2 می شود و نسبت آنها در فرمول تغییر نمی کند. هنگامی که فاصله بین رادار و هدف تغییر می کند، نسبت ρ 2 / ρ 1 به نسبت R تغییر می کند و مقدار EPR بدون تغییر باقی می ماند.
EPR اهداف نقطه مشترک
برای اکثر اهداف نقطه ای، اطلاعات مربوط به EPR را می توان در کتاب های مرجع رادار یافت
سطح محدب
میدان از کل سطح S توسط انتگرال تعیین می شود لازم است E 2 و نسبت در یک فاصله معین به هدف تعیین شود ...
| , |
جایی که عدد موج k
1) اگر جسم کوچک باشد، فاصله و میدان موج فرودی را می توان بدون تغییر در نظر گرفت. 2) فاصله R را می توان مجموع فاصله تا هدف و فاصله درون هدف در نظر گرفت:
| , | |
| , | |
| , | |
| , |
صحفه صاف
سطح صاف حالت خاصی از یک سطح محدب منحنی است.
بازتابنده گوشه
اصل عملکرد بازتابنده گوشه
بازتابنده گوشه از سه سطح عمود بر هم تشکیل شده است. بر خلاف صفحه، یک بازتابنده گوشه بازتاب خوبی در طیف وسیعی از زوایای ایجاد می کند.
مثلثی
اگر از یک بازتابنده گوشه ای با لبه های مثلثی استفاده شود، EPR
کاربرد بازتابنده های گوشه ای
از بازتابنده های گوشه ای استفاده می شود
- به عنوان طعمه
- به عنوان نشانه های رادیویی کنتراست
- هنگام انجام آزمایش هایی با تابش جهت دار قوی
بازتابنده دوقطبی
بازتابنده های دوقطبی برای ایجاد تداخل غیرفعال در عملکرد رادار استفاده می شوند.
بزرگی EPR بازتابنده دوقطبی به طور کلی به زاویه دید بستگی دارد، با این حال، EPR برای همه زوایا برابر است با:
بازتابنده های دوقطبی برای استتار اهداف هوایی و زمین و همچنین به عنوان چراغ های راداری غیرفعال استفاده می شوند.
بخش بازتاب بازتابنده دوقطبی ~70 درجه است
ESR اهداف پیچیده
ESR اشیاء واقعی پیچیده در تأسیسات ویژه یا مکان‌های آزمایشی اندازه‌گیری می‌شود، جایی که شرایط تابش میدان دور قابل دستیابی است.
| # | نوع هدف | σ ج |
|---|---|---|
| 1 | هواپیمایی | |
| 1.1 | هواپیمای جنگنده | 3-12 |
| 1.2 | جنگنده رادارگریز | 0,3-0,4 |
| 1.3 | بمب افکن خط مقدم | 7-10 |
| 1.4 | بمب افکن سنگین | 13-20 |
| 1.4.1 | بمب افکن B-52 | 100 |
| 1.4 | هواپیماهای حمل و نقل | 40-70 |
| 2 | کشتی ها | |
| 2.1 | زیردریایی روی سطح | 30-150 |
| 2.2 | گیر کردن یک زیردریایی روی سطح | 1-2 |
| 2.3 | رگ های کوچک | 50-200 |
| 2.4 | کشتی های متوسط | ² |
| 2.5 | کشتی های بزرگ | > 10² |
| 2.6 | رزمناو | ~ 12,000 14,000 |
| 3 | اهداف زمینی | |
| 3.1 | خودرو | 3-10 |
| 3.2 | تانک T-90 | 29 |
| 4 | مهمات | |
| 4.1 | موشک کروز ALCM | 0,07-0,8 |
| 4.2 | کلاهک یک موشک عملیاتی - تاکتیکی | 0,15-1,6 |
| 4.3 | کلاهک موشک بالستیک | 0,03-0,05 |
| 5 | اهداف دیگر | |
| 5.1 | انسان | 0,8-1 |
| 6 | پرنده ها | |
| 6.1 | روک | 0,0048 |
| 6.2 | قو خاموش | 0,0228 |
| 6.3 | باکلان | 0,0092 |
| 6.4 | بادبادک قرمز | 0,0248 |
| 6.5 | ملارد | 0,0214 |
| 6.6 | غاز خاکستری | 0,0225 |
| 6.7 | سویت شرت | 0,0047 |
| 6.8 | گنجشک درختی | 0,0008 |
| 6.9 | سار معمولی | 0,0023 |
| 6.10 | مرغ سر سیاه | 0,0052 |
| 6.11 | لک لک سفید | 0,0287 |
| 6.12 | لپ زنی | 0,0054 |
| 6.13 | کرکس بوقلمون | 0,025 |
| 6.14 | کبوتر سنگی | 0,01 |
| 6.15 | گنجشک خانه | 0,0008 |
ساده ترین هدف توزیع حجمی بازتابنده های دوقطبی است که به تعداد زیاد از هواپیما پرتاب می شوند یا توسط پرتابه های مخصوص شلیک می شوند، در هوا پراکنده می شوند و ابری از بازتابنده ها را تشکیل می دهند. آنها برای ایجاد پارازیت غیرفعال در یک محدوده فرکانس وسیع و به طور همزمان در برابر بسیاری از ایستگاه های رادیویی استفاده می شوند.
بازتابنده های دوقطبیآنها ویبراتورهای نیمه موج غیرفعال با طول هندسی نزدیک به نیمی از طول موج رادار تابش دهنده (l ≈ 0.47λ) هستند. آنها از کاغذ متالایز، فویل آلومینیوم، فایبرگلاس متالایز و سایر مواد ساخته می شوند.
ابرهای EPR از nبازتابنده های دوقطبی با حاصل ضرب EPR بازتابنده های منفرد واقع در ابر تعیین می شود:
σ = n σ انجام دهید,
جایی که: σ انجام دهید- EPR یک بازتابنده دوقطبی.
با قطبش خطی موج الکترومغناطیسی فرودی، حداکثر مقدار EPR یک بازتابنده دو قطبی زمانی مشاهده می شود که محور هندسی آن با بردار منطبق باشد. Eقدرت میدان الکتریکی موج سپس:
σ do max = 0.86λ 2
اگر بازتابنده دوقطبی عمود بر بردار باشد Eتابش موج الکترومغناطیسی، سپس σ do = 0.
به دلیل تلاطم جو و تفاوت در خواص آیرودینامیکی بازتابنده های دوقطبی، آنها به طور دلخواه در ابر جهت گیری می کنند. بنابراین در محاسبات از میانگین مقدار ESR یک بازتابنده دو قطبی استفاده می شود.
σ do sr = 1/5 σ انجام حداکثر = 0.17λ 2,
جایی که: λ - طول موج رادار تابش دهنده
نتیجه این است که سرکوب همزمان RTS که در فرکانس های مختلف کار می کند فقط در صورت استفاده از بازتابنده های دوقطبی با طول های مختلف امکان پذیر است.
ساده ترین اهداف نقطه ای بازتابنده های گوشه ای هستند. با ابعاد هندسی نسبتاً کوچک، آنها دارای ارزش ESR قابل توجهی در طیف گسترده ای از طول موج ها هستند که شبیه سازی موثر اهداف نقطه ای مختلف را ممکن می سازد.
بازتابنده گوشهاز صفحات عمود بر هم به هم پیوسته صلب تشکیل شده است. ساده ترین بازتابنده گوشه یک گوشه دو وجهی یا سه وجهی است (شکل 3.3، a، b).
شکل 3.3. اصل عملکرد بازتابنده گوشه:
آ -دو وجهی; ب –مثلثی
بازتابنده گوشه مثلثی دارای خاصیت انعکاس چشمگیر به سمت رادار در هنگام تابش در زاویه 45 0 است که حفظ یک ESR بزرگ در این زاویه را تضمین می کند. برای گسترش الگوی پراکندگی، از بازتابنده های گوشه ای متشکل از چهار یا هشت گوشه استفاده می شود. DR یک بازتابنده مثلثی در شکل 3.4 نشان داده شده است.
شکل 3.4. نمودار پراکندگی یک بازتابنده مثلثی.
در عمل از بازتابنده های گوشه مثلثی استفاده می شود که شکل مثلثی، مستطیلی یا بخش دارند (شکل 3.5، a، b، c).
شکل 3.5. بازتابنده های گوشه ای: آ -با لبه های مثلثی (θ 0.5 ≈ 60 0)؛
ب –با لبه های بخش؛ V -با لبه های مربع (θ 0.5 ≈ 35 0).
برای اجسام با شکل هندسی ساده، می توانید عبارات تحلیلی را برای تعیین ESR آنها بدست آورید. از آنجایی که چگالی شار توان مستقیماً با مجذور شدت میدان الکتریکی متناسب است، فرمول EPR هدف را می توان به صورت
σ = 4πD 2 E 2 2 /E 2 1
نگرش E 2 / E 1، که در این عبارت گنجانده شده است، می توان بر اساس اصل هویگنس یافت. این روش شامل در نظر گرفتن هر نقطه از سطح جسم تحت تابش به عنوان منبع یک موج کروی ثانویه است. سپس با جمع‌بندی اثر امواج کروی ثانویه در محل رادار، می‌توان قدرت میدان الکتریکی حاصل از تابش ثانویه را پیدا کرد. فرمول های محاسبه برای تعیین EPR برخی از اهداف ساده در جدول 3.1 آورده شده است.
جدول 3.1. EPR چند هدف ساده
پروژه دوره
SPbSUT im. بونش بروویچ
گروه سیستم های رادیویی و پردازش سیگنال
پروژه درسی در این رشته
"سیستم های مهندسی رادیو" با موضوع:
"منطقه پراکندگی موثر"
تکمیل شد:
دانشجوی گروه RT-91
کروتوف R.E.
پذیرفته شده توسط: استاد گروه ROS Gurevich V.E.
صدور تکلیف: 13/10/30
دوره حفاظت: 12/11/13
مقدمه و غیره
دیاگرام بلوک رادار
نمودار شماتیک رادار
تئوری عملکرد دستگاه
نتیجه
کتابشناسی - فهرست کتب
منطقه پراکندگی موثر
(EPR؛ انگلیسی) مقطع رادار RCS; در برخی منابع - سطح پراکندگی موثر, قطر پراکندگی موثر,منطقه بازتابی موثرتشدید کننده تصویر) در رادار - ناحیه ای از سطح مسطح ساختگی که در جهت موج صفحه فرود نرمال قرار دارد و یک فرستنده مجدد ایده آل و همسانگرد است که با قرار گرفتن در محل هدف، همان را ایجاد می کند. چگالی شار قدرت در آنتن ایستگاه رادار به عنوان هدف واقعی.
نمونه ای از نمودار EPR تک استاتیک (B-26 Invader)
EPR اندازه گیری کمی توانایی یک جسم برای پراکندگی موج الکترومغناطیسی است. همراه با پتانسیل انرژی مسیر فرستنده گیرنده و آنتن های آنتن رادار، EPR جسم در معادله برد رادار و محدوده ای را که در آن یک جسم می تواند توسط رادار شناسایی شود را تعیین می کند. افزایش مقدار ESR به معنای دید بیشتر رادار یک شی است؛ کاهش ESR تشخیص را دشوارتر می کند (فناوری پنهان کاری).
EPR یک جسم خاص به شکل، اندازه، ماده ای که از آن ساخته شده است، به جهت (زاویه) آن در رابطه با آنتن های موقعیت های ارسال و دریافت رادار (از جمله قطبش امواج الکترومغناطیسی) بستگی دارد. و در طول موج سیگنال رادیویی کاوشگر. EPR در شرایط منطقه دور پراکنده، آنتن های رادار گیرنده و ارسال کننده تعیین می شود.
از آنجایی که EPR یک پارامتر به طور رسمی معرفی شده است، مقدار آن با مقدار کل سطح دیفیوزر یا مقدار سطح مقطع آن منطبق نیست (eng. سطح مقطع). محاسبه EPR یکی از مسائل الکترودینامیک کاربردی است که با درجات مختلف تقریب به صورت تحلیلی حل می شود (فقط برای محدوده محدودی از اجسام با شکل ساده، به عنوان مثال، یک کره رسانا، استوانه، صفحه مستطیلی نازک و غیره) یا با روش های عددی اندازه گیری (نظارت) ESR در مکان های آزمایش و در اتاق های آنکوئیک فرکانس رادیویی با استفاده از اشیاء واقعی و مدل های مقیاس آنها انجام می شود.
EPR ابعاد مساحت دارد و معمولاً برحسب متر مربع نشان داده می شود. یا dBq.m.. برای اجسام با شکل ساده - نمونه های آزمایشی - EPR معمولاً به مربع طول موج سیگنال رادیویی کاوشگر نرمال می شود. EPR اجسام استوانه ای کشیده به طول آنها نرمال می شود (EPR خطی، EPR در واحد طول). EPR اشیاء توزیع شده در حجم (به عنوان مثال، یک ابر بارانی) به حجم عنصر وضوح رادار (ECR/ متر مکعب) نرمال می شود. EPR اهداف سطحی (معمولاً بخشی از سطح زمین) به منطقه عنصر وضوح رادار (ECR / متر مربع) نرمال می شود. به عبارت دیگر، EPR اجسام توزیع شده به ابعاد خطی یک عنصر وضوح خاص از یک رادار خاص بستگی دارد که به فاصله بین رادار و جسم بستگی دارد.
EPR را می توان به صورت زیر تعریف کرد (تعریف معادل تعریف ارائه شده در ابتدای مقاله است):
منطقه پراکندگی موثر(برای یک سیگنال رادیویی کاوشگر هارمونیک) - نسبت توان انتشار رادیویی یک منبع همسانگرد معادل (ایجاد در نقطه مشاهده همان چگالی شار توان رادیویی پراکنده تابش شده) به چگالی شار توان (W/m²) .) از انتشار رادیویی کاوشگر در نقطه مکان پراکنده.
EPR به جهت از پراکنده به منبع سیگنال رادیویی کاوشگر و جهت به نقطه مشاهده بستگی دارد. از آنجایی که این جهات ممکن است با هم مطابقت نداشته باشند (در حالت کلی، منبع سیگنال کاوشگر و نقطه ثبت میدان پراکنده در فضا از هم جدا می شوند)، EPR تعیین شده به این روش نامیده می شود. Bistatic EPR (روشن و خاموش EPR، انگلیسی بیستاتیک RCS).
نمودار پس پراکندگی(دور، EPR مونواستاتیک, EPR تک موقعیت، انگلیسی RCS تک استاتیک, RCS پراکنده عقب) مقدار RCS زمانی است که جهت ها از پراکنده به منبع سیگنال کاوشگر و به نقطه مشاهده مطابقت دارند. EPR اغلب به مورد خاص خود اشاره می کند - EPR monostatic، یعنی DOR (مفاهیم EPR و DOR مخلوط شده اند) به دلیل شیوع کم رادارهای bistatic (چند موقعیت) (در مقایسه با رادارهای monostatic سنتی مجهز به یک فرستنده و واحد). آنتن گیرنده). با این حال، باید بین EPR(θ، φ؛ θ 0، φ 0) و DOR(θ، φ) = EPR(θ، φ؛ θ 0 =θ، φ 0 =φ) تمایز قائل شد، جایی که θ، φ جهت است. به نقطه ثبت نام میدان پراکنده؛ θ 0، φ 0 - جهت به منبع موج کاوشگر (θ، φ، θ 0، φ 0 - زوایای سیستم مختصات کروی، که ابتدای آن با دیفیوزر هم تراز است).
در حالت کلی، برای یک موج الکترومغناطیسی کاوشگر با یک وابستگی زمانی ناهارمونیک (یک سیگنال کاوشگر پهن باند در مفهوم مکانی-زمانی) منطقه پراکندگی موثر- نسبت انرژی یک منبع همسانگرد معادل به چگالی شار انرژی (J/sq.m.) انتشار رادیویی کاوشگر در نقطه ای که پراکنده قرار دارد.
محاسبه EPR
اجازه دهید انعکاس یک موج را روی یک سطح بازتابی همسانگرد با مساحتی برابر با EPR در نظر بگیریم. توان منعکس شده از چنین هدفی حاصل ضرب EPR و چگالی شار توان فرودی است:
جایی که RCS هدف است، چگالی شار توان موج فرودی یک قطبش معین در محل هدف، توان منعکس شده توسط هدف است.
از سوی دیگر، قدرت تابش همسانگرد
یا با استفاده از نقاط قوت میدان موج فرودی و موج منعکس شده:
برق ورودی گیرنده:
|
|
,ناحیه موثر آنتن کجاست
می توان جریان توان موج فرودی را بر حسب توان تابشی و جهت دهی آنتن تعیین کرد. Dبرای یک جهت معین تابش
جایی که 
.
بدین ترتیب،
|
|
.
(9)معنای فیزیکی epr
EPR دارای بعد مساحت [ متر مربع]، ولی یک منطقه هندسی نیست(!)، اما یک مشخصه انرژی است، یعنی میزان قدرت سیگنال دریافتی را تعیین می کند.
RCS هدف نه به شدت موج ساطع شده و نه به فاصله بین ایستگاه و هدف بستگی ندارد. هر افزایشی منجر به افزایش متناسب می شود و نسبت آنها در فرمول تغییر نمی کند. هنگامی که فاصله بین رادار و هدف تغییر می کند، نسبت به نسبت معکوس تغییر می کند و مقدار EPR بدون تغییر باقی می ماند.
EPR اهداف نقطه مشترک
سطح محدب
میدان از کل سطح استوسط انتگرال تعیین می شود لازم است تعیین شود E 2 و نگرش در فاصله معین تا هدف...
|
|
,جایی که ک- شماره موج
1) اگر جسم کوچک باشد، فاصله و میدان موج فرودی را می توان بدون تغییر در نظر گرفت.
2) فاصله آررا می توان به عنوان مجموع فاصله تا هدف و فاصله درون هدف در نظر گرفت:
|
|
|
|
|
,
,صحفه صاف
سطح صاف حالت خاصی از یک سطح محدب منحنی است.
بازتابنده گوشه
بازتابنده گوشه- وسیله ای به شکل چهار وجهی مستطیلی با صفحات بازتابی متقابل عمود بر هم. تابش وارد شده به بازتابنده گوشه در جهت کاملا مخالف منعکس می شود.
مثلثی
اگر از یک بازتابنده گوشه ای با لبه های مثلثی استفاده شود، EPR
بازتابنده دوقطبی
بازتابنده های دوقطبی برای ایجاد تداخل غیرفعال در عملکرد رادار استفاده می شوند.
بزرگی EPR بازتابنده دوقطبی به طور کلی به زاویه دید بستگی دارد، با این حال، EPR برای همه زوایا برابر است با:
بازتابنده های دوقطبی برای استتار اهداف هوایی و زمین و همچنین به عنوان چراغ های راداری غیرفعال استفاده می شوند.
بخش بازتاب بازتابنده دوقطبی ~70 درجه است
کلید واژه ها
سطح پراکندگی موثر / شیء بالستیک / بازتابنده رادار/ پراکندگی سطحی موثر / شی بالستیک / بازتابنده رادارحاشیه نویسی مقاله علمی در مورد مهندسی برق، مهندسی الکترونیک، فناوری اطلاعات، نویسنده کار علمی - آکینشین روسلان نیکولاویچ، بورتنیکوف آندری الکساندروویچ، تسیبین استانیسلاو میخایلوویچ، مامون یوری ایوانوویچ، میناکوف اوگنی ایوانوویچ
برای کاهش هزینه آزمایش در مقیاس کامل خواص بازتابی شبیه سازها اشیاء بالستیک(BO) توصیه می شود که یک مدل و الگوریتم برای محاسبه چنین اشیاء راداری ایجاد شود. به عنوان یک مقلد اشیاء بالستیکمجتمع انتخاب شده است بازتابنده رادار، از یک دی الکتریک بدون تلفات به شکل یک لنز کروی Luneberg که با یک آلیاژ بسیار رسانا پوشانده شده است و همچنین یک مخروط کوتاه، دیسک و عناصر استوانه ای ساخته شده است. مراحل نوع بازتاب دیافراگم از سطح داخلی عدسی لونبرگ پیشنهاد شده است. یک مدل فیزیکی بازتاب روی عناصر ساختاری و یک تکنیک مدل‌سازی با یک الگوریتم محاسبه توسعه داده شده است. سطح پراکندگی موثر. الگوریتمی برای محاسبه رزونانس ایجاد شده است سطح پراکندگی موثر اشیاء بالستیک. این الگوریتم به صورت گرافیکی ارائه شده است. رابط مجتمع محاسباتی ارائه شده است. به عنوان یک مقلد شی بالستیکمجتمع انتخاب شده است بازتابنده رادار، از یک دی الکتریک بدون تلفات به شکل یک کره پوشش داده شده با یک آلیاژ بسیار رسانا و همچنین یک مخروط کوتاه، دیسک و عناصر استوانه ای ساخته شده است. شاخص های مقایسه ای شبیه ساز به صورت گرافیکی ارائه شده است اشیاء بالستیک. نتیجه‌گیری از تحلیل مقایسه‌ای نتایج اندازه‌گیری در شرایط طبیعی و نتایج مدل‌سازی گرفته می‌شود. نمونه هایی از محاسبات عددی EPR قسمت سر یک شبیه ساز BO با افزایش EPR و افزایش دید همه جانبه ارائه شده است. انواع قسمت های سر شبیه ساز BO با افزایش ESR و افزایش دید همه جانبه با قرارگیری بهینه بازتابنده دی الکتریک رادار و بلوک گوشه با قرارگیری مقطعی بازتابنده های دی الکتریک مورد مطالعه قرار گرفته است.
مطالب مرتبط آثار علمی در مورد مهندسی برق، مهندسی الکترونیک، فناوری اطلاعات، نویسنده کار علمی - آکینشین روسلان نیکولاویچ، بورتنیکوف آندری الکساندروویچ، تسیبین استانیسلاو میخایلوویچ، مامون یوری ایوانوویچ، میناکوف اوگنی ایوانوویچ
-
رادار در حضور تداخل غیرفعال با استفاده از امواج الکترومغناطیسی پلاریزه و تجزیه و تحلیل تابش پراکنده
2012 / یاتسیشن والری واسیلیویچ، گوردیف الکسی یوریویچ -
افزایش کنتراست راداری اهداف زمینی با سنجش قطبش کامل
2018 / آکینشین اولگ نیکولایویچ، رومیانتسف ولادیمیر لوویچ، پتشوف آندری ویکتورویچ -
نتایج شبیه سازی سرکوب لکه در رادار دیافراگم مصنوعی
2019 / آکینشین روسلان نیکولایویچ، رومیانتسف ولادیمیر لوویچ، پتشوف آندری ویکتورویچ -
شبیه ساز سیگنال رله برای آزمایش عملکرد سیستم ها و دستگاه های رادار هوابرد
2019 / بوکوف الکساندر سرگیویچ، واژنین ولادیمیر گریگوریویچ، یوفین الکساندر آرونوویچ، موخین ولادیمیر ویتالیویچ -
استفاده از پوشش های جذب کننده رادیو برای کاهش سطح پراکندگی موثر
2015 / واخیتوف ماکسیم گریگوریویچ -
قضیه هم ارزی کل در رادار
2014 / کوزلوف آناتولی ایوانوویچ، تاتاریف ویکتور نیکولاویچ، تاتاریف سرگئی ویکتورویچ، پپلیایف الکساندر ولادیمیرویچ -
سیستم آماری بازتابنده ها بر روی سطح صاف به عنوان مدلی از یک هدف راداری دریایی
2017 / آندریف الکساندر یوریویچ -
سیستم راداری برای جستجوی شناورهای آسیب دیده با استفاده از بازتابنده های کروی
2015 / باژنوف آناتولی ویاچسلاوویچ، مالیگین سرگئی ولادیمیرویچ -
حل مشکل پراکندگی معکوس و بازیابی شکل یک جسم از ساختار میدان موج الکترومغناطیسی بازتابی
2018 / کوزلوف آناتولی ایوانوویچ، ماسلوف ویکتور یوریویچ -
مدل تابع همبستگی متقاطع ماتریس سیگنال های برداری صدا و بازتابی برای طراحی مفهومی یک رادار دیافراگم مصنوعی هوابرد
2019 / آکینشین روسلان نیکولاویچ، یسیکوف اولگ ویتالیویچ، زاتچنی دیمیتری الکساندروویچ، پتشوف آندری ویکتورویچ
برای کاهش هزینه آزمایش های میدانی خواص بازتابی شبیه سازهای شبیه سازهای بالستیک (BO)، توصیه می شود یک مدل و الگوریتم برای محاسبه پراکندگی سطحی موثر اجسام راداری ایجاد شود. به عنوان شبیه ساز اجسام بالستیک، یک بازتابنده رادار پیچیده، ساخته شده از دی الکتریک بدون تلفات انتخاب شده است. به نظر می رسد یک لنز کروی لونبورگ با پوششی از آلیاژ با رسانایی بالا و همچنین مخروط، دیسک و عناصر استوانه ای بریده شده باشد. مراحل نسخه دیافراگم بازتاب از سطح داخلی لنز Luneburg پیشنهاد شده است. یک مدل فیزیکی از انعکاس بر روی عناصر طراحی و تکنیک مدل‌سازی با الگوریتم محاسبه پراکندگی سطح موثر توسعه یافته است. الگوریتم محاسبه رزونانس اشیاء بالستیک پراکندگی سطح موثر کار شده است. این الگوریتم به صورت گرافیکی ارائه شده است. رابط مجتمع محاسباتی ارائه شده است. به‌عنوان شبیه‌ساز شی بالستیک، ما یک بازتاب‌دهنده راداری پیچیده، ساخته‌شده از یک کره دی‌الکتریک بدون تلفات با پوششی از آلیاژ با رسانایی بالا و همچنین از مخروط، دیسک و عناصر استوانه‌ای کوتاه انتخاب کردیم. شاخص های مقایسه ای شبیه ساز اشیاء بالستیک ارائه شده است. نتیجه گیری در مورد تجزیه و تحلیل مقایسه ای نتایج حاصل از اندازه گیری های درجا و نتایج مدل سازی انجام شده است. نمونه هایی از محاسبات عددی ESR قسمت سر شبیه ساز BO با افزایش ESR و افزایش نمای همه جانبه آورده شده است. گزینه های قطعات سر شبیه ساز BO با افزایش ESR و افزایش دید همه جانبه با قرارگیری بهینه بازتابنده دی الکتریک رادار و یک واحد گوشه با قرارگیری مقطعی بازتابنده های دی الکتریک مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.
متن کار علمی با موضوع "مدل و الگوریتم محاسبه منطقه پراکندگی موثر یک شبیه ساز شی راداری"
جلد 20، شماره 06, 2017
مهندسی رادیو و ارتباطات
UDC 621.396.96
DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-6-141-151
مدل و الگوریتم محاسبه منطقه پراکندگی موثر یک شبیه ساز شی رادار
R.N. AKINSHIN1، A.A. BORTNIKOV2، S.M. TSYBIN2، Yu.I. MAMON2، E.I. MINAKOV3
1بخش مسائل کاربردی آکادمی علوم روسیه، مسکو، روسیه، 2 دفتر طراحی مرکزی مهندسی دستگاه، تولا، روسیه 3 دانشگاه دولتی تولا، تولا، روسیه
برای کاهش هزینه آزمایش در مقیاس کامل خواص بازتابی شبیه‌سازهای شی بالستیک (BO)، توصیه می‌شود یک مدل و الگوریتم برای محاسبه سطح پراکندگی مؤثر این گونه اجرام راداری توسعه دهیم. به عنوان شبیه ساز اجسام بالستیک، یک بازتابنده رادار پیچیده انتخاب شده است که از یک دی الکتریک بدون تلفات به شکل یک عدسی کروی Luneberg که با یک آلیاژ بسیار رسانای الکتریکی پوشانده شده است، و همچنین یک مخروط، دیسک و عناصر استوانه ای کوتاه ساخته شده است. مراحل نوع بازتاب دیافراگم از سطح داخلی عدسی لونبرگ پیشنهاد شده است. یک مدل فیزیکی انعکاس بر روی عناصر ساختاری و یک تکنیک مدل‌سازی با الگوریتمی برای محاسبه سطح پراکندگی موثر توسعه داده شده است. الگوریتمی برای محاسبه سطح پراکندگی موثر تشدید اجسام بالستیک توسعه داده شده است. این الگوریتم به صورت گرافیکی ارائه شده است. رابط مجتمع محاسباتی ارائه شده است. یک بازتابنده راداری پیچیده ساخته شده از یک دی الکتریک بدون تلفات به شکل یک کره پوشش داده شده با یک آلیاژ بسیار رسانای الکتریکی و همچنین یک مخروط کوتاه، دیسک و عناصر استوانه‌ای، به عنوان شبیه‌ساز یک شی بالستیک انتخاب شد. شاخص های مقایسه ای شبیه ساز شی بالستیک به صورت گرافیکی ارائه شده است. نتیجه‌گیری از تحلیل مقایسه‌ای نتایج اندازه‌گیری در شرایط طبیعی و نتایج مدل‌سازی گرفته می‌شود. نمونه هایی از محاسبات عددی EPR قسمت سر یک شبیه ساز BO با افزایش EPR و افزایش دید همه جانبه ارائه شده است. انواع قسمت های سر شبیه ساز BO با افزایش ESR و افزایش دید همه جانبه با قرارگیری بهینه بازتابنده دی الکتریک رادار و بلوک گوشه با قرارگیری مقطعی بازتابنده های دی الکتریک مورد مطالعه قرار گرفته است.
کلمات کلیدی: سطح پراکندگی موثر، جسم بالستیک، بازتابنده رادار.
معرفی
برای کاهش هزینه آزمایش در مقیاس کامل خواص انعکاسی شبیه سازهای شی بالستیک (BO)، توصیه می شود یک مدل و الگوریتم برای محاسبه سطح پراکندگی موثر (ESR) چنین اشیاء راداری توسعه دهیم. یک بازتابنده پیچیده رادار ساخته شده از یک دی الکتریک بدون تلفات به شکل یک لنز کروی Luneberg که با یک آلیاژ بسیار رسانای الکتریکی پوشانده شده است، و همچنین یک مخروط، دیسک و عناصر استوانه‌ای کوتاه، به عنوان شبیه‌ساز BO انتخاب شد.
نسخه دیافراگم بازتاب از سطح داخلی عدسی لونبرگ در حجم محدود یک مدل شی بالستیک، با در نظر گرفتن پلاریزاسیون موج فرودی و ضریب انتقال بدون تلفات از طریق دی الکتریک، شامل چندین مرحله است.
مراحل تغییر دیافراگم بازتاب از سطح داخلی
در مرحله اول، موج به سطح کره دی الکتریک R با چگالی شار S، طول موج X از ایستگاه رادار (رادار) نزدیک می شود که در نتیجه موج قطبی شده و از حالت نرمال به سطح n منحرف می شود. زاویه ^.
فن آوری های بالای هوانوردی اویل
جلد 20، شماره 06, 2017
حداکثر شدت Et در لنز در مرز انتقال از محیط هوا به دی الکتریک ایجاد می شود که با کاهش مقاومت موج محیط دی الکتریک توضیح داده می شود.
مرحله دوم از لحظه ای که دی الکتریک از منطقه 2R = 4، e = 3، 5 = 0.001 عبور می کند شروع می شود و با کاهش مولفه منسجم ولتاژ همراه است.
مرحله سوم از لحظه سقوط بر روی سطح داخلی یک کره با زاویه مرکزی φ = 1800، R = 50 میلی متر، ضخامت پوشش 5 = 6 میکرومتر شروع می شود، جایی که رابط دی الکتریک و فلز به منبع ثانویه تابش تبدیل می شود (شکل . 1).
پراکندگی از یک BO توسط یک سیستم معادلات دیفرانسیل برگشتی برای یک میدان راداری نامنسجم توصیف می‌شود.
dch(f) 1 سرخ شده ... j .
1 - I h0 (f) = keF،
dCh (f) + 1 f G ] 4 (f) = 0،
df2 4k neg (lJ U J
d 2 Ei (r) , Y N0 E0 (r) =
dg2 vC J X tg ^disl
d 2 E0 (r) , fl N0 E0 (r) =
dg2 1 C J X tg دیزل
d(rt 1P e) dE (f، g،)
| 0 - داخل حفره، Ii - خارج.
که در آن n تعداد عناصر است.
برنج. 1. عبور پرتو در عدسی کروی لونبرگ 1. عبور یک پرتو در عدسی کروی Lyuneberg
جلد 20، شماره 06, 2017
فن آوری های بالای هوانوردی اویل
شرایط مرزی در یک سطح با محیط هوا
a(E.-E«) = -T1G" (3)
که در آن a رسانایی محیط است. Ex - تنش در x; E3 - کشش روی سطح £؛ x - ضریب ویژه هدایت الکتریکی.
شرایط مرزی سطح BS تماس میدان راداری با لایه های سازه
I (E0 - E1) = -x dE، (4)
که در آن 5 عمق نفوذ موج به فلز است. E0 - جزء منسجم تنش؛ E1 - جزء تنش نامنسجم؛ x رسانایی الکتریکی خاص در لایه است. E کل جزء منسجم و نامنسجم قدرت میدان است.
شرایط مرزی برای لنز EPR در 00
آ! (0) = n(I + I) 2 cotr، (5)
که در آن R1 شعاع نیمکره جلویی لنز است. R 2 - شعاع نیمکره عقب لنز. cotr ضریب بازتاب از سطح عدسی است.
شرایط مرزی برای دیسک در 3600
a (3600) = n (یدن) کوتر، (6)
من کجا هستم - شعاع پایین؛ نفی کردن - ضریب بازتاب از پایین. شرایط تابش سمت راست سیستم (1)، (2)
بیایید میدان راداری را در شکل تصور کنیم
E = [s](E)=|^، N، Kk ]=<
E0 + Ei E0 + Ei E0 + E1
که در آن N، N، Nk تابعی از شکل در گره های المان محدود (FE) است.
توصیف ریاضی فرآیندهای مورد بررسی با استفاده از یک سیستم از دو تابع مرتبط ارائه شده است:
از دست دادن عملکردی Фп (E(r));
عملکردی پراکندگی Ф(а(r)). اجازه دهید عملکرد از دست دادن مشکل را در فرم بنویسیم
SM1 Au1ayop High Technologies f"=/12 2
Uo1. 20، N0. 06, 2017
4p/a(E7 - Ex)c1£
-/O(E0 -Ex)+ /k(1 -dt،
که در آن E1 قدرت میدان نامنسجم است. Eо - قدرت میدان منسجم؛ r - مختصات شعاعی. x - ضریب هدایت خاص. b± - ثابت دی الکتریک؛ ^01 - شدت میدان؛ k - ضریب پوسته پوسته شدن؛ уо - ضریب انتقال از طریق دی الکتریک؛ N0 - ضریب شکست؛ bn - ضریب ضرر.
اجازه دهید تابع پراکندگی را به شکل بنویسیم
4zhkoGo/F1
d(E12 + Eo2/ E1) (C08ff 7 + 8Shff)
که در آن 1 EPR میدان نامنسجم است. a0 - EPR میدان منسجم؛ f1 - مختصات زاویه ای. k0 - ضریب تداخل؛ F1 - عملکرد تک سطحی. cotr - ضریب بازتاب؛ Emax - حداکثر قدرت میدان. f| - زاویه قطبش برای موج.
با استفاده از روابط روش اجزای محدود شناخته شده برای (9) و (10) می توان معادلات ماتریسی را تعیین کرد.
ماتریس رسانایی شکل دارد
[k1] = \х[в ] [В ]
که در آن x ضریب هدایت ویژه است.
[В]т - ماتریس جابجایی گرادیان های تابع شکل. 1 پوند مساحت سطح FE پوشش داده شده است. ماتریس بازتاب دارای فرم است
K 2 = / Kotr N
جایی که cotr ضریب بازتاب است. N ماتریس انتقالی تابع شکل است. 82 - توسط-
مساحت سطح CE.
ماتریس عبور دارای فرم است
K3 = R01 / 0kMg W 3 پوند،
که در آن y0 ضریب انتقال از طریق دی الکتریک است. k - ضریب پوسته پوسته شدن؛ ^01 - شدت میدان ساطع شده از منبع اولیه. 3 پوند مساحت سطح FE برای دی الکتریک است.
جلد 20، ش 06، 2017
ماتریس شکست فرم دارد
که در آن یو فرکانس تابش ثانویه است. c سرعت نور است. 5o مساحت سطح منبع ثانویه FE است.
اجازه دهید در نهایت ماتریس پراکندگی را به شکل بنویسیم
Kp = در U(kr) V02 (K1 + K0 - K2 + K3
کجا am مجانب EPR است. u(kg) تابع اتلاف انرژی است. Vo تابع تضعیف در عناصر پراکنده است.
سیستم‌های ماتریس مکرر برای یک میدان راداری با شرایط مرزی را می‌توان به این شکل نوشت
K"faH؛، K1(E1)+K0(E0)=f؛ K (CTl) = 0، K1(E) + K0(E0) = 0،
fen = f NT (1 - q01)kQdV،
در اینجا P0 مقاومت موجی هوا است. k - ضریب تداخل. £ 1 - جریان برق از منبع ثانویه (عدسی)؛ qol شدت میدان ساطع شده از منبع اولیه (رادار) است. n فاصله مرزی تا لنز است. r11 فاصله در امتداد دیافراگم BO با لنز است. f زاویه تابش BO است. Em - حداکثر قدرت میدان از رادار. b0 - ثابت دی الکتریک هوا؛ /a0 - نفوذپذیری مغناطیسی هوا.
الگوریتم محاسبه منطقه پراکندگی موثر تشدید
الگوریتم محاسبه رزونانس EPR یک BO در شکل 1 ارائه شده است. 2.
برای محاسبه EPR رزونانس سازه‌های BO ناهمگن، یک رابط شامل سه پانل پیاده‌سازی شده است که در اولی BO تصویرسازی شده و در دومی مجموعه‌ای از پارامترهای هندسی و راداری پیاده‌سازی شده است، در سوم جدولی وجود دارد. مقادیر جدول بندی شده نتایج اندازه گیری های تجربی و مقادیر فعلی نتایج محاسبات و نمودارهای وابستگی (شکل 3).
شاخص‌های مقایسه‌ای BO، که توسط آنها احتمال تشخیص و تعداد شبیه‌سازهای BO در طول آزمایش تخمین زده می‌شود، در شکل 1 ارائه شده‌اند. 4 . اعداد شاخص مربوط به: 1 - با یک بازتابنده کروی (در شرایط anechoic). بازتابنده دوم 1 و یک بلوک از بازتابنده های گوشه ای (در شرایط آنکوئیک). 3 - رفلکتور 1 و یک بلوک بازتابنده گوشه (در شرایط طبیعی).
فن آوری های پیشرفته هوانوردی غیرنظامی
جلد 20، شماره 06, 2017
مختصات مقطع محوری.
مختصات مقطع محوری.
دیا<>م)_
طول FE یا SE از ابتدای مختصات (mm)
ushp مرکزی از نظر Ü (zpaö)
ضخامت پوشش و _(μm)_
پوشش مرحله h
تعداد لایه ها و
هدایت ویژه٪ (1/s)
■خ. üi?TpaHt.
بیماران کوزف
تداخل Ki-refraction JVo
K - پوسته پوسته شدن، Ii - تلفات
1. وارد کردن پارامترهای متغیر
فرکانس پدوانیلیپ. رتبه موج F - 3. (cas) % آنتن تاجشتر - D (aï) "Tet ^¿لایه pspuvspn - N
U. محاسبه ماتریس های dpl FE و ga-own. فرکانس ها
1U. Vnisleniya برای ماتریس های FE و -m-properties. فرکانس ها
ب انتخاب EPR از tabup برگه من
14. |sch-a|<5 i
13. آواز خواندن!* ماتریس سیستم
11. ادغام CE&SE در سیستم
3. محاسبه پارامترها: خط پایین، بازده - g EPR\ ماده - Q Vq L&
tfl، j^oi ^enz
مختصات مقطع محوری.
مختصات مقطع محوری. _DlS-mm)_
طول FE یا SE (هدف)
وزن مخصوص یا جرم (کیلوگرم بر متر؟)، (کیلوگرم)
تولید مجموعه ای از پالس های محدود
استفاده از مش FE یا ضخیم کردن آن
با در نظر گرفتن شرایط اضافی
سطوح تک و معمولی. کاربردی F1 و F^
15. خروجی نتایج
12. حسابداری شرایط مرزی
برنج. 2. الگوریتم محاسبه رزونانس EPR یک BO 2. الگوریتم محاسبه رزونانس EPR BO
J 50 Ptt «*.- 1»
Dch-1+n TlillWJi
|30 Ршр*"« |ÖJ YAGChmn
GddtrL.ii |30 PjWTprp.ifrt |s0
SMH№ [EOO |TOO m
نمایش اطلاعات ثانویه
جدول بندی شاخص پراکندگی EPR
EPR.m2 1.35 0.2 0.19
شاخص پراکندگی EPR
حالت های عملکرد رادار
6 | 7 | 8 | 3 | 1Р[
10.007 |a04 |0.02 |0.02
G Sight G 0....3G0 G 0...90
S Impul G One. ج ~ گروه.
100 150 200 250 300 350
پارامترهای رادار
فرکانس، گیگاهرتز | 10
طول موج، سانتی متر ساعت
دیافراگم.m2 10.046
برنج. 3. رابط مجتمع کامپیوتری: الف - تجسم BO. ب - پارامترهای هندسی و راداری؛ ج - جداول مقادیر جدول بندی شده نتایج اندازه گیری های تجربی و مقادیر فعلی نتایج محاسبات 3. رابط سیستم کامپیوتری: الف) تجسم BO. ب) پارامترهای هندسی و راداری؛ ج) جداول مقادیر جدول بندی شده نتایج نمونه گیری های تجربی و مقادیر فعلی نتایج محاسبات
جلد 20، شماره 06, 2017
فن آوری های بالای هوانوردی اویل
برنج. 4. شاخص های مقایسه ای شبیه ساز BO 4. شاخص مقایسه ای شبیه ساز BO
تجزیه و تحلیل مقایسه ای نتایج اندازه گیری در شرایط طبیعی و نتایج مدل سازی نشان می دهد که خطای مدل سازی از 3 دسی بل تجاوز نمی کند.
به منظور بهبود فرآیند تشکیل BO EPR با در نظر گرفتن فرکانس تشدید، روش معادله سهموی اصلاح شد. این اصلاح منجر به تعیین منطقه مؤثر با در نظر گرفتن رزونانس در سیستم بازتابی رادار (بازتابنده دی الکتریک کروی و بلوک بازتابنده گوشه) شد. روش اجزای محدود (FEM) به عنوان روش عددی انتخاب شد. فرض بر این است که مدل قطبش موج و شرایط آنکوئیک را در نظر می گیرد. استفاده از FEM منجر به افزایش زمان محاسبه با کاهش اندازه عناصر و افزایش تعداد آنها می شود، یعنی تعداد پارتیشن های عرضی در یک بلوک گوشه، حرکت به پدیده های رزونانسی، که شرایطی را بر حل مشکل تحمیل می کند. معادلات دیفرانسیل جزئی برای یک میدان نامنسجم در امتداد یک موازی || و عمود بر L
جهت تابش در سیستم det = 0. با در نظر گرفتن موارد فوق، محاسبه شده و
بهتر است شاخص های پراکندگی اندازه گیری شده را به گونه ای جدول بندی کنید که گام زاویه ای برابر با 10 درجه باشد و به طور یکنواخت از 0 تا 3600 تغییر کند، در حالی که مقادیر دامنه به گونه ای نمایش داده می شود که محاسبه مقیاس بندی راحت باشد. عامل. مطالعات عددی EPR با در نظر گرفتن رزونانس با استفاده از مدل توسعه‌یافته بسته به زاویه تابش با و بدون فیبرینگ فایبرگلاس انجام شد. نتایج تحقیق (شکل 4) نشان می دهد که EPR قسمت سر (CH) شبیه ساز BO در زوایای تابش از 10 تا 80 درجه به طور قابل توجهی افزایش می یابد و در زوایای تابش از 80 تا 130 درجه، مقدار مورد نیاز در واقع افزایش می یابد. به دلیل پوشش بسیار رسانای الکتریکی تضمین شده است. دامنه لوب های اصلی در 90 و 270 درجه به ترتیب 3.8 متر مربع بدون بلوک گوشه است و در زاویه تابش 0 درجه 2 متر مربع و به ترتیب بدون بلوک 1.35 متر مربع است.
بولتن علمی MSTU GA_جلد 20، شماره 06، 2017
فن آوری های پیشرفته هوانوردی غیرنظامی جلد. 20، شماره 06, 2017
چند جمله ای های تقریبی شاخص EPR شبیه ساز BO که از آزمایش به دست آمده و با استفاده از مدل توسعه یافته محاسبه شده است، در جدول ارائه شده است. 1 و 2.
جدول 1 جدول 1
1°-4° 81° 6g 4t - 0.0007s3m + 0.0206g2t + °.2611gt + 1.35;
2 4°-9° 51°-6st4t - 0.0013a3t +0.121 g2t +4.8181 gt + 71.42;
3 9°-13° 110-5g4 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° 0.0017 g2 t - 1.1205 gt + 185.07;
11 34°-36° 1.0252 gt + 1.1819;
جدول 2 جدول 2
شماره جهت زاویه ای، درجه چند جمله ای های تقریبی (پاکت) gt، m2
1°-4° 210-6g4 t - 0.0001 g3t + 0.0012g2 t + °.0°19gt - 1.39;
2 4°-9° 110-5g4 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°8.22 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
در نتیجه تجزیه و تحلیل داده های ارائه شده در جداول، مشخص شد که EPR MS شبیه ساز BO با ضریب هدایت 5.2 10-17 1/s:
با توجه به مدل توسعه یافته aI = 1.428 m2;
طبق آزمایش، aP = 1.78 m2.
جلد 20، شماره 06, 2017
فن آوری های پیشرفته هوانوردی غیرنظامی
برای به دست آوردن مقادیر عددی ESR قسمت اصلی شبیه ساز BO مدل توسعه یافته بدون در نظر گرفتن فیرینگ، باید ضریب انتقال از طریق فیبرینگ فایبرگلاس را در نظر گرفت که 3 است.
این نتیجه افزایش الزامات فنی برای شفافیت رادیویی رادوم فایبرگلاس است. توجه داشته باشید که تمام اندیکاتورهای داده شده با زاویه 900 چرخانده شده و نرم افزار قابلیت چرخش اندیکاتور با زاویه 90، 180 و 2700 را فراهم می کند. از این اعداد همچنین مشخص است که EPR شبیه ساز کلاهک با و بدون یک فیرینگ شکل و دامنه مشابهی دارد.
یک بازتابنده راداری پیچیده ساخته شده از یک دی الکتریک بدون تلفات به شکل یک کره پوشش داده شده با یک آلیاژ بسیار رسانای الکتریکی و همچنین یک مخروط کوتاه، دیسک و عناصر استوانه‌ای، به عنوان شبیه‌ساز یک شی بالستیک انتخاب شد. شاخص های مقایسه ای شبیه ساز شی بالستیک به صورت گرافیکی ارائه شده است.
نمونه هایی از محاسبات عددی EPR یک شبیه ساز کلاهک با افزایش EPR و افزایش نمای همه جانبه ارائه شده است؛ محاسبه دقت بالای روش را نشان داد که بیش از 1-5٪ نیست. شاخص های محاسبه شده EPR انواع MS شبیه ساز BO تعیین شده است.
بر اساس نتایج، انواع شبیه ساز کلاهک با افزایش ESR و افزایش دید همه جانبه با قرارگیری بهینه بازتابنده دی الکتریک راداری و بلوک گوشه با قرارگیری مقطعی بازتابنده های دی الکتریک مورد بررسی قرار گرفت، در حالی که نشان داده شد که نمای همه جانبه شبیه ساز کلاهک 2 برابر افزایش می یابد و ESR کلاهک 4 برابر افزایش می یابد. این نتیجه به ویژگی های مواد دی الکتریک و فایبرگلاس بستگی دارد، که نشان می دهد فرکانس تشدید 10-14 گیگاهرتز است، با ضخامت پوشش بسیار رسانا، که از 6 تا 9 میکرون در سطح بازتابنده دی الکتریک و 15 متغیر است. -20 میکرون روی سطوح بلوک گوشه.
کتابشناسی - فهرست کتب
1. سیستم های رادیویی الکترونیکی. مبانی ساخت و تئوری: کتاب مرجع / ویرایش. من. شیرمن. M.: JSC "Maquis"، 1998. 825 ص.
2. شتاگر ا.ا. پراکندگی امواج رادیویی بر روی اجسام با شکل پیچیده. م.: رادیو و ارتباطات، 1365. 183 ص.
3. Makarovets N.A., Sebyakin A.Yu. اندازه گیری منطقه پراکندگی موثر سر شبیه ساز هدف هوایی // مجموعه چکیده گزارش های جلسه علمی XXIV اختصاص داده شده به روز رادیو. تولا: دانشگاه ایالتی تولا، 2006. صص 176-179.
5. Taflove A., Hagness S. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference TimeDomain Method, NY, Artech House, 2000, 467 p.
6. گیبسون دی. روش گشتاورها در الکترومغناطیسی. نیویورک، چاپمن و هال CRC، 2008، 594 ص.
7. Ufimtsev P.Ya. مبانی تئوری فیزیکی پراش. م.: بینوم، 2009. 352 ص.
8. رادار میلیمتری: روشهای کشف و هدایت در شرایط تداخل طبیعی و سازمان یافته / A.B. برزوف [و دیگران]. م.: مهندسی رادیو، 1389. 376 ص.
9. روش های سنتز مدل های هندسی اجسام پیچیده راداری / A.B. برزوف [و همکاران] // امواج الکترومغناطیسی و سیستم های الکترونیکی. 2003. ت 8. شماره 5. ص 55-63.
10. Antifeev V.N., Borzov A.B., Suchkov V.B. مدل‌های فیزیکی میدان‌های پراکندگی رادار اجسام با شکل پیچیده M.: انتشارات MSTU im. N.E. باومن، 2003. 61 ص.
11. ^تانک V.O. بازتابنده های رادار م.: رادیو سکولار. 1975. 244 ص.
فن آوری های پیشرفته هوانوردی غیرنظامی
جلد 20، شماره 06, 2017
12. Maizels E.N., ToproBaHoB V.A. اندازه گیری مشخصات پراکندگی اهداف راداری M.: رادیو شوروی. 1972. 232 ص.
13. مطالعات نظری و تجربی ویژگی های پلاریزاسیون سازه های مقعر دو وجهی و سه وجهی / A.B. برزوف [و همکاران] // امواج الکترومغناطیسی و سیستم های الکترونیکی. 2010. T. 15. شماره 7. ص 27-40.
14. تشخیص اهداف هوایی گروهی توسط نویز زاویه ای / N.S. آکینشین، ای.ا. امیربکوف، آر.پ. بیستروف، A.V. Khomyakov // مهندسی رادیو، 2014. شماره 12. ص 70-76.
Akinshin Ruslan Nikolaevich، دکترای علوم فنی، دانشیار، محقق برجسته در SPP RAS، [ایمیل محافظت شده].
بورتنیکوف آندری الکساندرویچ، مهندس برجسته TsKBA JSC، [ایمیل محافظت شده].
Tsybin استانیسلاو میخایلوویچ، مهندس برجسته TsKBA JSC، [ایمیل محافظت شده].
مامون یوری ایوانوویچ، دکترای علوم فنی، متخصص ارشد JSC "TsKBA"، [ایمیل محافظت شده].
میناکوف اوگنی ایوانوویچ، دکترای علوم فنی، دانشیار، استاد دانشگاه ایالتی تولا، [ایمیل محافظت شده].
مدل و الگوریتم محاسبه مربع موثر پراکندگی شی شبیه ساز رادار
Ruslan N. Akinshin1، Andrey A. Bortnikov2، Stanislav M. Tsibin2، Yuri I. Mamon2، Evgenii I. Minakov3
1SSP RAS، مسکو، روسیه 2CDBAE، تولا، روسیه 3 دانشگاه ایالتی تولا، تولا، روسیه
پس از کاهش هزینه آزمایش های میدانی خواص انعکاس شبیه سازهای شبیه سازهای بالستیک (BO)، توصیه می شود که یک مدل و الگوریتم برای محاسبه پراکندگی سطحی مؤثر اشیاء راداری ایجاد شود. به عنوان شبیه ساز اجسام بالستیک، یک بازتابنده رادار پیچیده، ساخته شده از دی الکتریک بدون تلفات انتخاب شده است. به نظر می رسد یک لنز کروی لونبورگ با پوششی از آلیاژ با رسانایی بالا و همچنین مخروط، دیسک و عناصر استوانه ای بریده شده باشد. مراحل نسخه دیافراگم بازتاب از سطح داخلی لنز Luneburg پیشنهاد شده است. یک مدل فیزیکی از انعکاس بر روی عناصر طراحی و تکنیک مدل‌سازی با الگوریتم محاسبه پراکندگی سطح موثر توسعه یافته است. الگوریتم محاسبه رزونانس اشیاء بالستیک پراکندگی سطح موثر کار شده است. این الگوریتم به صورت گرافیکی ارائه شده است. رابط مجتمع محاسباتی ارائه شده است. به‌عنوان شبیه‌ساز شی بالستیک، ما یک بازتاب‌دهنده راداری پیچیده، ساخته‌شده از یک کره دی‌الکتریک بدون تلفات با پوششی از آلیاژ با رسانایی بالا و همچنین از مخروط، دیسک و عناصر استوانه‌ای کوتاه انتخاب کردیم. شاخص های مقایسه ای شبیه ساز اشیاء بالستیک ارائه شده است. نتیجه گیری در مورد تجزیه و تحلیل مقایسه ای نتایج حاصل از اندازه گیری های درجا و نتایج مدل سازی انجام شده است. نمونه هایی از محاسبات عددی ESR قسمت سر شبیه ساز BO با افزایش ESR و افزایش نمای همه جانبه آورده شده است. گزینه های قطعات سر شبیه ساز BO با افزایش ESR و افزایش دید همه جانبه با قرارگیری بهینه بازتابنده دی الکتریک رادار و یک واحد گوشه با قرارگیری مقطعی بازتابنده های دی الکتریک مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.
کلمات کلیدی: پراکندگی سطحی موثر، جسم بالستیک، بازتابنده رادار.
1. سیستم رادیو الکترونیکی. ساخت و ساز Osnovy. کتاب مرجع. م.، شرکت سهامی «مکویس»، 1377، 825 ص. (در روسی)
جلد 20، شماره 06, 2017
فن آوری های پیشرفته هوانوردی غیرنظامی
2. Stager E.A. Rasseyanie radiovoln na telach slozhnoy formy. م.، رادیو و ارتباطات، 1365، 183 ص. (در روسی)
3. Makarovets N.A., Sebyakin A.Yu. Izmerenie Efektivnoy ploschadi rasseyaniya golovnoy chasti imitatora vozdushnoy tseli. . Tula, Tula State University, 2006, pp. 176-179. (در روسی)
4. سالیوان دی.ام. شبیه سازی الکترومغناطیسی با استفاده از روش FDTD. NY, IEEE Press, 2000, 165 p.
5. Taflove A., Hagness S. Electrodynamics Computational: The Finite-Difference TimeDomain Method. نیویورک، آرتک هاوس، 2000، 467 ص.
6. گیبسون دی. روش گشتاورها در الکترومغناطیسی. نیویورک، چاپمن و هال CRC، 2008، 594 ص.
7. Ufimtsev P.Ya. Osnovy fizicheskoy teorii difraktsii. م، بینوم، 1388، 352 ص. (در روسی)
8. Millimetrovaya radiolokatsiya: metody obnaruzheniya I navedeniya v usloviyah estestvennyh I organizovannyh pomeh. A.B. برزوف م.، رادیوتکنیکا، 1389، 376 ص. (در روسی)
9. Metody sinteza geometricheskih modeley slozhnyh radiolokatsionnyh ob"ektov. A.B. Borzov. Elektromagnitnye volny I elektronnye sistemy، 2003، شماره 5، صص 55-63. (به زبان روسی)
10. Antifeyev V.N., Borzov A.B., Suchkov V.B. Fizicheskie modeli radiolokatsionnyh poley rasseyaniya ob"ektov slozhnoy formy. M., MSTU n. N.E. Bauman, 2003, 61 p. (به روسی)
11. Kobak V.O. Radiolokatsionnye otrazhateli. م.، رادیو شوروی، 1975، 244 ص. (در روسی)
12. Maisels E.N.، Torgovanov V.A. Izmerenie harakteristik rasseyaniya radiolokatsionnyh tseley. م.، رادیو شوروی، 1972، 232 ص. (در روسی)
13. Teoreticheskie i eksperimentalnye issledovaniya polyarizatsionnyh harakteristik dvugran-nyh struktur. برزوف A.B. . Elektromagnitnye volny i elektronnye systemy. رادیوتکنیکا، 2014، شماره. 12، ص 70-76. (در روسی)
اطلاعاتی در مورد نویسندگان
Ruslan N. Akinshin، دکترای علوم فنی، دانشیار، محقق ارشد SPP RAS، [ایمیل محافظت شده].
Andrey A. Bortnikov، مهندس برجسته JSC TsKBA، [ایمیل محافظت شده].
استانیسلاو M. Tsibin، مهندس برجسته JSC TsKBA، [ایمیل محافظت شده].
یوری I. مامون، دکترای علوم فنی، متخصص ارشد JSC TsKBA، [ایمیل محافظت شده].
