Учет влияния поверхности Земли

В качестве некоторой нормы атмосферы принята нормальная атмосфера с параметрами:

давление Р=1013 мбар;

температура t = 13⁰ C;

относительная влажность s = 60%.

Для нормальной атмосферы индекс преломления атмосферы Земли N = 325.

Градиент индекса преломления .

Отрицательная рефракция .

Положительная рефракция .

Критическая рефракция – радиус кривизны луча сравнивается с радиусом Земли.

Сверхрефракция .

В качестве другой важной характеристики вводится так называемый эквивалентный радиус Земли.

Между эквивалентным радиусом Земли и градиентом коэффициента преломления существует зависимость:

,

где .

а – радиус Земли.

Для нормальной атмосферы (а = 6370 км) имеем а_е = 8500 г.

С точки зрения влияния близости и сферичности Земли на дальность радиолокационного обнаружения целей выделяют 4 зоны (рис. 7.15).

Для учета интерференции и дифракции радиоволн пользуются множителем ослабления V. Множитель ослабления по-разному проявляется в зависимости от того, в какой области освещенности (рис. 1.15) находится цель.

Рис 7.15. Влияние близости и сферичности Земли на дальность радиолокационного обнаружения целей

В освещенной области влияние многолучовости на распространение радиоволн на трассе РЛС – цель практически отсутствует. Поэтому V=1.

В интерференционной области основным фактором, влияющим на процесс обнаружения является многолучевость распространения радиоволн и множитель ослабления V определяется из соотношения:

, (7.17)

где – модуль коэффициента отражения от поверхности Земли;

– значение диаграммы направленности антенны РЛС в направлении падающего луча;

– значение диаграммы направленности антенны РЛС по мощности в вертикальной плоскости в направлении прямого луча;

– геометрическая разность хода прямого и отраженного лучей;

Порядок вычисления множителя ослабления в соответствии с соотношением (7.17):

1. Вычисляются дополнительные коэффициенты А и В:

; ,

где и – высота антенны и цели соответственно:

.

2. находится из кубического уравнения:

.

При решении кубического уравнения по формуле Кардано возможны случаи несходимости. Тогда следует искать решение численными методами и ограничиваться реальным (не комплексным) решением.

Угол скольжения определяется из геометрии (рис 7.16)

.

Угол

Из рис. 7.16 видно, что

 

где – коэффициент отражения от поверхности моря:

,

где – средняя высота волн.

Среднее значение высоты волн, в зависимости от балльности моря приведены в табл. 7.7.

Таблица 7.7

Среднее значение высоты волн

Волнение моря, балл
	0,34	0,607	0,945	1,654	2,837	4,015	5,2

 

С увеличением отражение зеркальное уменьшается.

При – рассеяние диффузное и =1 – ближняя граница интерференционной области.

Множитель ослабления в дифракционной области определяется из соотношения:

– дальняя граница интерференционной области.

При интерференционная зона

Рис. 7.16. Схема двухлучевого распространения радиоволн АЦ – прямой луч; АВС – отраженный луч; А – антенна; Ц – цель: ha – высота антенны; h ц – высота цели

где – значение множителя ослабления на дальности радиогоризонта;

х – приведенная дальность до цели ;

х_Г – приведенная дальность радиогоризонта ;

– дальность радиогоризонта;

;

.

Для сантиметровых и дециметровых волн зависит только от высотного параметра:

,

где и – приведенные высоты .