Айналмалы, диффузиялық және резонанстық шағылысуларды ажырату әдетке айналған. Егер шағылыстырушы беттің сызықтық өлшемдері толқын ұзындығынан әлдеқайда үлкен болса және беттің өзі тегіс болса, онда айналық шағылысу пайда болады. Бұл жағдайда радиосәуленің түсу бұрышы шағылу бұрышына тең болады, ал екінші реттік сәулелену толқыны радарға қайтып оралмайды (қалыпты түсуден басқа).

Егер объект бетінің сызықтық өлшемдері толқын ұзындығымен салыстырғанда үлкен болса, ал бетінің өзі кедір-бұдыр болса, онда диффузиялық шағылу орын алады. Бұл жағдайда беткі элементтердің әртүрлі бағдарлануына байланысты электромагниттік толқындар әртүрлі бағытта, соның ішінде радар бағыты бойынша шашыраңқы болады. Резонанстық шағылу шағылыстырушы объектілердің немесе олардың элементтерінің сызықтық өлшемдері жарты толқындардың тақ санына тең болғанда байқалады. Диффузиялық шағылысудан айырмашылығы, қайталама резонанстық сәулелену әдетте шағылыстырушы элементтің дизайны мен бағытына байланысты жоғары қарқындылыққа және айқын бағыттылыққа ие.

Нысананың сызықтық өлшемдерімен салыстырғанда толқын ұзындығы үлкен болған жағдайда, түсетін толқын нысананы айналып өтеді және шағылысқан толқынның қарқындылығы шамалы.

Шағылу кезіндегі сигналдың қалыптасуы тұрғысынан радиолокациялық бақылау объектілері әдетте шағын өлшемді және кеңістікте немесе жер бетінде таралған болып бөлінеді.

Шағын өлшемді объектілерге өлшемдері диапазон және бұрыштық координаталар бойынша радиолокациялық ажыратымдылық элементінің өлшемдерінен әлдеқайда аз объектілер жатады. Кейбір жағдайларда шағын өлшемді объектілер ең қарапайым геометриялық конфигурацияға ие. Олардың шағылысатын қасиеттерін теориялық тұрғыдан оңай анықтауға және қарастырылып отырған нысананың және радардың әрбір нақты салыстырмалы орналасуына болжауға болады. Нақты жағдайларда қарапайым типтегі мақсаттар өте сирек кездеседі. Көбінесе күрделі конфигурация объектілерімен жұмыс істеуге тура келеді, олар бірқатар қатаң өзара байланысты қарапайым шағылыстыратын элементтерден тұрады. Күрделі конфигурацияның нысаналарына мысал ретінде ұшақтар, кемелер, әртүрлі құрылымдар және т.б.

Басқа нысаналар - бұл белгілі бір кеңістікте таралған, радардың рұқсат ету элементінен әлдеқайда үлкен жеке объектілердің жиынтығы. Бұл таралу сипатына қарай көлемдік таралатын (мысалы, жаңбыр бұлты) және жер үсті-таралатын (жер беті және т.б.) нысаналар ажыратылады. Мұндай нысанадан шағылған сигнал ажыратымдылық қалтасында таратылған рефлекторлық сигналдардың кедергісінің нәтижесі болып табылады.

Радар мен шағылыстырушы объектілердің бекітілген салыстырмалы орны үшін шағылысқан толқынның амплитудасы мен фазасы нақты анықталған мәнге ие болады. Сондықтан, негізінен, әрбір нақты жағдай үшін алынған жалпы шағылысқан сигнал анықталуы мүмкін. Дегенмен, радиолокациялық бақылау кезінде нысаналар мен радардың өзара орналасуы әдетте өзгереді, нәтижесінде пайда болған жаңғырықтардың қарқындылығы мен фазасында кездейсоқ ауытқулар болады.

Тиімді мақсатты шашырау аймағы (ESR).

Радиолокациялық бақылау диапазонын есептеу шағылған толқынның қарқындылығының сандық сипаттамасын қажет етеді. Станция қабылдағыштың кірісіндегі шағылысқан сигналдың күші бірқатар факторларға және ең алдымен нысананың шағылыстыру қасиеттеріне байланысты. Әдетте, радар нысаналары тиімді шашырау аймағымен сипатталады. Нысананың тиімді шашырау аймағында радиолокациялық антенна бірдей поляризацияның электромагниттік толқындарын сәулелендіретін және қабылдаған жағдайда σcP1=4πK2P2 теңдігін қанағаттандыратын σc мәні түсініледі, мұндағы P1 – қуат ағынының тығыздығы. мақсатты жерде осы поляризацияның тікелей толқыны; Р2 – радиолокациялық антеннадағы нысанадан шағылған берілген поляризация толқынының қуат ағынының тығыздығы; R – радардан нысанаға дейінгі қашықтық. RCS мәнін формула бойынша тікелей есептеуге болады

σcP1=4πR2P2/ P1

Жоғарыдағы формуладан келесідей, σц ауданның өлшеміне ие. Сондықтан оны шартты түрде нысанаға эквивалентті, радиосәулеге қалыпты, ауданы σц болатын белгілі бір аудан ретінде қарастыруға болады, ол радардан өзіне түсетін барлық толқындық қуатты изотропты түрде шашыратып, қабылдау нүктесінде бірдей қуат ағынын жасайды. Нақты мақсат ретінде P2 тығыздығы.

Егер мақсаттың RCS берілген болса, онда P1 және R белгілі мәндерімен шағылысқан P толқынының қуат ағынының тығыздығын есептеуге болады, содан кейін қабылданған сигналдың қуатын анықтап, диапазонды бағалауға болады. радиолокациялық станцияның.

Тиімді шашырау ауданы σc шығарылатын толқынның қарқындылығына да, станция мен нысана арасындағы қашықтыққа да тәуелді емес. Шынында да, Р1-нің кез келген өсуі Р2-нің пропорционалды өсуіне әкеледі және олардың формуладағы қатынасы өзгермейді. Радар мен нысана арасындағы қашықтықты өзгерту кезінде P2/P1 қатынасы R2-ге кері пропорционалды өзгереді және σc мәні өзгеріссіз қалады.

Кешенді және топтық мақсаттар

Ең қарапайым рефлекторларды қарастыру қиындықтар туғызбайды. Нақты радиолокациялық нысандардың көпшілігі әртүрлі рефлекторлардың күрделі комбинациясы болып табылады. Мұндай нысандарды радиолокациялық бақылау процесінде нысананың жеке элементтерінен шағылысқан бірнеше сигналдардың кедергісінің нәтижесі болып табылатын сигналмен айналысады.

Күрделі объектіні сәулелендірілген кезде (мысалы, ұшақ, кеме, танк және т.б.) оның жеке элементтерінің шағылысу сипаты олардың бағытына қатты байланысты. Кейбір позицияларда ұшақтың немесе кеменің кейбір бөліктері өте қарқынды сигналдар шығаруы мүмкін, ал басқа позицияларда шағылысқан сигналдардың қарқындылығы нөлге дейін төмендеуі мүмкін. Сонымен қатар, объектінің радарға қатысты орны өзгерген кезде әртүрлі элементтерден шағылысқан сигналдар арасындағы фазалық байланыстар өзгереді. Бұл нәтиже сигналының ауытқуына әкеледі.

Шағылысқан сигналдардың қарқындылығының өзгеруінің басқа себептері де болуы мүмкін. Осылайша, ұшақтың жеке элементтері арасында өткізгіштіктің өзгеруі болуы мүмкін, оның себептерінің бірі қозғалтқыштың жұмысынан туындаған тербеліс болып табылады. Өткізгіштік өзгерген кезде ұшақ бетіндегі индукциялық токтардың таралулары және шағылысқан сигналдардың қарқындылығы өзгереді. Әуе винттік және турбовинтті ұшақтар үшін шағылысу қарқындылығын өзгертудің қосымша көзі бұранданың айналуы болып табылады.

2.1-сурет. Нысананың RCS бұрышқа тәуелділігі.

Радиолокациялық бақылау процесінде ұшақтың (кеменің) және радиолокатордың өзара орналасуы үнемі өзгеріп отырады. Мұның нәтижесі шағылысқан сигналдардың ауытқуы және сәйкес ЭПР өзгерістері болып табылады. Нысананың тиімді шашырау аймағының ықтималдылық таралу заңдылықтары және осы мәннің уақыт бойынша өзгеру сипаты әдетте эксперименталды түрде анықталады. Ол үшін шағылысқан сигналдардың қарқындылығы жазылады және жазбаны өңдегеннен кейін сигналдардың статистикалық сипаттамалары мен ЭПР табылады.

Көптеген зерттеулер көрсеткендей, экспоненциалды таралу заңы ұшақтың σc ауытқуы үшін жеткілікті дәлдікпен жарамды.

ЭПР ауданның өлшемдеріне ие, бірақ геометриялық аудан емес, энергетикалық сипаттама болып табылады, яғни қабылданған сигнал қуатының шамасын анықтайды.

Нысананың RCS шығарылатын толқынның қарқындылығына да, станция мен нысана арасындағы қашықтыққа да байланысты емес. ρ 1-нің кез келген ұлғаюы ρ 2-нің пропорционалды өсуіне әкеледі және олардың формуладағы қатынасы өзгермейді. Радар мен нысана арасындағы қашықтықты өзгерту кезінде ρ 2 / ρ 1 қатынасы R-ге кері пропорционалды өзгереді және EPR мәні өзгеріссіз қалады.

Ортақ нүктелік мақсаттардың EPR

Көптеген нүктелік нысаналар үшін EPR туралы ақпаратты радар нұсқауларынан табуға болады.

дөңес беті

Барлық бетінен өріс S интегралмен анықталады E 2 және мақсатқа берілген қашықтықтағы қатынасты анықтау керек ...

,

мұндағы k – толқын саны.

1) Егер объект кішкентай болса, онда түсетін толқынның қашықтығы мен өрісін өзгеріссіз деп санауға болады. 2) R арақашықтықты нысанаға дейінгі қашықтық пен нысана ішіндегі қашықтықтың қосындысы ретінде қарастыруға болады:

,
,
,
,

жалпақ табақ

Тегіс бет - қисық дөңес беттің ерекше жағдайы.

Бұрыштық рефлектор

Бұрыштық рефлектордың жұмыс істеу принципі

Бұрыштық рефлектор үш перпендикуляр беттерден тұрады. Пластинадан айырмашылығы, бұрыштық рефлектор бұрыштардың кең ауқымында жақсы көрініс береді.

Үшбұрышты

Егер үшбұрышты беттері бар бұрыштық шағылыстырғыш пайдаланылса, онда EPR

Бұрыштық рефлекторларды қолдану

Бұрыштық рефлекторлар қолданылады

• алаяқтар ретінде
• радиоконтраст белгілері сияқты
• күшті бағытталған сәулеленумен тәжірибелер жүргізу кезінде

саман

Саңырауқұлақтар радардың жұмысына пассивті кедергі жасау үшін қолданылады.

Дипольді шағылдырғыштың RCS мәні әдетте бақылау бұрышына байланысты, алайда барлық бұрыштар үшін RCS:

Саңырауқұлақтар әуе нысандары мен жер бедерін, сондай-ақ пассивті радиолокациялық маяктарды бүркемелеу үшін қолданылады.

Саңырауқұлақтың шағылысу секторы ~70°

Күрделі мақсаттардың EPR

Күрделі нақты объектілердің РКС-і алыс сәулелену аймағының жағдайларына қол жеткізуге болатын арнайы қондырғыларда немесе диапазондарда өлшенеді.

#	Мақсат түрі	σ c
1	Авиация
1.1	Жауынгерлік ұшақ	3-12
1.2	жасырын жауынгер	0,3-0,4
1.3	майдан бомбалаушы	7-10
1.4	Ауыр бомбалаушы	13-20
1.4.1	В-52 бомбалаушы	100
1.4	Көлік ұшағы	40-70
2	кемелер
2.1	Жер бетіндегі сүңгуір қайық	30-150
2.2	Сүңгуір қайықты жер бетінде кесу	1-2
2.3	шағын қолөнер	50-200
2.4	орташа кемелер	²
2.5	үлкен кемелер	> 10²
2.6	Крейсер	~12 000 14 000
3	Жердегі нысандар
3.1	Автомобиль	3-10
3.2	Танк Т-90	29
4	Оқ-дәрі
4.1	ALSM қанатты зымыраны	0,07-0,8
4.2	Жедел-тактикалық зымыранның оқтұмсығы	0,15-1,6
4.3	баллистикалық зымыран оқтұмсығы	0,03-0,05
5	Басқа мақсаттар
5.1	Адам	0,8-1
6	Құстар
6.1	Рок	0,0048
6.2	мылқау аққу	0,0228
6.3	Қарақат	0,0092
6.4	қызыл батпырауық	0,0248
6.5	Маллард	0,0214
6.6	Сұр қаз	0,0225
6.7	Толстовка	0,0047
6.8	дала торғайы	0,0008
6.9	кәдімгі жұлдызқұрт	0,0023
6.10	қара бас шағала	0,0052
6.11	Ақ ләйлек	0,0287
6.12	Лапвинг	0,0054
6.13	Түркия лашын	0,025
6.14	тас көгершін	0,01
6.15	үй торғайы	0,0008

Көлемді түрде бөлінген ең қарапайым нысаналар - самолеттен көптеп тасталатын немесе арнайы снарядтармен атылатын, ауада таралатын және шағылыстырғыштардың бұлтын құрайтын үйінділер. Олар кең жиілік диапазонында және бір уақытта көптеген RTS-ке қарсы пассивті кедергілерді орнату үшін қолданылады.

Шафгеометриялық ұзындығы сәулелендіретін радиолокатордың толқын ұзындығының жартысына жақын пассивті жарты толқынды вибраторлар (l ≈ 0,47λ). Олар металдандырылған қағаздан, алюминий фольгадан, металдандырылған шыны талшықтан және басқа материалдардан жасалған.

EPR бұлттары nқоқыс шағылдырғыштары бұлтта орналасқан жеке шағылдырғыштардың РКС өнімімен анықталады:

σ = n σ істеу,

Қайда: σ істеу– Бір дипольді рефлектордың ЭПР.

Түскен электромагниттік толқынның сызықтық поляризациясы кезінде бір дипольді рефлектордың RCS максималды мәні оның геометриялық осі вектормен сәйкес келген кезде байқалады. Етолқынның электр өрісінің күші. Содан кейін:

σ макс = 0,86λ 2

Егер үйінді векторға перпендикуляр бағытталған болса Есәулелендіретін электромагниттік толқын, содан кейін σ істеу = 0.

Атмосфераның турбуленттілігіне және дипольді шағылдырғыштардың аэродинамикалық қасиеттерінің айырмашылығына байланысты олар бұлтта кездейсоқ бағдарланады. Сондықтан есептеулерде бір дипольді рефлектордың RCS орташа мәні қолданылады.

σ do sr = 1/5 σ do max = 0,17λ 2,

Қайда: λ - сәулелендіретін радардың толқын ұзындығы.

Бұдан шығатыны, әр түрлі жиілікте жұмыс істейтін РТС бір мезгілде басылуы әртүрлі ұзындықтағы қопаны пайдаланған кезде ғана мүмкін болады.

Ең қарапайым нүктелік нысаналар бұрыштық рефлекторлар болып табылады. Салыстырмалы түрде кішігірім геометриялық өлшемдермен олар әртүрлі нүктелік нысандарды тиімді модельдеуге мүмкіндік беретін толқын ұзындығының кең ауқымында маңызды RCS-ге ие.

Бұрыштық рефлекторбір-бірімен қатаң байланысқан өзара перпендикуляр жазықтықтардан тұрады. Ең қарапайым бұрыштық шағылыстырғыш - екібұрышты немесе үшбұрышты бұрыш (3.3, а, б-сурет).

3.3-сурет. Бұрыштық рефлектордың жұмыс принципі:

A -екібұрышты; б -үшбұрышты.

Үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғыш 45 0 бұрышта сәулелену кезінде радарға қарай айналмалы шағылысу қасиетіне ие, бұл осы бұрышта үлкен RCS сақталуын қамтамасыз етеді. Шашырау диаграммасын кеңейту үшін төрт немесе сегіз бұрыштан тұратын бұрыштық рефлекторлар қолданылады. Үшбұрышты шағылдырғыштың DR 3.4-суретте көрсетілген.

3.4-сурет. Үшбұрышты рефлектордың шашырау диаграммасы.

Іс жүзінде үшбұрышты, төртбұрышты немесе секторлық пішіні бар үшбұрышты бұрыштық шағылыстырғыштар қолданылады (3.5, а, б, в-сурет).

3.5-сурет. Бұрыштық рефлекторлар: A -үшбұрышты беттермен (θ 0,5 ≈ 60 0);

б -сектор беттерімен; V -шаршы беттері бар (θ 0,5 ≈ 35 0).

Қарапайым геометриялық пішінді объектілер үшін олардың RCS анықтау үшін аналитикалық өрнектерді алуға болады. Қуат ағынының тығыздығы электр өрісінің кернеулігінің квадратына тура пропорционал болғандықтан, мақсаттың EPR формуласын келесідей көрсетуге болады:

σ \u003d 4πD 2 E 2 2 / E 2 1

Қатынас E 2 / E 1, осы өрнекке енгізілген, Гюйгенс принципі негізінде табуға болады. Бұл әдіс сәулеленетін объектінің бетіндегі әрбір нүктенің екінші реттік сфералық толқынның көзі ретінде қарастырылуынан тұрады. Содан кейін радиолокациялық станцияның орналасқан жеріндегі екінші реттік сфералық толқындардың әрекетін қорытындылай келе, қайталама сәулеленудің нәтижесінде пайда болатын электр өрісінің күшін табуға болады. Кейбір қарапайым нысаналардың РКС анықтауға арналған есептеу формулалары 3.1-кестеде келтірілген.

3.1-кесте. Кейбір қарапайым мақсаттардың EPR.

Курстық жоба

SPbGUT им. Бонч-Бруевич

Радиожүйелер және сигналдарды өңдеу кафедрасы

Пәндер бойынша курстық жоба

«Радио жүйелер», тақырып бойынша:

«Тиімді шашырау аймағы»

Аяқталды:

РТ-91 тобының студенті

Кротов Р.Е.

Қабылдаған: РОС кафедрасының профессоры Гуревич В.Е.

Квест шығарылды: 30.10.13

Қорғау мерзімі: 11.12.13

Кіріспе және т.б

Радиолокатордың құрылымдық диаграммасы

Радиолокатордың схемалық схемасы

Құрылғы жұмысының теориясы

Қорытынды

Библиография

Тиімді шашырау аймағы

(EPR; ағыл. Радар қимасы.RCS; кейбір дереккөздерде тиімді шашырау беті, тиімді шашырау қимасы,тиімді шағылысатын аймақ, EOP) радардағы - түсетін жазық толқынның бағытына қалыпты орналасқан және мақсатты жерде орналастырылған кезде қуат ағынының бірдей тығыздығын жасайтын идеалды және изотропты рерадиатор болып табылатын кейбір жалған жазық беттің ауданы. нақты нысана ретінде радиолокациялық станцияның антеннасында.

Моностатикалық EPR диаграммасының мысалы (B-26 Invader)

RCS - объектінің электромагниттік толқынды шашырату қасиетінің сандық өлшемі. Трансивер жолының энергетикалық потенциалымен және радиолокациялық антенналардың CG-мен қатар объектінің ЭПР радиолокациялық диапазон теңдеуіне және объектіні радар арқылы анықтауға болатын диапазонды анықтайды. RCS мәнін жоғарылату объектінің радарлық көрінуінің жоғарылауын білдіреді, RCS төмендеуі анықтауды қиындатады (стелс технология).

Белгілі бір объектінің ЭПР оның пішініне, өлшеміне, жасалған материалына, радиолокатордың жіберу және қабылдау позицияларының антенналарына (соның ішінде электромагниттік толқындардың поляризациясына) қатысты бағдарына (көрінісіне) байланысты. зондтау радиосигналының толқын ұзындығы. RCS шашыратқыштың алыс аймағының, радиолокатордың қабылдау және жіберу антенналарының жағдайында анықталады.

RCS ресми түрде енгізілген параметр болғандықтан, оның мәні шашыратқыштың жалпы бетінің ауданымен де, оның көлденең қимасының мәнімен де сәйкес келмейді (ағыл. Көлденең қима). ЭПР есептеу – қолданбалы электродинамика есептерінің бірі, ол әр түрлі жуықтау дәрежесімен аналитикалық жолмен шешіледі (тек қарапайым пішінді денелердің шектеулі диапазоны үшін, мысалы, өткізгіш шар, цилиндр, жұқа төртбұрышты пластина және т.б.) немесе сандық әдістер. ӨҚҚ өлшеу (бақылау) сынақ алаңдарында және радиожиілік анекогенді камераларда нақты объектілерді және олардың масштабты үлгілерін пайдалана отырып жүзеге асырылады.

EPR ауданның өлшеміне ие және әдетте ш.м.-де көрсетіледі. немесе дБк.м.. Қарапайым нысандағы объектілер үшін - сынақ - EPR әдетте зондтау радиосигналының толқын ұзындығының квадратына нормаланады. Ұзартылған цилиндрлік объектілердің ЭПР олардың ұзындығына (сызықтық ЭПР, ұзындық бірлігіне ЭПР) нормаланады. Көлемде бөлінген объектілердің ЭПР (мысалы, жаңбыр бұлты) радиолокациялық ажыратымдылық элементінің көлеміне (ЭПР/м3) нормаланады. Жер үсті нысандарының RCS (әдетте, жер бетінің учаскесі) радиолокациялық рұқсат элементінің ауданына (EPR / шаршы М.) нормаланады. Басқаша айтқанда, бөлінген объектілердің RCS белгілі бір радиолокатордың белгілі бір рұқсат элементінің сызықтық өлшемдеріне байланысты, олар радар мен объект арасындағы қашықтыққа байланысты.

EPR келесідей анықталуы мүмкін (анықтама мақаланың басында берілгенге тең):

Тиімді шашырау аймағы(гармоникалық зондтық радиосигнал үшін) - эквивалентті изотропты көздің радиосәулелену қуатының (бақылау нүктесінде сәулеленген шашыратқыш сияқты бірдей радиосәулелену қуаты ағынының тығыздығын құру) қуат ағынының тығыздығына (Вт/кв.м) қатынасы. .) шашыратқыштың орналасқан жеріндегі зондтық радиосәулеленудің.

RCS шашыратқыштан зондтау радиосигналының көзіне және бақылау нүктесіне бағытқа байланысты. Бұл бағыттар сәйкес келмеуі мүмкін болғандықтан (жалпы жағдайда зондтау сигналының көзі мен шашыраңқы өрістің тіркелу нүктесі кеңістікте бөлінген), онда осылай анықталған RCS деп аталады. бистатикалық ЭПР (екі позициялық EPR, ағылшын бистатикалық RCS).

Кері шашырау диаграммасы(DOR, моностатикалық ЭПР, бір позиция EPR, ағылшын моностатикалық RCS, кері шашырау RCS) - шашыратқыштан зондтау сигналының көзіне және бақылау нүктесіне дейінгі бағыттар сәйкес келген кездегі RCS мәні. ЭПР көбінесе оның ерекше жағдайы ретінде түсініледі - моностатикалық ЭПР, яғни бистатикалық (көп позициялық) радарлардың (бір қабылдағышпен жабдықталған дәстүрлі моностатикалық радарлармен салыстырғанда) төмен таралуына байланысты DOR (ЭПР және ДОР түсініктері аралас). антенна). Дегенмен, EPR(θ, φ; θ 0, φ 0) және DOR(θ, φ) = EPR(θ, φ; θ 0 =θ, φ 0 =φ), мұндағы θ, φ – бағытты ажырату керек. шашыраңқы өрісті тіркеу нүктесіне; θ 0 , φ 0 - зондтау толқынының көзіне бағыт (θ, φ, θ 0 , φ 0 - сфералық координаталар жүйесінің бұрыштары, оның басы диффузормен тураланған).

Жалпы жағдайда, гармоникалық емес уақытқа тәуелділігі бар зондтау электромагниттік толқыны үшін (кең жолақты зондтау сигналы кеңістік-уақыт мағынасында) тиімді шашырау аймағы- эквивалентті изотропты көз энергиясының шашыратқыштың орналасқан жеріндегі зондтық радиосәулеленудің энергия ағынының тығыздығына (Дж/кв.м.) қатынасы.

EPR есептеу

Ауданы RCS-ке тең изотропты түрде шағылысатын бетке түсетін толқынның шағылуын қарастырайық. Мұндай нысанадан шағылған қуат RCS өнімі мен түскен қуат ағынының тығыздығы болып табылады:

мұндағы нысананың RCS, - мақсатты жерде берілген поляризацияның түсетін толқынының қуат ағынының тығыздығы, нысана көрсететін қуат.

Екінші жағынан, изотропты сәулеленген қуат

Немесе түскен толқынның және шағылысқан толқынның өріс күшін пайдаланып:

Қабылдағыштың кіріс қуаты:

,

антеннаның тиімді аймағы қайда.

Сәулелену қуаты мен антеннаның бағыты бойынша түскен толқынның қуат ағынын анықтауға болады. Dсәулеленудің берілген бағыты үшін.

Қайда .

Осылайша,

. (9)

Эпрдің физикалық мағынасы

EPR аумақтың өлшеміне ие [ м²], Бірақ геометриялық аймақ емес(!), бірақ энергетикалық сипаттама болып табылады, яғни қабылданған сигналдың қуатының шамасын анықтайды.

Нысананың RCS шығарылатын толқынның қарқындылығына да, станция мен нысана арасындағы қашықтыққа да байланысты емес. Кез келген өсу пропорционалды өсуге әкеледі және олардың формуладағы қатынасы өзгермейді. Радар мен нысана арасындағы қашықтықты өзгерту кезінде қатынас кері өзгереді және RCS мәні өзгеріссіз қалады.

Ортақ нүктелік мақсаттардың EPR

• дөңес беті

Бүкіл бетінен өріс Синтегралмен анықталады Анықтау керек Е 2 және нысанаға берілген қашықтықтағы қатынас ...

,

Қайда к- толқын саны.

1) Егер объект кішкентай болса, онда түсетін толқынның қашықтығы мен өрісін өзгеріссіз деп санауға болады.

2) Қашықтық Рнысанаға дейінгі қашықтық пен нысана ішіндегі қашықтықтың қосындысы ретінде қарастыруға болады:

,
,

жалпақ табақ

Тегіс бет – қисық дөңес беттің ерекше жағдайы.

Бұрыштық рефлектор

Бұрыштық рефлектор- өзара перпендикуляр шағылысатын жазықтықтары бар тікбұрышты тетраэдр түріндегі құрылғы. Бұрыштық рефлекторға түсетін сәуле қатаң қарама-қарсы бағытта көрінеді.

Үшбұрышты

Егер үшбұрышты беттері бар бұрыштық шағылыстырғыш пайдаланылса, онда EPR

саман

Саңырауқұлақтар радардың жұмысына пассивті кедергі жасау үшін қолданылады.

Дипольді шағылдырғыштың RCS мәні әдетте бақылау бұрышына байланысты, алайда барлық бұрыштар үшін RCS:

Саңырауқұлақтар әуе нысандары мен жер бедерін, сондай-ақ пассивті радиолокациялық маяктарды бүркемелеу үшін қолданылады.

Саңырауқұлақтың шағылысу секторы ~70°

Түйінді сөздер

ТИІМДІ ШАШЫРУ БЕТІ / БАЛИСТИКАЛЫҚ ОБЪЕКТ / РАДАР РЕФЛЕКТОР/ БЕТТІҢ ТИІМДІ ШАШЫРЫЛУЫ / БАЛЛИСТИКАЛЫҚ ОБЪЕКТ / РАДАР РЕФЛЕКТОРЫ

аннотация электротехника, электроника, ақпараттық технологиялар бойынша ғылыми мақала, ғылыми жұмыстардың авторы – Акиншин Руслан Николаевич, Бортников Андрей Александрович, Цыбин Станислав Михайлович, Мамон Юрий Иванович, Минаков Евгений Иванович

Тренажерлердің шағылысатын қасиеттерін толық ауқымды сынақтан өткізу құнын төмендету баллистикалық объектілер(БО) мұндай радиолокациялық объектілерді есептеудің моделі мен алгоритмін жасау мақсатқа сай. Симулятор ретінде баллистикалық объектілеркешен таңдалады радиолокациялық рефлектор, жоғары электр өткізгіш қорытпамен, сондай-ақ кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтермен қапталған сфералық Люнеберг линзасы түріндегі шығынсыз диэлектриктен жасалған. Люнеберг линзасының ішкі бетінен шағылысу диафрагмалық нұсқасының кезеңдері ұсынылған. Құрылымдық элементтерге шағылыстың физикалық моделі және есептеу алгоритмі бар модельдеу әдістемесі әзірленді. тиімді шашырау беті. Резонантты есептеу алгоритмі тиімді шашырау беті баллистикалық объектілер. Бұл алгоритм графикалық түрде берілген. Компьютерлік кешеннің интерфейсі ұсынылған. Симулятор ретінде баллистикалық объектқиын таңдалады радиолокациялық рефлектор, жоғары өткізгіштік қорытпамен қапталған шар түріндегі шығынсыз диэлектриктен, сондай-ақ кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтерден жасалған. Тренажердің салыстырмалы көрсеткіштері графикалық түрде берілген баллистикалық объектілер. Табиғи жағдайларда өлшеу нәтижелерін және модельдеу нәтижелерін салыстырмалы талдаудан қорытынды жасалады. Ұлғайтылған RCS және ұлғайтылған барлық бұрышты көрінісі бар BO тренажерының оқтұмсықтарының RCS сандық есептеулерінің мысалдары келтірілген. ЭПР жоғарылаған және радиолокациялық диэлектрлік шағылыстырғышты және диэлектрлік шағылыстырғыштардың секциялық орналасуы бар бұрыштық блокты оңтайлы орналастырумен ұлғайтылған барлық бұрышты көрінісі бар BO симуляторының оқтұмсықтарының нұсқалары зерттелді.

Қатысты тақырыптар электротехника, электроника, ақпараттық технологиялар бойынша ғылыми еңбектер, ғылыми жұмыстардың авторы – Акиншин Руслан Николаевич, Бортников Андрей Александрович, Цыбин Станислав Михайлович, Мамон Юрий Иванович, Минаков Евгений Иванович

• Поляризацияланған электромагниттік толқындарды және шашыраңқы радиациялық талдауды пайдалана отырып, пассивті кедергі болған кезде радар

  2012 / Яцышен Валерий Васильевич, Гордеев Алексей Юрьевич

• Толық поляризациялық зондтаумен жердегі нысаналардың радарлық контрастын арттыру

  2018 / Акиншин Олег Николаевич, Румянцев Владимир Львович, Петешов Андрей Викторович

• Синтетикалық апертуралық радардағы дақтарды басу модельдеу нәтижелері

  2019 / Акиншин Руслан Николаевич, Румянцев Владимир Львович, Петешов Андрей Викторович

• Әуедегі радиолокациялық жүйелер мен құрылғылардың жұмысын тексеруге арналған релелік сигнал симуляторы

  2019 / Боков Александр Сергеевич, Важенин Владимир Григорьевич, Иофин Александр Аронович, Мухин Владимир Витальевич

• Тиімді шашырау бетін азайту үшін радио сіңіргіш жабындарды қолдану

  2015 / Вахитов Максим Григорьевич

• Радардағы Келлдің эквиваленттік теоремасы

  2014 / Козлов Анатолий Иванович, Татаринов Виктор Николаевич, Татаринов Сергей Викторович, Пепеляев Александр Владимирович

• Теңіз радар нысанасының үлгісі ретінде тегіс беттегі шағылыстырғыштардың статистикалық жүйесі

  2017 / Андреев Александр Юрьевич

• Сфералық рефлекторларды пайдалана отырып, апаттық кемелер үшін радиолокациялық іздеу жүйесі

  2015 / Баженов Анатолий Вячеславович, Малыгин Сергей Владимирович

• Кері шашырау есебін шешу және шағылған электромагниттік толқын өрісінің құрылымынан нысанның пішінін қалпына келтіру

  2018 / Козлов Анатолий Иванович, Маслов Виктор Юрьевич

• Ауадағы синтетикалық апертуралық радардың концептуалды дизайны үшін зондтау және шағылысатын векторлық сигналдардың матрицалық кросс-корреляция функциясының моделі

  2019 / Акиншин Руслан Николаевич, Есиков Олег Витальевич, Затучный Дмитрий Александрович, Петешов Андрей Викторович

Баллистикалық объектілердің (БО) шағылыстыру қасиеттерін далалық сынақтардың құнын төмендету үшін радиолокациялық объектілердің тиімді беттік шашырауын есептеудің моделі мен алгоритмін жасаған жөн. Баллистикалық объектілердің имитаторы ретінде шығынсыз диэлектриктен жасалған күрделі радиолокациялық рефлектор таңдалады. Ол жоғары өткізгіштігі бар қорытпадан жасалған, сонымен қатар кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтермен қапталған сфералық Люнебург линзасына ұқсайды. Люнебург линзасының ішкі бетінен шағылыстырудың апертуралық нұсқасының кезеңдері ұсынылған. Дизайн элементтеріне шағылыстырудың физикалық моделі және тиімді беттік шашырауды есептеу алгоритмімен модельдеу техникасы әзірленді. Баллистикалық объектілердің резонанстық тиімді беттік шашырауын есептеу алгоритмі әзірленді. Бұл алгоритм графикалық түрде берілген. Есептеу кешенінің интерфейсі ұсынылған. Баллистикалық объектінің симуляторы ретінде біз жоғары өткізгіштігі бар қорытпадан, сондай-ақ кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтермен қапталған шығынсыз диэлектрлік сферадан жасалған күрделі радиолокациялық рефлекторды таңдадық. Баллистикалық объектілердің симуляторының салыстырмалы көрсеткіштері берілген. Өлшеу нәтижелерін in situ және модельдеу нәтижелерін салыстырмалы талдау туралы қорытынды жасалады. ЭТЖ жоғарылаған және жан-жақты көрінісі жоғарылаған BO тренажерының бас бөлігінің ЭТЖ сандық есептеулерінің мысалдары келтірілген. ЭТЖ жоғарылаған және радиолокациялық диэлектрлік шағылыстырғышты оңтайлы орналастырумен және диэлектрлік шағылыстырғыштарды секциялық орналастырумен бұрыштық блокпен кеңейтілген жан-жақты көрінісі бар BO симуляторының бас бөліктерінің нұсқалары талданған.

Ғылыми жұмыс мәтіні «Радар объектісінің симуляторының тиімді шашырау ауданын есептеудің моделі және алгоритмі» тақырыбына

Т. 20, жоқ. 06, 2017 ж

РАДИО ТЕХНИКАСЫ ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС

ӘОЖ 621.396.96

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

РАДАР ОБЪЕКТІ СИМУЛЯТОРЫНЫҢ ТИІМДІ ШАШЫРЫЛУ АУДАНЫН ЕСЕПТЕУДІҢ МОДЕЛІ МЕН АЛГОРИТМІ

Р.Н. Акиншин1, А.А. БОРТНИКОВ2, С.М. ЦЫБИН2, Ю.И. MAMON2, E.I. МИНАКОВ3

1 Қолданбалы мәселелер секциясы, Ресей ғылым академиясы, Мәскеу, Ресей, 2 Аппарат жасаудың Орталық конструкторлық бюросы, Тула, Ресей 3 Тула мемлекеттік университеті, Тула, Ресей

Баллистикалық объектілердің имитаторларының (БО) шағылыстыру қасиеттерін толық ауқымды сынау құнын төмендету үшін мұндай радиолокациялық объектілердің тиімді шашырау бетін есептеудің моделі мен алгоритмін жасаған жөн. Баллистикалық объектілердің имитаторы ретінде электр өткізгіштігі жоғары қорытпамен қапталған сфералық Люнеберг линзасы, сонымен қатар кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтер түріндегі шығынсыз диэлектриктен жасалған күрделі радиолокациялық рефлектор таңдалады. Люнеберг линзасының ішкі бетінен шағылысу диафрагмалық нұсқасының кезеңдері ұсынылған. Құрылымдық элементтердегі шағылыстырудың физикалық моделі және тиімді шашырау бетін есептеу алгоритмі бар модельдеу әдістемесі әзірленді. Баллистикалық объектілердің резонанстық тиімді шашырау бетін есептеу алгоритмі әзірленді. Бұл алгоритм графикалық түрде берілген. Компьютерлік кешеннің интерфейсі ұсынылған. Баллистикалық объектінің симуляторы ретінде электр өткізгіштігі жоғары қорытпамен қапталған шар түріндегі шығынсыз диэлектриктен жасалған күрделі радиолокациялық рефлектор, сонымен қатар кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтер таңдалды. Баллистикалық объектілердің симуляторының салыстырмалы көрсеткіштері графикалық түрде берілген. Табиғи жағдайларда өлшеу нәтижелерін және модельдеу нәтижелерін салыстырмалы талдаудан қорытынды жасалады. Ұлғайтылған RCS және ұлғайтылған барлық бұрышты көрінісі бар BO тренажерының оқтұмсықтарының RCS сандық есептеулерінің мысалдары келтірілген. ЭПР жоғарылаған және радиолокациялық диэлектрлік шағылыстырғышты және диэлектрлік шағылыстырғыштардың секциялық орналасуы бар бұрыштық блокты оңтайлы орналастырумен ұлғайтылған барлық бұрышты көрінісі бар BO симуляторының оқтұмсықтарының нұсқалары зерттелді.

Негізгі сөздер: тиімді шашырау беті, баллистикалық объект, радиолокациялық рефлектор.

КІРІСПЕ

Баллистикалық объектінің (БО) имитаторларының шағылысатын қасиеттерін толық ауқымды сынау құнын төмендету үшін мұндай радиолокациялық объектілердің тиімді шашырау бетін (ЭСР) есептеудің моделі мен алгоритмін жасаған жөн. BO симуляторы ретінде электр өткізгіштігі жоғары қорытпамен қапталған сфералық Люнеберг линзасы түріндегі шығынсыз диэлектриктен жасалған күрделі радиолокациялық рефлектор, сонымен қатар кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтер таңдалды.

Түскен толқынның поляризациясын және диэлектрик арқылы шығынсыз өту коэффициентін ескере отырып, баллистикалық нысан моделінің шектеулі көлемдегі Люнеберг линзасының ішкі бетінен шағылысудың апертуралық нұсқасы бірнеше кезеңдерді қамтиды.

ІШКІ БЕТТЕН ШАҒЫЛДАУ АСПЕРТУРАЛЫҚ VARIANT КЕЗЕҢДЕРІ

Бірінші кезеңде толқын R ағынының тығыздығы S, толқын ұзындығы X радиолокациялық станциядан (RLS) диэлектрик шарының бетіне өтеді, нәтижесінде толқын поляризацияланады және қалыптыдан n бетіне ауытқиды. t бұрышымен.

Ovil Aviation High Technologies

Т. 20, жоқ. 06, 2017 ж

Линзаның максималды кернеуі E t ауа ортасынан диэлектрикке өту шекарасында дамиды, бұл диэлектрлік ортаның толқындық кедергісінің төмендеуімен түсіндіріледі.

Екінші кезең 2R = 4, e = 3, 5 = 0,001 диэлектрлік аймақ арқылы өткен сәттен басталады және беріктіктің когерентті құрамдас бөлігінің төмендеуімен байланысты.

Үшінші кезең орталық бұрышы φ = 1800, R = 50 мм, жабынының қалыңдығы 5 = 6 мкм болатын сфераның ішкі бетіне түскен сәттен басталады, мұнда диэлектрик-металл интерфейсі сәулеленудің екінші көзіне айналады. (Cурет 1).

BO-дан шашырау когерентсіз радиолокациялық өріс үшін қайталанатын дифференциалдық теңдеулер жүйесімен сипатталады.

dch(f) 1 frY ... j .

1 - I h0 (f) = keF,

dCh (f) + 1 f Г ] 4 (f) = 0,

df2 4k нег (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 тг дизель

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

| 0 – қуыстың ішінде, Іі – сыртында;

мұндағы n – элементтер саны.

Күріш. 1-сурет. Сфералық Люнеберг линзасында сәуленің өтуі 1. Люнебергтің сфералық линзасындағы сәуленің өтуі

Т. 20, жоқ. 06, 2017 ж

Мұнай авиациясының жоғары технологиялары

Ауамен жер бетіндегі шекаралық жағдайлар

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

мұндағы а – қоршаған ортаның өткізгіштігі; Экс - х бойынша кернеу; E3 - бетіндегі керілу £; х – электрөткізгіштіктің меншікті коэффициенті.

Радар өрісінің құрылым қабаттарымен жанасуының BS бетіндегі шекаралық шарттары

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

мұндағы 5 - толқынның металға ену тереңдігі; E0 – интенсивтіліктің когерентті компоненті; E1 – кернеудің когерентсіз компоненті; х – қабаттағы электрөткізгіштіктің меншікті коэффициенті; E – өріс кернеулігінің жалпы когерентті және когерентсіз құрамдас бөлігі.

00-де EPR объективінің шекаралық шарттары

А! (0) = n(R + R)2 ctr, (5)

мұндағы R1 - линзаның алдыңғы жарты шарының радиусы; I 2 - линзаның артқы жарты шарының радиусы; kotr - линзаның бетінен шағылысу коэффициенті.

3600-дегі дискінің шекаралық шарттары

a (3600) = n(Ядн) котр, (6)

мен қайдамын - төменгі радиус; теріске шығару. - төменнен шағылысу коэффициенті. Жүйенің оң жағындағы радиациялық жағдайлар (1), (2)

Біз радар өрісін пішінде көрсетеміз

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

E0 + Ei E0 + Ei E0 + E1

мұндағы N, N, Nk – шекті элементтер түйіндеріндегі пішін функциясы (FE).

Қарастырылып отырған процестердің математикалық сипаттамасы өзара байланысты екі функционалдық жүйені пайдалана отырып берілген:

Функционалды жоғалту Фп (Е(г));

Шашырау функциясы Φ (a(r)). Мәселе үшін жоғалту функциясын пішінге жазайық

CM1 Aulayop High Technologies f "=/12 2

Vo1. 20, N0. 06, 2017 ж

4p/a(E7 - Ex)c1£

- / O (E0 - Ex) + / k (1 - дт,

мұндағы E1 – когерентсіз өрістің күші; Eo – когерентті өрістің қарқындылығы; r – радиалды координат; х – меншікті өткізгіштік коэффициенті; в± - диэлектрлік өткізгіштік; ^01 - өрістің қарқындылығы; k – масштабтау коэффициенті; yo – диэлектрик арқылы өту коэффициенті; N0 – сыну көрсеткіші; bp – жоғалту коэффициенті.

Шашырау функциясын формада жазайық

4жого /F1

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

мұндағы 1 - ЭПР когерентсіз өріс; a0 – когерентті өрістің ЭПР; f1 – бұрыштық координат; k0 – кедергі коэффициенті; Ф1 - бірлік беттік функция; котр – шағылысу коэффициенті; Emax – өрістің максималды күші; f| толқын үшін поляризация бұрышы болып табылады.

(9) және (10) үшін белгілі ақырлы элементтер әдісін қолдану арқылы матрицалық теңдеулерді анықтауға болады.

Өткізгіштік матрицасы пішінге ие

[k1] \u003d \ x [дюйм] [In]

мұндағы х – өткізгіштік коэффициенті;

[B]t - пішін функциясының транспозицияланған градиенттік матрицасы; £1 - жабыны бар CE бетінің ауданы. Рефлексия матрицасының пішіні бар

K 2 \u003d / Котр Н

мұндағы котр – шағылу коэффициенті; N – транспозицияланған пішін функциясының матрицасы; 82 - автор -

CE бетінің ауданы.

Тасымалдау матрицасының пішіні бар

K3 \u003d R01 / y 0kMg W£3,

мұндағы y0 – диэлектрик арқылы өту коэффициенті; k – масштабтау коэффициенті; ^ 01 - бастапқы көзден сәулелену өрісінің қарқындылығы; £3 - диэлектрик үшін CE бетінің ауданы.

Т. 20, В. 06, 2017 ж

Сыну матрицасы пішінге ие

мұндағы Ю – қайталама сәулелену жиілігі; c – жарық жылдамдығы; 5o – қайталама көздің CE бетінің ауданы.

Соңында шашырау матрицасын формаға жазайық

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

мұндағы am - EPR асимптотасы; u(кг) – энергияның шашырау функциясы; Vo - шашырау элементтеріндегі әлсіреу функциясы.

Шектік шарттары бар радар өрісі үшін қайталанатын матрицалық жүйелерді былай жазуға болады

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

fen = f NT (1 - q01)kQdV,

Мұндағы P0 – ауаның толқындық кедергісі; k – кедергі коэффициенті; £1 – қайталама көзден (объектив) қуат ағыны; qol – бастапқы көзден (радардан) сәулеленген өрістің қарқындылығы; n – линзаға дейінгі шекаралық қашықтық; r11 - объективпен BO саңылауының бойымен қашықтық; φ - BO сәулелену бұрышы; Et - радардан максималды өріс күші; d0 – ауаның диэлектрлік өтімділігі; /a0 – ауаның магниттік өткізгіштігі.

РЕЗОНАНТТЫ ТИІМДІ ШАШЫРЫЛУ АУДАНЫ ЕСЕПТЕУ АЛГОРИТМІ

BO резонанстық ЭПР есептеу алгоритмі күріште көрсетілген. 2.

BO біртекті емес құрылымдарының резонанстық RCS есептеу үшін үш панельден тұратын интерфейс жүзеге асырылады, біріншісінде BO визуалды түрде көрсетіледі, ал екіншісінде геометриялық және радиолокациялық параметрлердің жиынтығы жүзеге асырылады, үшіншіде бар эксперименттік өлшемдер нәтижелерінің кестелік мәндерінің кестелері және есептеу нәтижелерінің ағымдағы мәндері және тәуелділік графиктері (3-сурет).

Анықтау ықтималдығын, тестілеу кезінде BO симуляторларының санын бағалау үшін қолданылатын BO салыстырмалы көрсеткіштері суретте көрсетілген. 4 . Көрсеткіштердің нөмірлері сәйкес келеді: 1 - сфералық рефлектормен (анехоикалық жағдайда); 2-рефлектор 1 және бұрыштық рефлекторлар блогы (анехоикалық жағдайда); 3 - рефлектор 1 және бұрыштық рефлекторлар блогы (табиғи жағдайда).

Азаматтық авиацияның жоғары технологиялары

Т. 20, жоқ. 06, 2017 ж

Осьтік қима координатасы

Осьтік қима координатасы

Диа<>м)_

Бастапқыдан FE немесе FE ұзындығы (мм)

Ү жоспарындағы орталық U (zpaö)

Қаптау қалыңдығы & _(мкм)_

Қаптау қадамы h

Қабаттар саны және

Өткізгіштік % (1/с)

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

Kozf ficients

JVo-рефракциялық Ki-интерференциясы

K - масштабтау, Ii - жоғалтулар

1. Айнымалы параметрлерді енгізу

Жиілік Толқынның F дәрежесі - 3. (cas)% tajstr антеннасы - D (aï)

U. FE матрицаларының dpl және r-пропты есептеу. жиіліктер

1U. FE матрицаларына және -m-пропқа түсініктеме. жиіліктер

б. Tabup ішінен EPR таңдау. қойындысы. I

14. |ш-а|<5 i

13. Whispering!* жүйелік матрицалар

11. KEiSE жүйесін жүйеге біріктіру

3. Псрамепроенің есебі: ДНД, тиімділігі - g ЭПР \ сузажность - Q Vq L&

tfl, j^oi ^enz

Осьтік қима координатасы

Осьтік қима координатасы _DlS-мм)_

FE немесе SE ұзындығы (мақсат)

Меншікті ауырлық немесе масса (кг / м?), (кг)

Шекті импульстар жиынын генерациялау

FE торын қолдану немесе оны қалыңдату

Қосымша шарттарды есепке алу

Жалғыз және қалыпты беттер. funkt. F1 және F^

15. Нәтижелерді көрсету

12. Шекаралық шарттарды есепке алу

Күріш. 2-сурет. BO резонанстық ЭПР есептеу алгоритмі 2. ЭПР BO резонансын есептеу алгоритмі

J 50 Ptt"*.- 1"

Dh-1+n TlillWJi

| 30 Rshr * "« | ÖJ YAGCHmn

GddtrL.ii |30 PjWTprp.ifrt |s0

SMH# [EOO |TOO м

Қосымша ақпаратты көрсету

Кестеленген ЭПР шашырау индикаторы

ЭПР.м2 1,35 0,2 0,19

ЭПР шашырау көрсеткіші

Радарлардың жұмыс режимдері

6 | 7 | 8 | 3 | 1P[

10,007 |а04 |0,02 |0,02

G Көріністапқыш G 0....3G0 G 0...90

Impulse G One көмегімен. C~ тобы.

100 150 200 250 300 350

Радар параметрлері

Жиілік, ГГц | 10

Толқын ұзындығы, см сағ

Диафрагма.м2 10.046

Күріш. 3-сурет. Компьютердің күрделі интерфейсі: a - BO визуализациясы; b - геометриялық және радиолокациялық параметрлер; c - тәжірибелік өлшеу нәтижелерінің кестелік мәндерінің және есептеу нәтижелерінің ағымдағы мәндерінің кестелері 3. Компьютерлік жүйенің интерфейсі: а) BO визуализациясы; б) геометриялық және радиолокациялық параметрлер; в) тәжірибелік іріктеу нәтижелерінің кестеленген мәндерінің және есептеу нәтижелерінің ағымдағы мәндерінің кестелері

Т. 20, жоқ. 06, 2017 ж

Ovil Aviation High Technologies

Күріш. 4-сурет. BO симуляторының салыстырмалы көрсеткіштері 4. BO симуляторының салыстырмалы көрсеткіштері

Табиғи жағдайларда өлшеу нәтижелерін және модельдеу нәтижелерін салыстырмалы талдау модельдеу қателігі 3 дБ аспайтынын көрсетеді.

Резонанстық жиілікті ескере отырып, BO ЭПР қалыптасу процесін жақсарту үшін параболалық теңдеу әдісі өзгертілді. Модификация радарлық рефлекторлық жүйедегі резонансты ескере отырып, тиімді аймақты анықтауға әкелді (сфералық диэлектрлік шағылыстырғыш және бұрыштық шағылыстырғыштар блогы). Сандық әдіс ретінде ақырлы элементтер әдісі (FEM) таңдалды. Модель толқынның поляризациясын және анехоикалық жағдайларды ескереді деп болжанады. FEM пайдалану элементтердің өлшемдерінің азаюымен және олардың санының ұлғаюымен есептеу уақытының ұлғаюына әкеледі, атап айтқанда, бұрыштық блоктағы көлденең бөлімдер саны, резонанстық құбылыстарға өтеді, бұл шарттарды жүктейді. || параллельді когерентсіз өріс үшін дифференциалдық теңдеулерді жеке туындыларда шешу және L-ге перпендикуляр

жүйедегі сәулелену бағыты det = 0. Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, есептелген және

өлшенген шашырау индикаторлары бұрыштық қадам 10°-қа тең және 0-ден 3600-ге дейін біркелкі өзгеретіндей етіп кестеленген дұрыс, ал амплитудалық мәндер масштабтау коэффициентін есептеуге ыңғайлы етіп шығарылады. ЭПР сандық зерттеулері шыны талшықты қаптамамен және онсыз сәулелену бұрышына байланысты әзірленген үлгі бойынша резонансты ескере отырып жүргізілді. Зерттеу нәтижелері (4-сурет) BO тренажерының оқтұмсықтың RCS (HF) қазірдің өзінде 10-нан 80 ° дейін сәулелену бұрыштарында айтарлықтай өсетінін және 80-ден 130 ° дейінгі сәулелену бұрыштарында қажетті мән нақты қамтамасыз етілгенін көрсетеді. жоғары электр өткізгіш жабын арқылы. Негізгі лобтардың амплитудасы 90 және 270 ° бұрыштық блоксыз, тиісінше, 3,8 м2, ал 0 ° сәулелену бұрышында ол 2 м2 және тиісінше блоксыз 1,35 м2 құрайды.

МТУ ҒА Ғылыми жаршысы_20-том, No06, 2017 ж.

Civil Aviation High Technologies Vol. 20, жоқ. 06, 2017 ж

Тәжірибеден алынған және әзірленген модель арқылы есептелген BO симуляторының ЭПР индикаторының жуықтау көпмүшеліктері Кестеде берілген. 1 және 2.

1-кесте

1°-4° 81° 6р 4м - 0,0007c3м + 0,0206р2м + °,2611рм + 1,35;

2 4°-9° 51°-6ст4т - 0,0013а3т + 0,121 г2т + 4,8181 гт + 71,42;

3 9°-13° 110-5r4 т - 0,0063 г3т + 1,071 г2 т - 80,487гт + 2261,5;

4 13°-17° -110 5г 4т + 0,0072с3т - 1,5851 г2т + 154,39ст - 5619,7;

5 17°-19° -0,0057г2т + 2,059гт - 185,07;

6 19°-23° -910-6с4т + 0,0079г3т - 2,527с2т + 359,62гт - 19149;

7 23°-26° -910-7с4т + 0,0008г3т - 0,28г2т + 44,532гт - 2581,6;

8 26°-28° -0,026г2т + 14,036гт - 1891,4;

9 28°-31° 0,0009г2т - 0,5557гт + 82,653;

1° 31°-34° 0,0017г2 т - 1,1205 гт + 185,07;

11 34°-36° 1,0252 ГТ + 1,1819;

2-кесте

№ Бұрыштық бағыт, град. Жақындау көпмүшеліктері (конверт) гт, м2

1°-4° 210-6r4 т - 0,0001 г3т + 0,0012р2 т + °,0°19гт - 1,39;

2 4°-9° 110-5r4 т - 0,0025 г3т + 0,2352 г2 т - 9,6315 гт + 145,52;

3 9°-13° -2 105 г4 т + 0,0109 г3т - 1,8145 г2 т + 132,81 гт + 3613

4 13°-17° -6 1°-6г4т + 0,0038г3т - 0,8712г2т + 89,711 гт - 3456,7

5 17°-19° -8 10-6 гт + 1,47

6 19 ° -23 ° -310 "6г4 т - 0,0024 г3т + 0,7664 г2 т - 1 ° 8,22гт + 5721,8

7 23°-26° -210"4г4 т - 0,1773 г2 т + 42,728 гт + 3433,3

8 26°-28° -0,0139г2т + 7,6375гт - 1042,7

9 28°-31° 0,0052г2т - 3,1304гт + 470,82

1° 31°-34° 0,0034г2т - 2,1686гт + 345,6

11 34°-36° 1,39

Кестелерде келтірілген деректерді талдау нәтижесінде 5,2 10-17 1/с меншікті өткізгіштік коэффициенті кезінде BO симуляторының ЖЖ ЭПР:

Әзірленген үлгі бойынша ai = 1,428 м2;

Тәжірибе бойынша aP = 1,78 м2.

Т. 20, жоқ. 06, 2017 ж

Азаматтық авиацияның жоғары технологиялары

Жасалған модельдің BO симуляторының ЖЖ ЭПР-нің сандық мәндерін қаптаманы есепке алмай алу үшін шыны талшықты қаптама арқылы өткізу коэффициентін ескеру қажет, ол 3-ке тең.

Бұл шыны талшықты қаптаманың радиомөлдірлігіне қойылатын техникалық талаптардың жоғарылауының салдары. Жоғарыда көрсетілген барлық көрсеткіштер 900 бұрышпен бұрылатынын ескеріңіз, ал бағдарламалық қамтамасыз ету индикаторларды 90, 180 және 2700 бұрышқа бұру мүмкіндігін қарастырады. Сондай-ақ, бұл сандардан ЖЖ симуляторының RCS көрінетіні көрінеді. жабыны бар және онсыз ұқсас пішіні мен амплитудасы бар.

Баллистикалық объектінің симуляторы ретінде электр өткізгіштігі жоғары қорытпамен қапталған шар түріндегі шығынсыз диэлектриктен жасалған күрделі радиолокациялық рефлектор, сонымен қатар кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтер таңдалды. Баллистикалық объектілердің симуляторының салыстырмалы көрсеткіштері графикалық түрде берілген.

РКС ұлғайтылған және толық бұрышты көрінісі жоғарылаған BO тренажерының ЖЖ РКС сандық есептеулерінің мысалдары келтірілген, есептеу әдістеменің жоғары дәлдігін көрсетті, ол 1-5% аспайды. BO симуляторының ЖЖ нұсқаларының ЭПР есептелген көрсеткіштері анықталады.

Нәтижелер бойынша BO симуляторының оқтұмсықтың нұсқалары ұлғайтылған RCS және радар диэлектрлік шағылыстырғыштың оңтайлы орналасуымен және бұрыштық блоктың диэлектрлік шағылыстырғыштардың секциялық орналасуымен ұлғайтылған жан-жақты көрінісімен нұсқалары зерттелді. BO симуляторының жан-жақты көрінісі 2 есе артады, ал GS RCS 4 есе артады. Бұл нәтиже диэлектрлік материалдың және шыны талшықтың сипаттамаларына байланысты, олар резонанстық жиілік 10-14 ГГц, диэлектрлік рефлектордың бетінде 6-9 микрон және 15-20 микрон болатын жоғары өткізгіш жабын қалыңдығы бар. бұрыштық блоктың беттерінде.

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Радиоэлектрондық жүйелер. Құрылыс және теория негіздері: анықтамалық / ред. I. Ширман. М.: ЖАҚ «Маквис», 1998. 825 б.

2. Стагер Е.А. Күрделі пішінді денелерге радиотолқындардың шашырауы. Мәскеу: Радио және байланыс, 1986. 183 б.

3. Макаровец Н.А., Себякин А.Ю. Әуе нысана тренажерының бас бөлігінің тиімді шашырау аймағын өлшеу // Радио күніне арналған XXIV ғылыми сессияның тезистер жинағы. Тула: ТулГУ, 2006, 176-179 б.

5. Тафлов А., Хагнесс С. Есептік электродинамика: Ақырғы айырмашылық уақыт домені әдісі, NY, Artech House, 2000, 467 б.

6. Гиббсон Д. Электромагниттік моменттердің әдісі. NY, Chapman & Hall CRC, 2008, 594 б.

7. Уфимцев П.Я. Дифракцияның физикалық теориясының негіздері. М.: Бином, 2009. 352 б.

8. Миллиметрлік радар: табиғи және ұйымдасқан кедергілер кезінде анықтау және бағыттау әдістері / А.Б. Борзов [i др.]. М.: Радиотехника, 2010. 376 б.

9. Күрделі радиолокациялық объектілердің геометриялық модельдерін синтездеу әдістері / А.Б. Борзов [және т.б.] // Электромагниттік толқындар және электронды жүйелер. 2003. V. 8. No 5. С. 55-63.

10. Антифеев В.Н., Борзов А.Б., Сучков В.Б. Күрделі пішінді объектілердің радиолокациялық адасу өрістерінің физикалық үлгілері. М.: ММУ баспасы им. Н.Е. Бауман, 2003. 61 б.

11. ^бак В.О. Радиолокациялық рефлекторлар. М.: Зайырлы радио. 1975. 244 б.

Азаматтық авиацияның жоғары технологиялары

Т. 20, жоқ. 06, 2017 ж

12. Meizels E.N., ToproBaHoB V.A. Радиолокациялық нысаналардың шашырау сипаттамаларын өлшеу. Мәскеу: Кеңес радиосы. 1972. 232 б.

13. Екі және үш қырлы ойыс құрылымдардың поляризациялық сипаттамаларының теориялық және эксперименттік зерттеулері / А.Б. Борзов [және т.б.] // Электромагниттік толқындар және электронды жүйелер. 2010. V. 15. No 7. С. 27-40.

14. Топтық әуе нысанасын бұрыштық шу арқылы анықтау / Н.С. Акиншин, Е.А. Әмірбеков, Р.П. Быстров, А.В. Хомяков // Радиотехника, 2014. No 12. С.70-76.

Акиншин Руслан Николаевич, т.ғ.д., доцент, РҒА ҒӨО жетекші ғылыми қызметкері, [электрондық пошта қорғалған].

Бортников Андрей Александрович, «ЦКБА» АҚ жетекші инженері, [электрондық пошта қорғалған].

Цыбин Станислав Михайлович, «ЦКБА» АҚ жетекші инженері, [электрондық пошта қорғалған].

Мамон Юрий Иванович, техника ғылымдарының докторы, «ЦКБА» АҚ бас маманы, [электрондық пошта қорғалған].

Минаков Евгений Иванович, техника ғылымдарының докторы, доцент, Тула мемлекеттік университетінің профессоры, [электрондық пошта қорғалған].

РАДАР СИМУЛЯТОРЫНЫҢ ОБЪЕКТІ ШАШЫРЫЛУЫНЫҢ ТИІМДІ ШАРТЫН ЕСЕПТЕУДІҢ МОДЕЛІ МЕН АЛГОРИТМІ

Руслан Н.Акиншин1, Андрей А.Бортников2, Станислав М.Цибин2, Юрий И.Мамон2, Евгений И.Минаков3

1SSP RAS, Мәскеу, Ресей 2CDBAE, Тула, Ресей 3Тула мемлекеттік университеті, Тула, Ресей

Одан кейін баллистикалық объектілердің (БО) шағылыстыру қасиеттерін сынау құнын төмендететін симуляторлар, радиолокациялық объектілердің тиімді беткі шашырауын есептеудің моделі мен алгоритмін жасаған жөн. Баллистикалық объектілердің имитаторы ретінде шығынсыз диэлектриктен жасалған күрделі радиолокациялық рефлектор таңдалады. Ол жоғары өткізгіштігі бар қорытпадан жасалған, сонымен қатар кесілген конус, диск және цилиндрлік элементтермен қапталған сфералық Люнебург линзасына ұқсайды. Люнебург линзасының ішкі бетінен шағылыстырудың апертуралық нұсқасының кезеңдері ұсынылған. Дизайн элементтеріне шағылыстырудың физикалық моделі және тиімді беттік шашырауды есептеу алгоритмімен модельдеу техникасы әзірленді. Баллистикалық объектілердің резонанстық тиімді беттік шашырауын есептеу алгоритмі әзірленді. Бұл алгоритм графикалық түрде берілген. Есептеу кешенінің интерфейсі ұсынылған. Баллистикалық объектінің симуляторы ретінде біз жоғары өткізгіштігі бар қорытпадан, сондай-ақ кесілген конустан, дискіден және цилиндрлік элементтерден жабындысы бар шығынсыз диэлектрлік сферадан жасалған күрделі радиолокациялық рефлекторды таңдадық. Баллистикалық объектілердің симуляторының салыстырмалы көрсеткіштері берілген. Өлшеу нәтижелерін in situ және модельдеу нәтижелерін салыстырмалы талдау туралы қорытынды жасалады. ЭТЖ жоғарылаған және жан-жақты көрінісі жоғарылаған BO тренажерының бас бөлігінің ЭТЖ сандық есептеулерінің мысалдары келтірілген. ЭТЖ жоғарылаған және радиолокациялық диэлектрлік шағылыстырғышты оңтайлы орналастырумен және диэлектрлік шағылыстырғыштарды секциялық орналастырумен бұрыштық блокпен кеңейтілген жан-жақты көрінісі бар BO симуляторының бас бөліктерінің нұсқалары талданған.

Негізгі сөздер: тиімді беттік шашырау, баллистикалық объект, радиолокациялық рефлектор.

1. Радиоэлектрондық жүйелер. Негізгі құрылыс. Анықтамалық. М., «Маквис» акционерлік қоғамы, 1998 ж., 825 б. (ағылшынша)

Т. 20, жоқ. 06, 2017 ж

Азаматтық авиацияның жоғары технологиялары

2 сатыгер Е.А. Rasseyanie радиоволн на телач slozhnoy formы. М., Радио және байланыс, 1986, 183 б. (ағылшынша)

3. Макаровец Н.А., Себякин А.Ю. Измерения эффективтіной плосчади рассеяния головной chasti imitatora vozdushnoy tseli. . Тула, Тула мемлекеттік университеті, 2006, б. 176-179. (ағылшынша)

4 Салливан Д.М. FDTD әдісін қолдану арқылы электромагниттік модельдеу. NY, IEEE Press, 2000, 165 б.

5. Тафлов А., Хагнесс С. Есептік электродинамика: Ақырғы айырмашылық уақыт домені әдісі. Нью-Йорк, Артех үйі, 2000, 467 б.

6. Гиббсон Д. Электромагниттік моменттердің әдісі. NY, Chapman & Hall CRC, 2008, 594 б.

7. Уфимцев П.Я. Osnovy fizicheskoy theorii difraktsii. М., Бином, 2009, 352 б. (ағылшынша)

8. Millimetrovaya radiolokatsiya: metodы obnaruzheniya Мен navedeniya v usloviyah estestvennыh Мен pomeh ұйымдастырды. А.Б. Борзов. М., Радиотехника, 2010, 376 б. (ағылшынша)

9. Методика синтеза геометриялық модельей сложных радиолокациялық об "эктов. А.Б. Борзов. Электромагнитные вольный I электронные система, 2003, № 5, 55-63 б. (орыс тілінде)

10. Антифеев В.Н., Борзов А.Б., Сучков В.Б. Физические моделі радиолокациялық поле рассеяния об "эктов сложной форма. М., МСТУ н. Н.Е. Бауман, 2003, 61 б. (орыс тілінде)

11. Кобак В.О. Радиолокациялық шағылыстар. М., Совет радиосы, 1975, 244 б. (ағылшынша)

12. Майсельс Е.Н., Торгованов В.А. Измерения характеристик рассеяния радиолокациялық целей. М., Совет радиосы, 1972, 232 б. (ағылшынша)

13. Теоретические и экспериментальных исследования полиаризационных harakteristik dvugran-nyh құрылым. Борзов А.Б. . Электромагнитные волны және электронды жүйе. Радиотехника, 2014 ж., №. 12, 70-76 беттер. (ағылшынша)

АВТОРЛАР ТУРАЛЫ АҚПАРАТ

Руслан Н.Акиншин, т.ғ.д., доцент, РҒА ҒӨО аға ғылыми қызметкері, [электрондық пошта қорғалған].

Бортников Андрей А., «ЦКБА» АҚ жетекші инженері, [электрондық пошта қорғалған].

Станислав М.Цибин, «ЦКБА» АҚ жетекші инженері, [электрондық пошта қорғалған].

Юрий И.Мамон, техника ғылымдарының докторы, «ЦКБА» АҚ бас маманы, [электрондық пошта қорғалған].