Uobičajeno je razlikovati zrcalne, difuzne i rezonantne refleksije. Ako su linearne dimenzije reflektirajuće površine mnogo veće od valne duljine, a sama površina je glatka, tada dolazi do zrcalne refleksije. U tom slučaju kut upada radijske zrake jednak je kutu refleksije, a sekundarni val zračenja se ne vraća na radar (osim u slučaju normalnog upada).

Ako su linearne dimenzije površine predmeta velike u usporedbi s valnom duljinom, a sama površina hrapava, tada dolazi do difuzne refleksije. U tom 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 valna duljina velika u usporedbi s linearnim dimenzijama mete, upadni val obilazi metu, a intenzitet reflektiranog vala je zanemariv.

S gledišta formiranja signala pri refleksiji, objekti radarskog promatranja obično se dijele na male i raspoređene u prostoru ili na površini.

Pod malim objektima podrazumijevaju se objekti čije su dimenzije znatno manje od dimenzija elementa radarske rezolucije u smislu dometa i kutnih koordinata. U nekim slučajevima objekti male veličine imaju najjednostavniju geometrijsku konfiguraciju. Njihova reflektivna svojstva mogu se lako teoretski odrediti i predvidjeti za svaku specifičnu relativnu lokaciju cilja i radara. U stvarnim uvjetima golovi najjednostavnijeg tipa vrlo su rijetki. Češće se morate baviti objektima složene konfiguracije, koji se sastoje od niza kruto međusobno povezanih jednostavnih reflektirajućih elemenata. Kao primjeri ciljeva složene konfiguracije mogu poslužiti zrakoplovi, brodovi, razne strukture itd.

Ostali ciljevi su skup pojedinačnih objekata raspoređenih u određenom prostoru prostora, mnogo većeg od elementa rezolucije radara. Ovisno o prirodi te distribucije, razlikuju se volumno raspoređeni (na primjer, kišni oblak) i površinski raspoređeni (površina kopna itd.). Signal koji se reflektira od takve mete rezultat je interferencije signala reflektora raspoređenih unutar odjeljka rezolucije.

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

Efektivna ciljna površina raspršenja (ESR).

Izračun dometa radarskog motrenja zahtijeva kvantitativnu karakteristiku intenziteta reflektiranog vala. Snaga reflektiranog signala na ulazu prijemnika postaje ovisi o nizu čimbenika, a prije svega o reflektirajućim svojstvima cilja. Tipično, radarski ciljevi karakterizirani su učinkovitim područjem raspršenja. Pod efektivnim područjem raspršenja cilja u slučaju kada radarska antena zrači i prima elektromagnetske valove iste polarizacije, podrazumijeva se vrijednost σt, koja zadovoljava jednadžbu σtP1=4πK2P2, gdje je P1 gustoća toka snage izravni val ove polarizacije na ciljnom mjestu; P2 je gustoća toka snage vala određene polarizacije reflektirane od cilja na radarskoj anteni; R je udaljenost od radara do cilja. Vrijednost RCS može se izravno izračunati pomoću formule

σcP1=4πR2P2/ P1

Kao što slijedi iz gornje formule, σc ima dimenziju površine. Stoga se može uvjetno smatrati određenim područjem ekvivalentnim meti, normalnim na radijsku zraku, s područjem σc, koje, izotropno raspršujući svu snagu vala koja pada na nju s radara, stvara na prijemnoj točki isti tok snage gustoća P2 kao pravi cilj.

Ako je zadan RCS cilja, tada je s poznatim vrijednostima P1 i R moguće izračunati gustoću toka snage reflektiranog vala P, a zatim, odredivši snagu primljenog signala, procijeniti domet radarske stanice.

Efektivno područje raspršenja σc ne ovisi o intenzitetu emitiranog vala, niti o udaljenosti između stanice i cilja. Doista, svako povećanje P1 dovodi do proporcionalnog povećanja P2, a njihov se omjer u formuli ne mijenja. Pri promjeni udaljenosti između radara i cilja omjer P2/P1 mijenja se obrnuto proporcionalno R2, a vrijednost σc ostaje nepromijenjena.

Složeni i grupni ciljevi

Razmatranje najjednostavnijih reflektora ne uzrokuje poteškoće. Većina pravih radarskih ciljeva složena je kombinacija različitih vrsta reflektora. U procesu radarskog motrenja takvih ciljeva radi se o signalu koji je rezultat interferencije više signala reflektiranih od pojedinih elemenata cilja.

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

Mogući su i drugi razlozi promjena intenziteta reflektiranih signala. Tako može doći do promjene vodljivosti između pojedinih elemenata zrakoplova, a jedan od uzroka su vibracije uzrokovane radom motora. Promjenom vodljivosti mijenjaju se raspodjele struja induciranih na površini zrakoplova i intenzitet reflektiranih signala. Za propelerske i turboelisne zrakoplove dodatni izvor promjene intenziteta refleksija je rotacija propelera.

Slika 2.1. Ovisnost RCS mete o kutu.

U procesu radarskog motrenja međusobni položaj zrakoplova (broda) i radara stalno se mijenja. Rezultat toga su fluktuacije reflektiranih signala i odgovarajuće promjene u EPR-u. Zakoni distribucije vjerojatnosti efektivnog područja 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, nalaze se statističke karakteristike signala i EPR.

Kao što pokazuju mnoge studije, zakon eksponencijalne distribucije vrijedi s dovoljnom točnošću za fluktuaciju σc zrakoplova

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

RCS mete ne ovisi o intenzitetu emitiranog vala, niti o udaljenosti između stanice i mete. Svako povećanje ρ 1 dovodi do proporcionalnog povećanja ρ 2 i njihov se omjer u formuli ne mijenja. Pri promjeni udaljenosti između radara i cilja omjer ρ 2 / ρ 1 mijenja se obrnuto proporcionalno s R, a EPR vrijednost ostaje nepromijenjena.

EPR zajedničkih ciljeva

Za većinu točkastih ciljeva informacije o EPR-u mogu se pronaći u priručnicima radara.

konveksna površina

Polje sa cijele površine S određeno je integralom. Potrebno je odrediti E 2 i omjer na zadanoj udaljenosti od cilja ...

,

gdje je k valni broj.

1) Ako je objekt malen, tada se udaljenost i polje upadnog vala mogu smatrati nepromijenjenima. 2) Udaljenost R može se smatrati zbrojem udaljenosti do cilja i udaljenosti unutar cilja:

,
,
,
,

ravna ploča

Ravna ploha je poseban slučaj krivolinijske konveksne plohe.

Kutni reflektor

Princip rada kutnog reflektora

Kutni reflektor sastoji se od tri okomite površine. Za razliku od ploče, kutni reflektor daje dobru refleksiju u širokom rasponu kutova.

Trokutasti

Ako se koristi kutni reflektor s trokutastim stranama, tada EPR

Primjena kutnih reflektora

Primijenjeni su kutni reflektori

• kao mamci
• poput radijskih kontrastnih orijentira
• pri izvođenju pokusa s jakim usmjerenim zračenjem

Pljeva

Pljeve se koriste za stvaranje pasivnih smetnji u radu radara.

Vrijednost RCS dipolnog reflektora općenito ovisi o kutu promatranja, međutim, RCS za sve kutove:

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

Sektor refleksije pljeve je ~70°

EPR složenih ciljeva

RCS složenih realnih objekata mjeri se na posebnim instalacijama, odnosno poligonima, gdje su uvjeti daleke zone zračenja mogući.

#	Vrsta cilja	σ c
1	Zrakoplovstvo
1.1	Borbeni zrakoplov	3-12
1.2	nevidljivi lovac	0,3-0,4
1.3	prvi bombarder	7-10
1.4	Teški bombarder	13-20
1.4.1	bombarder B-52	100
1.4	Transportni zrakoplov	40-70
2	brodovi
2.1	Podmornica na površini	30-150
2.2	Rezanje podmornice na površini	1-2
2.3	mali obrt	50-200
2.4	srednji brodovi	²
2.5	veliki brodovi	> 10²
2.6	krstarica	~12 000 14 000
3	Ciljevi na zemlji
3.1	Automobil	3-10
3.2	Tenk T-90	29
4	streljiva
4.1	ALSM krstareća raketa	0,07-0,8
4.2	Bojna glava operativno-taktičkog projektila	0,15-1,6
4.3	bojna glava balističke rakete	0,03-0,05
5	Ostale namjene
5.1	ljudski	0,8-1
6	Ptice
6.1	Vrana	0,0048
6.2	labud nijemi	0,0228
6.3	Kormoran	0,0092
6.4	crveni zmaj	0,0248
6.5	patka patka	0,0214
6.6	Siva guska	0,0225
6.7	Majica s kapuljačom	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	ćuran lešinar	0,025
6.14	kamena golubica	0,01
6.15	kućni vrabac	0,0008

Najjednostavniji volumetrijski raspoređeni ciljevi su pljeva, koja se u velikom broju ispušta iz zrakoplova ili ispaljuje posebnim projektilima, raspršuje se u zraku i stvara oblak reflektora. Koriste se za postavljanje pasivnih smetnji u širokom frekvencijskom rasponu i istovremeno protiv mnogih RTS-ova.

Pljeva su pasivni poluvalni vibratori s geometrijskom duljinom blizu polovine valne duljine radara koji ozračuje (l ≈ 0,47λ). Izrađuju se od metaliziranog papira, aluminijske folije, metaliziranog stakloplastike i drugih materijala.

EPR oblaci iz n pljeva reflektori određuje se umnoškom RCS pojedinačnih reflektora smještenih u oblaku:

σ = n σ učiniti,

Gdje: σ učiniti– EPR jednog dipolnog reflektora.

S linearnom polarizacijom upadnog elektromagnetskog vala, najveća vrijednost RCS jednog dipolnog reflektora opaža se kada se njegova geometrijska os podudara s vektorom E jakost električnog polja vala. Zatim:

σ do max = 0,86λ 2

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

Zbog turbulencije atmosfere i razlike u aerodinamičkim svojstvima dipolni reflektori se nasumično orijentiraju u oblaku. Stoga se u izračunima koristi prosječna vrijednost RCS jednog dipolnog reflektora.

σ do sr = 1/5 σ do max = 0,17λ 2,

Gdje: λ - valna duljina radara koji ozračuje.

Iz toga slijedi da je istovremeno potiskivanje RTS-a koji rade na različitim frekvencijama moguće samo pri uporabi pljeve različitih duljina.

Najjednostavnije točkaste mete su kutni reflektori. Uz relativno male geometrijske dimenzije, imaju značajan RCS u širokom rasponu valnih duljina, što omogućuje učinkovitu simulaciju različitih točkastih ciljeva.

Kutni reflektor sastoji se od međusobno kruto povezanih međusobno okomitih ravnina. Najjednostavniji kutni reflektor je dihedral ili trihedral kut (slika 3.3, a, b).

sl.3.3. Princip rada kutnog reflektora:

A - diedral; b - trokutan.

Trokutni kutni reflektor ima svojstvo zrcalne refleksije prema radaru kada je ozračen unutar kuta od 45 0 , što osigurava očuvanje velikog RCS unutar ovog kuta. Za proširenje dijagrama raspršenja koriste se kutni reflektori koji se sastoje od četiri ili osam kutova. DR trokutnog reflektora prikazan je na sl. 3.4.

sl.3.4. Dijagram rasipanja trokutnog reflektora.

U praksi se koriste trokutasti kutni reflektori trokutastog, pravokutnog ili sektorskog oblika (slika 3.5, a, b, c).

sl.3.5. Kutni reflektori: A - s trokutastim plohama (θ 0,5 ≈ 60 0);

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

Za objekte jednostavnog geometrijskog oblika mogu se dobiti analitički izrazi za određivanje njihovog RCS-a. Budući da je gustoća toka snage izravno proporcionalna kvadratu jakosti električnog polja, EPR formula mete može se prikazati kao

σ \u003d 4πD 2 E 2 2 / E 2 1

Stav E 2 / E 1, uključeni u ovaj izraz, mogu se pronaći na temelju Huygensovog principa. Ova se metoda sastoji u tome da se svaka točka na površini ozračenog objekta smatra izvorom sekundarnog sfernog vala. Zatim se zbrajanjem djelovanja sekundarnih sfernih valova na lokaciji radarske postaje može pronaći jakost rezultirajućeg električnog polja sekundarnog zračenja. Formule za izračun za određivanje RCS nekih jednostavnih ciljeva dane su u tablici 3.1.

Tablica 3.1. EPR nekih jednostavnih meta.

predmetni projekt

SPbGUT im. Bonch-Bruevich

Zavod za radijske sustave i obradu signala

Nastavni projekt po disciplinama

"Radio sustavi", na temu:

"Efektivno područje raspršenja"

Završeno:

Student grupe RT-91

Krotov R.E.

Primio: profesor odjela ROS Gurevich V.E.

Potraga izdana: 30.10.13

Razdoblje zaštite: 11.12.13

Uvod i tako dalje

Strukturni dijagram radara

Shematski prikaz radara

Teorija rada uređaja

Zaključak

Bibliografija

Efektivno područje raspršenja

(EPR; eng. Radarski presjek.RCS; u nekim izvorima efektivna površina raspršenja, efektivni presjek raspršenja,učinkovito reflektirajuće područje, EOP) u radaru - područje neke fiktivne ravne površine koja se nalazi normalno na smjer upadnog ravnog vala i koja je idealan i izotropni re-zračitelj, koji, kada se postavi na ciljnu lokaciju, stvara istu gustoću toka snage kod antene radarske stanice kao pravog cilja .

Primjer monostatskog EPR dijagrama (B-26 Invader)

RCS je kvantitativna mjera svojstva objekta da raspršuje elektromagnetske valove. Zajedno s energetskim potencijalom putanje primopredajnika i CG radarskih antena, EPR objekta uključen je u jednadžbu radarskog dometa i određuje domet na kojem se objekt može detektirati radarom. Povećana RCS vrijednost znači veću radarsku vidljivost objekta, smanjenje RCS otežava otkrivanje (stealth tehnologija).

EPR pojedinog objekta ovisi o njegovom obliku, veličini, materijalu od kojeg je izrađen, o njegovoj orijentaciji (pogledu) u odnosu na antene odašiljačke i prijamne pozicije radara (uključujući polarizaciju elektromagnetskih valova), o valna duljina sondirajućeg radio signala. RCS se određuje u uvjetima daleke zone raspršivača, prijemne i odašiljačke antene radara.

Budući da je RCS formalno uveden parametar, njegova se vrijednost ne poklapa niti s vrijednošću ukupne površine raspršivača niti s vrijednošću njegove površine poprečnog presjeka (eng. Poprečni presjek). Proračun EPR-a jedan je od problema primijenjene elektrodinamike koji se s različitim stupnjevima aproksimacije rješava analitički (samo za ograničeni raspon tijela jednostavnih oblika, npr. vodljiva kugla, cilindar, tanka pravokutna ploča itd.) ili numeričke metode. Mjerenje (kontrola) RCS-a provodi se na ispitnim mjestima iu radiofrekvencijskim anehoičnim komorama na stvarnim objektima i njihovim maketama.

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 duljine sondirajućeg radio signala. EPR produženih cilindričnih objekata normaliziran je na njihovu duljinu (linearni EPR, EPR po jedinici duljine). EPR objekata raspoređenih u volumenu (na primjer, kišni oblak) normaliziran je na volumen elementa radarske rezolucije (EPR / m3). RCS površinskih ciljeva (u pravilu, dio zemljine površine) normaliziran je na područje elementa radarske rezolucije (EPR / sq. M.). Drugim riječima, RCS distribuiranih objekata ovisi o linearnim dimenzijama pojedinog elementa rezolucije pojedinog radara, koji ovise o udaljenosti između radara i objekta.

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

Efektivno područje raspršenja(za radiosignal harmonijskog sondiranja) - omjer snage radioemisije ekvivalentnog izotropnog izvora (koji stvara istu gustoću toka snage radioemisije na točki promatranja kao i ozračeni raspršivač) i gustoće toka snage (W/m²). .) sondirajuće radio emisije na lokaciji raspršivača.

RCS ovisi o smjeru od raspršivača do izvora sondirajućeg radio signala i smjeru do točke promatranja. Budući da se ovi smjerovi ne moraju poklapati (u općem slučaju, izvor sondirajućeg signala i točka registracije raspršenog polja su odvojeni u prostoru), tada se tako određena RCS naziva bistatički EPR (dvopoložajni EPR, Engleski bistatički RCS).

Dijagram povratnog raspršenja(DOR, monostatski EPR, jedan položaj EPR, Engleski monostatski RCS, povratno raspršenje RCS) je RCS vrijednost kada se smjerovi od raspršivača do izvora sondirajućeg signala i do točke promatranja podudaraju. EPR se često shvaća kao njegov poseban slučaj - monostatski EPR, odnosno DOR (koncepti EPR i DOR se miješaju) zbog male rasprostranjenosti bistatičkih (višepozicijskih) radara (u usporedbi s 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 točke registracije raspršenog polja; θ 0 , φ 0 - smjer prema izvoru sondirajućeg vala (θ, φ, θ 0 , φ 0 - kutovi sfernog koordinatnog sustava, čiji je početak poravnat s difuzorom).

U općem slučaju, za sondirajući elektromagnetski val s neharmoničnom vremenskom ovisnošću (širokopojasni sondirajući signal u prostorno-vremenskom smislu) efektivno područje raspršenja je omjer energije ekvivalentnog izotropnog izvora i gustoće toka energije (J/sq.m.) sondirajuće radio emisije na lokaciji raspršivača.

EPR izračun

Razmotrimo refleksiju vala koji pada na izotropno reflektirajuću površinu s površinom jednakom RCS. Snaga reflektirana od takve mete umnožak je RCS-a i gustoće upadnog fluksa snage:

gdje je RCS mete, je gustoća toka snage upadnog vala dane polarizacije na ciljnoj lokaciji, je snaga koju reflektira meta.

S druge strane, izotropno zračena snaga

Ili, korištenjem jakosti polja upadnog vala i reflektiranog vala:

Ulazna snaga prijemnika:

,

gdje je efektivna površina antene.

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

Gdje .

Tako,

. (9)

Fizičko značenje epr

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

RCS mete ne ovisi o intenzitetu emitiranog vala, niti o udaljenosti između stanice i mete. Svako povećanje dovodi do proporcionalnog povećanja i njihov se omjer u formuli ne mijenja. Pri promjeni udaljenosti između radara i cilja, omjer se mijenja obrnuto, a RCS vrijednost ostaje nepromijenjena.

EPR zajedničkih ciljeva

• konveksna površina

Polje s cijele površine S određena je integralom Potrebno je odrediti E 2 i položaj na određenoj udaljenosti od cilja ...

,

Gdje k- valni broj.

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

2) Udaljenost R može se smatrati zbrojem udaljenosti do cilja i udaljenosti unutar cilja:

,
,

ravna ploča

Ravna površina je poseban slučaj zakrivljene konveksne površine.

Kutni reflektor

Kutni reflektor- uređaj u obliku pravokutnog tetraedra s međusobno okomitim reflektirajućim ravninama. Zračenje koje ulazi u kutni reflektor reflektira se u strogo suprotnom smjeru.

Trokutasti

Ako se koristi kutni reflektor s trokutastim stranama, tada EPR

pljeva

Pljeve se koriste za stvaranje pasivnih smetnji u radu radara.

Vrijednost RCS dipolnog reflektora općenito ovisi o kutu promatranja, međutim, RCS za sve kutove:

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

Sektor refleksije pljeve je ~70°

Ključne riječi

EFEKTIVNA RASPRIŠNA POVRŠINA / BALISTIČKI OBJEKAT / RADAR REFLEKTOR/ UČINKOVITO RASPRŠENJE NA POVRŠINI / BALISTIČKI OBJEKAT / RADAR REFLEKTOR

anotacija znanstveni članak o elektrotehnici, elektroničkom inženjerstvu, informacijskoj tehnologiji, autor znanstvenog rada - Akinshin Ruslan Nikolaevich, Bortnikov Andrey Alexandrovich, Tsybin Stanislav Mikhailovich, Mamon Yuri Ivanovich, Minakov Evgeny Ivanovich

Smanjiti troškove testiranja reflektirajućih svojstava simulatora u punom opsegu balistički objekti(BO) svrsishodno je razviti model i algoritam za proračun takvih radarskih objekata. kao simulator balistički objekti odabran je kompleks radarski reflektor, izrađen od dielektrika bez gubitaka u obliku sferne Lunebergove leće presvučene legurom visoke električne vodljivosti, kao i krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Predloženi su stupnjevi otvorne inačice refleksije od unutarnje površine Lunebergove leće. Razvijen je fizikalni model refleksije na elementima konstrukcije i tehnika modeliranja s algoritmom proračuna efektivna površina raspršenja. Algoritam za izračunavanje rezonancije efektivna površina raspršenja balistički objekti. Ovaj algoritam je predstavljen u grafičkom obliku. Prikazano je sučelje računalnog kompleksa. Kao simulator balistički objekt odabrano teško radarski reflektor, izrađen od dielektrika bez gubitaka u obliku sfere obložene visoko vodljivom legurom, kao i krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Grafički su prikazani usporedni pokazatelji simulatora balistički objekti. Zaključak se izvodi komparativnom analizom rezultata mjerenja u prirodnim uvjetima i rezultata modeliranja. Dati su primjeri numeričkih proračuna RCS bojne glave simulatora BO s povećanim RCS i povećanim svekutnim pregledom. Proučavane su varijante bojevih glava simulatora BO s povećanim EPR-om i povećanim pregledom iz svih kutova s ​​optimalnim postavljanjem radarskog dielektričnog reflektora i kutnog bloka sa sekcijskim postavljanjem dielektričnih reflektora.

Povezane teme znanstveni radovi o elektrotehnici, elektroničkom inženjerstvu, informacijskoj tehnologiji, autor znanstvenog rada - Akinshin Ruslan Nikolaevich, Bortnikov Andrey Alexandrovich, Tsybin Stanislav Mikhailovich, Mamon Yuri Ivanovich, Minakov Evgeny Ivanovich

• Radar u prisutnosti pasivnih smetnji korištenjem polariziranih elektromagnetskih valova i analiza raspršenog zračenja

  2012 / Yatsyshen Valery Vasilyevich, Gordeev Alexey Yurievich

• Povećanje radarskog kontrasta zemaljskih ciljeva s punim polarizacijskim sondiranjem

  2018 / Akinshin Oleg Nikolaevich, Rumyantsev Vladimir Lvovich, Peteshov Andrey Viktorovich

• Rezultati simulacije suzbijanja mrlja u radaru sa sintetičkom blendom

  2019 / Akinshin Ruslan Nikolaevich, Rumyantsev Vladimir Lvovich, Peteshov Andrey Viktorovich

• Simulator relejnog signala za ispitivanje rada radarskih sustava i uređaja u zraku

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

• Upotreba premaza koji apsorbiraju radio za smanjenje efektivne površine raspršenja

  2015 / Vakhitov Maxim Grigorievich

• Kellov teorem ekvivalencije u radaru

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

• Statistički sustav reflektora na glatkoj površini kao model pomorskog radarskog cilja

  2017 / Andrejev Aleksandar Jurijevič

• Radarski sustav traženja brodova za hitne slučajeve pomoću sfernih reflektora

  2015 / Bazhenov Anatoly Vyacheslavovich, Malygin Sergey Vladimirovich

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

  2018 / Kozlov Anatolij Ivanovič, Maslov Viktor Jurijevič

• Model matrične unakrsne korelacije vektorskih signala sondiranja i reflektiranog signala za konceptualni dizajn radara sa sintetičkom aperturom u zraku

  2019 / Akinshin Ruslan Nikolaevich, Esikov Oleg Vitalievich, Zatuchny Dmitry Alexandrovich, Peteshov Andrey Viktorovich

Kako bi se smanjili troškovi terenskih ispitivanja svojstava refleksije simulatora balističkih objekata (BO), preporučljivo je razviti model i algoritam za proračun učinkovitog površinskog raspršenja radarskih objekata. Kao simulator balističkih objekata odabran je složeni radarski reflektor izrađen od dielektrika bez gubitaka. Izgleda kao sferna Luneburgova leća s premazom od legure visoke vodljivosti, kao i krnji stožac, disk i cilindrični elementi. Predloženi su stupnjevi otvorne inačice refleksije od unutarnje površine Luneburgove leće. Razvijen je fizikalni model refleksije na elementima dizajna i tehnika modeliranja s proračunskim algoritmom efektivnog površinskog raspršenja. Razrađen je algoritam proračuna učinkovitog površinskog raspršenja rezonancijom balističkih objekata. Ovaj algoritam predstavljen je u grafičkom obliku. Predstavljeno je sučelje računalnog kompleksa. Kao simulator balističkog objekta odabrali smo složeni radarski reflektor, izrađen od dielektrične kugle bez gubitaka s premazom od legure visoke vodljivosti, kao i od krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Prikazani su usporedni pokazatelji simulatora balističkih objekata. Donosi se zaključak o usporednoj analizi rezultata mjerenja in situ i rezultata modeliranja. Dati su primjeri numeričkih proračuna ESR-a glave BO simulatora s povećanim ESR-om i povećanim sveaspektnim prikazom. Analizirane su opcije dijelova glave simulatora BO s povećanim ESR-om i povećanim pregledom u svim aspektima s optimalnim postavljanjem radarskog dielektričnog reflektora i kutne jedinice sa sekcijskim postavljanjem dielektričnih reflektora.

Tekst znanstvenog rada na temu "Model i algoritam za izračunavanje efektivnog područja raspršenja simulatora radarskog objekta"

Vol. 20, br. 06. 2017

RADIOTEHNIKA I KOMUNIKACIJE

UDK 621.396.96

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

MODEL I ALGORITAM ZA IZRAČUN EFEKTIVNE POVRŠINE RASPRIJENJA SIMULATORA RADARSKOG OBJEKTA

R.N. Akinšin1, A.A. BORTNIKOV2, S.M. TSYBIN2, Yu.I. MAMON2, E.I. MINAKOV3

1 Section of Applied Problems, Russian Academy of Sciences, Moskva, Rusija, 2 Central Design Bureau of Apparature Engineering, Tula, Rusija 3 Tula State University, Tula, Rusija

Kako bi se smanjili troškovi ispitivanja refleksijskih svojstava simulatora balističkih objekata (BO) u punoj mjeri, preporučljivo je razviti model i algoritam za izračun efektivne površine raspršenja takvih radarskih objekata. Kao simulator balističkih objekata odabran je složeni radarski reflektor izrađen od dielektrika bez gubitaka u obliku sferne Lunebergove leće presvučene legurom visoke električne vodljivosti, kao i krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Predloženi su stupnjevi otvorne inačice refleksije od unutarnje površine Lunebergove leće. Razvijen je fizikalni model refleksije na elementima konstrukcije i tehnika modeliranja s algoritmom za proračun efektivne površine raspršenja. Razvijen je algoritam za proračun rezonantne efektivne površine raspršenja balističkih objekata. Ovaj algoritam je predstavljen u grafičkom obliku. Prikazano je sučelje računalnog kompleksa. Kao simulator balističkog objekta odabran je složeni radarski reflektor izrađen od dielektrika bez gubitaka u obliku kugle obložene legurom visoke električne vodljivosti, kao i krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Grafički su prikazani usporedni pokazatelji simulatora balističkih objekata. Zaključak se izvodi komparativnom analizom rezultata mjerenja u prirodnim uvjetima i rezultata modeliranja. Dati su primjeri numeričkih proračuna RCS bojne glave simulatora BO s povećanim RCS i povećanim svekutnim pregledom. Proučavane su varijante bojevih glava simulatora BO s povećanim EPR-om i povećanim pregledom iz svih kutova s ​​optimalnim postavljanjem radarskog dielektričnog reflektora i kutnog bloka sa sekcijskim postavljanjem dielektričnih reflektora.

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

UVOD

Kako bi se smanjili troškovi testiranja refleksijskih svojstava simulatora balističkih objekata (BO) u punoj mjeri, preporučljivo je razviti model i algoritam za izračun efektivne površine raspršenja (ESR) takvih radarskih objekata. Kao simulator BO odabran je složeni radarski reflektor izrađen od dielektrika bez gubitaka u obliku sferne Lunebergove leće presvučene legurom visoke električne vodljivosti, kao i krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata.

Inačica otvora refleksije od unutarnje površine Lunebergove leće u ograničenom volumenu modela balističkog objekta, uzimajući u obzir polarizaciju upadnog vala i koeficijent prijenosa bez gubitaka kroz dielektrik, uključuje nekoliko stupnjeva.

FAZE VARIJANTE OTVORA ODRAZA OD UNUTARNJE POVRŠINE

U prvoj fazi val nailazi na površinu dielektrične kugle R s gustoćom toka S, valne duljine X s radarske stanice (RLS), zbog čega se val polarizira i odstupa od normale na površinu n kutom t.

Ovil Aviation High Technologies

Vol. 20, br. 06. 2017

Najveća napetost E t u leći razvija se 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 unutarnju površinu kugle središnjeg kuta φ = 1800, R = 50 mm, debljine premaza 5 = 6 μm, gdje sučelje dielektrik-metal postaje sekundarni izvor zračenja. (Sl. 1).

Raspršenje od BO opisuje se sustavom rekurentnih diferencijalnih jednadžbi 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(pm 1n e) dE (f, r)

| 0 - unutar šupljine, Ii - izvana;

gdje je n broj elemenata.

Riža. Slika 1. Prolaz zrake kroz sferičnu Lunebergovu leću 1. Prolazak snopa kroz Lyunebergovu sfernu leću

Vol. 20, br. 06. 2017

Oivil Aviation High Technologies

Rubni uvjeti na površini sa zrakom

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

gdje je a vodljivost okoline; Ex - napetost na x; E3 - napetost na površini £; x - specifični koeficijent električne vodljivosti.

Rubni 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 vodljivosti u sloju; E je ukupna koherentna i nekoherentna komponenta jakosti polja.

Granični uvjeti za EPR leću na 00

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

gdje je R1 polumjer prednje hemisfere leće; I 2 - radijus stražnje hemisfere leće; kotr - koeficijent refleksije od površine leće.

Rubni uvjeti za disk na 3600

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

gdje sam ja - radijus dna; negirati. - koeficijent refleksije od dna. Uvjeti zračenja za desnu stranu sustava (1), (2)

Radarsko polje prikazujemo 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 prikazan je pomoću sustava dvaju međusobno povezanih funkcionala:

Funkcional gubitka Fp (E(g));

Funkcional raspršenja Φ (a(r)). Zapišimo funkcional gubitka za problem u obrazac

CM1 Aulayop visoke tehnologije f "=/12 2

Vo1. 20, br. 06. 2017

4p/a(E7 - Ex)c1£

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

gdje je E1 jakost nekoherentnog polja; Eo - intenzitet koherentnog polja; r - radijalna koordinata; x - koeficijent specifične vodljivosti; ± - dielektrična permitivnost; ^01 - intenzitet polja; k - faktor skaliranja; yo je koeficijent prijenosa kroz dielektrik; N0 - indeks loma; bp - faktor gubitka.

Zapišimo funkcional raspršenja u obliku

4zhkogo /F1

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

gdje je 1 - EPR nekoherentno polje; a0 - EPR koherentnog polja; f1 - kutna koordinata; k0 - koeficijent smetnje; F1 - jedinična površinska funkcija; kotr - koeficijent refleksije; Emax - maksimalna jakost polja; f| je polarizacijski kut za val.

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

Matrica vodljivosti ima oblik

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

gdje je x koeficijent vodljivosti;

[B]t je transponirana gradijentna matrica funkcije oblika; £1 - površina CE s premazom. Matrica refleksije ima oblik

K 2 \u003d / Kotr N

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

površina CE.

Prijenosna matrica ima oblik

K3 \u003d R01 / y 0kMg W£3,

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

Vol. 20, 6. stjecanja 2017

Refrakcijska 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 raspršenja energije; Vo je funkcija slabljenja na elementima raspršenja.

Rekurentni matrični sustavi za radarsko polje s rubnim uvjetima mogu se napisati 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 smetnje; £1 - protok snage iz sekundarnog izvora (leća); qol je intenzitet polja zračenja iz primarnog izvora (radara); n je granična udaljenost do leće; r11 udaljenost duž otvora BO s lećom; φ je kut zračenja BO; E - maksimalna jakost polja radara; d0 je dielektrična konstanta zraka; /a0 - magnetska permeabilnost zraka.

ALGORITAM ZA IZRAČUN REZONANTNE EFEKTIVNE POVRŠINE RASPRIJENJA

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

Za izračunavanje rezonantnog RCS nehomogenih struktura BO implementirano je sučelje koje se sastoji od tri panela, u prvom se vizualizira BO, a u drugom je implementiran skup geometrijskih i radarskih parametara, u trećem su tablice tabličnih vrijednosti rezultata eksperimentalnih mjerenja i trenutnih vrijednosti rezultata proračuna i grafikona ovisnosti (slika 3).

Usporedni indikatori BO, koji se koriste za procjenu vjerojatnosti detekcije, broj simulatora BO tijekom testiranja, prikazani su na slici. 4 . Brojevi indikatora odgovaraju: 1 - sa sfernim reflektorom (u anehoičnim uvjetima); 2. reflektor 1 i blok kutnih reflektora (u anehoičnim uvjetima); 3 - reflektor 1 i blok kutnih reflektora (u prirodnim uvjetima).

Visoke tehnologije civilnog zrakoplovstva

Vol. 20, br. 06. 2017

Koordinata aksijalnog presjeka

Koordinata aksijalnog presjeka

Dia<>m)_

Duljina FE ili FE od ishodišta (mm)

Centralni uhp u tlocrtu Ü (zpaö)

Debljina premaza & _(µm)_

Korak premaza h

Broj slojeva i

Vodljivost % (1/s)

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

Kozf ficients

JVo-refrakcija Ki-smetnja

K - skaliranje, Ii - gubici

1. Unos varijabilnih parametara

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

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

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

b. Izbor EPR-a iz tabupa. tab. ja

14. |sh-a|<5 i

13. Matrice sustava Whispering!*

11. Spajanje KEiSE u sustav

3. Izračun psrameproe: DND, učinkovitost - g EPR \ suzazhnost - Q Vq L&

tfl, j^oi ^enz

Koordinata aksijalnog presjeka

Koordinata aksijalnog presjeka _DlS-mm)_

FE ili SE duljina (ciljanje)

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

Generiranje skupa konačnih impulsa

Nanošenje FE mreže ili njeno podebljavanje

Računovodstvo za dodatne uvjete

Jednostruke i normalne površine. funkt. F1 i F^

15. Prikaz rezultata

12. Računovodstvo za rubne uvjete

Riža. Slika 2. Algoritam za izračunavanje rezonantne EPR 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

Tabelarna EPR indikatrisa raspršenja

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

EPR indikatrisa raspršenja

Načini rada radara

6 | 7 | 8 | 3 | 1P[

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

G Tražilo G 0....3G0 G 0...90

Uz Impulse G One. C~ Grupa.

100 150 200 250 300 350

Parametri radara

Frekvencija, GHz | 10

Valna duljina, cm h

Otvor blende.m2 10.046

Riža. Slika 3. Sučelje računalnog kompleksa: a - BO vizualizacija; b - geometrijski i radarski parametri; c - tablice tabličnih vrijednosti rezultata eksperimentalnih mjerenja i trenutnih vrijednosti rezultata proračuna 3. Sučelje računalnog sustava: a) vizualizacija BO; b) geometrijske i radarske parametre; c) tablice tabelarnih vrijednosti rezultata pokusnih uzoraka i trenutnih vrijednosti rezultata izračuna

Vol. 20, br. 06. 2017

Ovil Aviation High Technologies

Riža. Slika 4. Usporedni pokazatelji BO simulatora 4. Usporedna indikatrisa BO simulatora

Usporedna analiza rezultata mjerenja u prirodnim uvjetima i rezultata simulacije pokazuje da pogreška simulacije ne prelazi 3 dB.

Kako bi se poboljšao proces formiranja EPR BO, uzimajući u obzir rezonantnu frekvenciju, modificirana je metoda parabolične jednadžbe. Modifikacija je dovela do određivanja efektivne površine, uzimajući u obzir rezonanciju na radarskom reflektirajućem sustavu (sferni dielektrični reflektor i blok kutnih reflektora). Kao numerička metoda odabrana je metoda konačnih elemenata (MKE). Pretpostavlja se da model uzima u obzir polarizaciju vala i anehoične uvjete. Korištenje MKE dovodi do povećanja vremena proračuna sa smanjenjem veličine elemenata i povećanjem njihovog broja, odnosno broja poprečnih pregrada u kutnom bloku, prelazeći na fenomen rezonancije, što nameće uvjete na rješenje diferencijalnih jednadžbi u parcijalnim derivacijama za nekoherentno polje u paraleli || i okomito na L

smjer zračenja na sustav det = 0 . S obzirom na navedeno, izračunati i

izmjerene indikatrise raspršenja po mogućnosti su prikazane u tablici na takav način da je kutni korak jednak 10° i ravnomjerno varira od 0 do 3600, dok se vrijednosti amplitude izlaze na takav način da je pogodno izračunati faktor skaliranja. Provedena su numerička istraživanja EPR-a uzimajući u obzir rezonanciju prema razvijenom modelu ovisno o kutu zračenja sa i bez oplate od stakloplastike. Rezultati istraživanja (slika 4) pokazuju da se RCS bojne glave (HF) simulatora BO značajno povećava već pri kutovima ozračivanja od 10 do 80°, a pri kutovima ozračivanja od 80 do 130° tražena vrijednost je stvarno osigurana. visokoelektrično vodljivim premazom. Amplituda glavnih režnjeva na 90 odnosno 270° iznosi 3,8 m2 bez kutnog bloka, a pri kutu ozračivanja od 0° iznosi 2 m2, odnosno bez bloka 1,35 m2.

Znanstveni glasnik MSTU GA_svezak 20, br. 06, 2017.

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

Aproksimacijski polinomi EPR indikatrise BO simulatora, dobiveni eksperimentom i izračunati pomoću razvijenog modela, prikazani su u tablici. 1. i 2.

stol 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;

Tablica 2

Br. Kutni smjer, deg Aproksimirajući polinomi (omotnica) 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 danih u tablicama, utvrđeno je da je EPR HF simulatora BO pri specifičnom koeficijentu vodljivosti od 5,2 10-17 1/s:

Prema izrađenom modelu ai = 1.428 m2;

Prema pokusu aP = 1,78 m2.

Vol. 20, br. 06. 2017

Visoke tehnologije civilnog zrakoplovstva

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

To je posljedica povećanih tehničkih zahtjeva za radiotransparentnost oplate od stakloplastike. Imajte na umu da su sve prikazane indikatrise zakrenute za kut od 900, a softver daje mogućnost zakretanja indikatrisa za kut od 90, 180 i 2700. Također se iz ovih slika vidi da je RCS HF simulatora sa i bez oplate imaju sličan oblik i amplitudu.

Kao simulator balističkog objekta odabran je složeni radarski reflektor izrađen od dielektrika bez gubitaka u obliku kugle obložene legurom visoke električne vodljivosti, kao i krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Grafički su prikazani usporedni pokazatelji simulatora balističkih objekata.

Dati su primjeri numeričkih izračuna RCS-a HF-a BO simulatora s povećanim RCS-om i povećanim pogledom iz svih kutova, proračun je pokazao visoku točnost metode, koja nije veća od 1-5%. Određene su izračunate indikatrice EPR varijanti HF simulatora BO.

Prema rezultatima, proučavane su varijante bojeve glave simulatora BO s povećanim RCS-om i povećanim svekutnim pregledom s optimalnim postavljanjem radarskog dielektričnog reflektora i kutnog bloka sa sekcijskim postavljanjem dielektričnih reflektora, pokazano je da pogled iz svih kutova BO simulatora povećava se 2 puta, a RCS GS-a 4 puta. Ovaj rezultat ovisi o karakteristikama dielektričnog materijala i stakloplastike, koje pokazuju da je rezonantna frekvencija 10-14 GHz, s visoko vodljivom debljinom premaza koja je od 6 do 9 mikrona na površini dielektričnog reflektora i 15-20 mikrona. na površinama kutnog bloka.

BIBLIOGRAFIJA

1. Radioelektronički sustavi. Osnove konstrukcije i teorije: priručnik / ur. ja Shirman. M.: CJSC "Makvis", 1998. 825 str.

2. Stager E.A. Raspršenje radio valova na tijelima složenog oblika. Moskva: Radio i komunikacija, 1986. 183 str.

3. Makarovets N.A., Sebyakin A.Yu. Mjerenje efektivne površine raspršenja čelnog dijela simulatora zračnog cilja // Zbornik sažetaka XXIV znanstvenog skupa posvećenog Danu radija. Tula: TulGU, 2006, str. 176-179.

5. Taflove A., Hagness S. Računalna elektrodinamika: Metoda vremenske domene konačne razlike, 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 fizikalne teorije difrakcije. M.: Binom, 2009. 352 str.

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

9. Metode sinteze 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. Fizikalni modeli radarskih polja lutanja objekata složenog oblika. M.: Izdavačka kuća MSTU im. N.E. Bauman, 2003. 61 str.

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

Visoke tehnologije civilnog zrakoplovstva

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 polarizacijskih 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. Otkrivanje grupnog zračnog cilja kutnim šumom / N.S. Akinšin, E.A. Amirbekov, R.P. Bystrov, A.V. Khomyakov // Radiotehnika, 2014. Br. 12. S. 70-76.

Akinshin Ruslan Nikolaevich, doktor tehničkih znanosti, izvanredni profesor, vodeći istraživač, SPP RAS, [e-mail zaštićen].

Bortnikov Andrey Alexandrovich, vodeći inženjer JSC "TsKBA", [e-mail zaštićen].

Tsybin Stanislav Mikhailovich, vodeći inženjer JSC "TsKBA", [e-mail zaštićen].

Mamon Yury Ivanovich, doktor tehničkih znanosti, glavni stručnjak TsKBA JSC, [e-mail zaštićen].

Minakov Evgeny Ivanovich, doktor tehničkih znanosti, izvanredni profesor, profesor Državnog sveučilišta u Tuli, [e-mail zaštićen].

MODEL I ALGORITAM ZA IZRAČUN EFEKTIVNOG KVADRATA RASPRŠENJA OBJEKTA RADARSKOG SIMULATORA

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

1SSP RAS, Moskva, Rusija 2CDBAE, Tula, Rusija 3Tulsko državno sveučilište, Tula, Rusija

Zatim smanjiti troškove terenskih ispitivanja svojstava refleksije simulatora balističkih objekata (BO), preporučljivo je razviti model i algoritam za proračun učinkovitog površinskog raspršenja radarskih objekata. Kao simulator balističkih objekata odabran je složen radarski reflektor, izrađen od dielektrika bez gubitaka. Izgleda kao sferna Luneburgova leća s premazom od legure visoke vodljivosti, kao i krnji stožac, disk i cilindrični elementi. Predloženi su stupnjevi otvorne inačice refleksije od unutarnje površine Luneburgove leće. Razvijen je fizikalni model refleksije na elementima dizajna i tehnika modeliranja s proračunskim algoritmom efektivnog površinskog raspršenja. Razrađen je algoritam proračuna učinkovitog površinskog raspršenja rezonancijom balističkih objekata. Ovaj algoritam predstavljen je u grafičkom obliku. Predstavljeno je sučelje računalnog kompleksa. Kao simulator balističkog objekta odabrali smo složeni radarski reflektor, izrađen od dielektrične kugle bez gubitaka s premazom od legure visoke vodljivosti, kao i od krnjeg stošca, diska i cilindričnih elemenata. Prikazani su usporedni pokazatelji simulatora balističkih objekata. Donosi se zaključak o usporednoj analizi rezultata mjerenja in situ i rezultata modeliranja. Dati su primjeri numeričkih proračuna ESR-a glave BO simulatora s povećanim ESR-om i povećanim sveaspektnim prikazom. Analizirane su opcije dijelova glave simulatora BO s povećanim ESR-om i povećanim pregledom u svim aspektima s optimalnim postavljanjem radarskog dielektričnog reflektora i kutne jedinice sa sekcijskim postavljanjem dielektričnih reflektora.

Ključne riječi: učinkovito površinsko raspršenje, balistički objekt, radarski reflektor.

1. Radioelektronički sustavi. Osnovna konstrukcija. Priručnik. M., Dioničko društvo "Makvis", 1998., 825 str. (na engleskom)

Vol. 20, br. 06. 2017

Visoke tehnologije civilnog zrakoplovstva

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

3. Makarovets N.A., Sebyakin A.Yu. Izmerenie effektivnoy ploschadi rasseyaniya golovnoy chasti imitatora vozdushnoy tseli. . Tula, Tulsko državno sveučilište, 2006., str. 176-179 (prikaz, ostalo). (na engleskom)

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

5. Taflove A., Hagness S. Računalna 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. Osnovy fizicheskoy theorii difraktsii. M., Binom, 2009., 352 str. (na engleskom)

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

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

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 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 znanosti, izvanredni profesor, viši istraživač SPP RAS, [e-mail zaštićen].

Andrey A. Bortnikov, vodeći inženjer JSC TsKBA, [e-mail zaštićen].

Stanislav M. Tsibin, vodeći inženjer JSC TsKBA, [e-mail zaštićen].

Yury I. Mamon, doktor tehničkih znanosti, glavni stručnjak JSC TsKBA, [e-mail zaštićen].