Зависимость усредненных ЭП от выбора углового сектора усреднения.

Можно при необходимости учесть различия ЭП в различныхсравнительнокрупных угловых секторах, предусматривая оцениваниеномера сектора по траекторным данным,

Отличие измеренных ЭП от усредненных зависит, наряду со временем усреднения, от статистики отраженного сигнала при движении цели и от характера зондирования (постоянства или возможности изменения не­сущей частоты). Возникающие при этом эффекты поясняются ниже ре­зультатами математического моделирования (разд. 1.3) применительно к де­сятисантиметровому диапазону волн.

На рис. 1.2 приведены примеры распределения плотностей вероятности [м²] и [дБ] для самолетов больших размеров (рис. 1.2, а, б), для самолетов средних размеров (рис. 1.2, в, г) и для крылатых ракет (рис, 1.2, д, е).

На рис. 1.3 приведены примеры участков характеристик обратного вто­ричного излучения самолета большого размера (ряс. 1.3, а) и крылатой ракеты (рис. 1.3, 6). Видно, что для цели меньших размеров лепестки характеристики обратного вторичного излучения шире. Соответственно этому нормированные корреляционные функции флюктуаций амплитуд сигналов, вызываемых изменениями курсового угла в процессе движения цели, имеют для целей различных классов разную ширину (рис. 1.4). Чем цель меньше, тем корреляционная функция шире.

На рис. 1.5 показаны зависимости ЭП от несущей частоты колеба­ний для самолета большого размера (рис. 1.5, а) и крылатой ракеты (рис. 1.5, б). На рис. 1.6 представлены соответствующие нормированные корреляционные функции флюктуаций амплитуд сигналов, возникающих при изменении частоты. Чем цель меньше, тем шире лепестки за­висимости (рис. 1.5) и основной лепесток корреляционной функции (рис. 1.6).

Зависимости (рис. 1.5 - 1.6), сходные с зависимостями (рис. 1.3 - 1.4), показывают, что усреднение по времени (углу Θ) может заменяться усреднением по несущей частоте.

Рис. 1.7 поясняет зависимость от числа усреднений N среднеквадратического отклонения ЭП, нормированного к максимальному значению ЭП при N = 1. Штриховкой показана область распределения этого от­ношения по результатам моделирования в предположении слабой корреляции между отсчетами вследствие их временного или частотного разне­сения. Необходимое число обращений к цели зависит от выбранного ал­фавита классов, частотного диапазона, степени использования других призна­ков.

Рис. 1.2. Плотности распределения при узкополосном зондировании: а, 6-самолет больших размеров: в, г - самолет средних размеров; д, е - крылатая ракета; а, в, д - выражена в м²; 6 г, е - выражена в дБ

Рис. 1.3. Участки диаграмм обратного вторичного излучения: а - самолет боль­ших размеров: б – крылатая ракета

Рис. 1.4. Корреляционные функции флюктуаций ЭП целей при изменениях ра­курса на δ Θ: 1–самолет больших размеров; 2 - самолет средних размеров; 3 -крылатая ракета

Рис. 1.5. Частотные зависимости ЭП целей: а - самолет больших размеров; б – крылатая ракета

Рис. 1.6. Корреляционные функции флюктуаций ЭП целей при изменениях несу­щей частоты на δ f: 1 –самолет больших размеров; 2-самолет средних размеров; 3– крылатая ракета

Рис. 1.7. Зависимость нормированного среднеквадратического отклонения оценок ЭП целей от числа усреднений N.

На рис. 1.8 приведены области распределения значений [дБ] для целей больших 1, средних 2 и малых 3 размеров в отсутствие противолокационной маскировки и имитации. Пунктиром показано возможное расширение этих об­ластей за счет зависимости результата измерений от нестабильностей. Послед­няя зависимость может быть учтена путем введения децибельных поправок на эксплуатационные изменения фактической мощностипередатчика, чувствительности приемника, потерь в антенной системе и на текущее состояние среды.

Рис. 1.3. Области существования ЭП целей, выраженной в дБ: 1 - самоле­ты больших размеров; 2 - самолеты средних размеров, 3 - крылатые раке­ты и легкомоторные самолеты

Противолокационная имитация и маскировка. Для целей малых размеров может сводиться к искусственному увеличению ЭП, чтобы отвлечь на них удар, предназначаемый по целям больших или средних размеров [44]. Противолокационная маскировка целей больших и средних размеров сводятся к использованию технологий типа " Стелс", позволяющих доводить их ЭП до ЭП малоразмерных целей, обычно снижающих полную скорость и маневрен­ность [110]. Все это, конечно, снижает возможности использования ЭП как признак распознавания. Тем не менее, за счет расширения алфавита классов и привлечения других признаков распознавания (размер, скорость, использование многопозиционности локации) можно, в принципе, при достаточно большом потенциале РЛС не только предотвращать ошибочные решения, но и выявлять наличие имитации.

1.4.2. поляризационные признаки

Информация о поляризационных свойствах целей содержится в поляризационной матрице вторичного излучения [30-35]

. (1.4)

Здесь σ _il и ψ _il- эффективная площадь цели и сдвиг фазы сигнала при отражении для i-й поляризации приемной антенны и l-й поляризации передающей (i, l = 1, 2). Измерение всех элементов поляри­зационной матрицы предполагает как зондирование, так и прием на двух ортогональных линейных или круговых поляризациях. При однопозиционном приеме матрица А характеризуется пятью независимыми параметрами: и может быть приведена к диагональной форме. Она сразу находился в этой форме вслучае подбора измерительных поляризаций (поляризационного базиса). Так, поляризационная матрица полуволнового вибратора в горизонтально-вертикальном базисе

(1.5)

зависит от угла поворота θ в плоскости векторов электрического поле вертикаль­ной и горизонтальной поляризаций. Путем перехода к собственному базису θ =0 матрица становится диагональной:

(1.6)

Полуволновой вибратор является поляризационно-избирательным объектом. Он преимущественно отражает сигналы определенной поляризации.

Наоборот, выпуклые гладкие идеально проводящие тела являются в высокочастотном приближении поляризациокно-неизбирательными. При любом их расположении относительно поляризационного базиса матрица А имеет вид (1.6).

Использование поляризационной информации дает наибольший эффект наметровых волнах, а в диапазонах сантиметровых и дециметровых воли – для тел осесимметричной формы. Имеется возможность определить ориентацию последних, наличие или отсутствие деполяризующих элементов, выявить пре­цессионные движения.

Такие цели, как самолеты, на сантиметровых и дециметровых волках сво­дятся к совокупностям поляризационно-неизбирательных (фюзеляж, гондолы двигателей, подвесные топливные баки) и поляризационно-избирательных эле­ментов (кромки крыльев, хвостового оперения и воздухозаборников, антенны РЛС и т.д.). Принимаемый сигнал формируется как суперпозиция отражений отдельных элементов и имеет эллиптическую поляризацию, интерпретация ко­торой при узкополосном излучении может вызвать затруднения.

На точность измерения параметров поляризационной матрицыможет ска­зываться плохая развязка ортогонально поляризованных трактов, влияние от­ражений от земной поверхности и прохождения радиоволн через ионосферу Земли.