Корабельная радиолокация и метеорология. Л. «Судостроение», 1970, 325 стр.
В книге исследуется радиолокационное рассеяние и ослабление радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов гидрометео-образованиями различного вида, а также рассеяние радиоволн указанных диапазонов поверхностью моря.
Книга предназначена для инженеров и других лиц, занимающихся проектированием и эксплуатацией судовых радиолокационных систем. Она будет полезна также специалистам, применяющим радиолокационные методы в геофизике и метеорологии, а также аспирантам и студентам старших курсов вузов при изучении ими соотиетствующих
дисциплин.
ВВЕДЕНИЕ
Последние десятилетия характеризуются широким развитием радиолокации. Особенно бурно эта область техники развивается в последние годы. При этом радиолокационные методы находят все возрастающее применение не только в специальных областях военной техники, но и в народном хозяйстве: в судо- и самолетовождении, картографировании земной поверхности, метеорологии, управлении спутниками и ракетами, в научных исследованиях.
По данным зарубежной и отечественной печати, основным направлением в совершенствовании радиолокационных станций (РЛС) является увеличение дальности действия и улучшение различимости объектов обнаружения, что обеспечивается прежде всего повышением разрешающей способности РЛС, в особенности за счет сужения диаграммы направленности по обеим или одной угловой координате. Поскольку конструктивные и технологические факторы ограничивают размеры антенн, то повысить разрешающую способность РЛС удается наряду с допустимым увеличением размеров антенн главным образом путем применения более короткого диапазона радиоволн, а именно сантиметровых и миллиметровых. Однако на работу таких радиолокационных станций и, в особенности, РЛС миллиметрового диапазона радиоволн оказывают влияние различные атмосферные гидрометеообра-зования и подстилающая поверхность, которой в случае корабельных РЛС является поверхность моря. Состояние поверхности моря в значительной мере определяется метеорологическими условиями.
Влияние гидрометеообразований (осадки, облака, туман) на работу РЛС проявляется в виде ослабления радиолокационных сигналов и ухудшения радиолокационной наблюдаемости обнаруживаемых объектов.
Ослабление радиоволн при прохождении их через области, занятые гидрометеообразованиями, как известно, происходит из-за того, что часть энергии распространяющейся волны .поглощается частицами атмосферного образования (например, каплями дождя), превращаясь в тепло, а часть рассеивается этими частицами по различным направлениям, не совпадающим с направлением на
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Раздел!
РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОМЕТЕООБРАЗО- * , ВАНИЙ В САНТИМЕТРОВОМ И МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНАХ РАДИОВОЛН .......................... 9
Глава 1. Электромагнитные параметры и структура гидрометеообаазова-
ний ......................... ... _
§ 1.1. Метод расчета комплексной диэлектрической проницае-
мости воды .................. •..-.'' —
§ 1.2. Диэлектрическая проницаемость воды в широком диа-
пазоне температур и длин радиоволн ........ 16
§ 1.3. Диэлектрические проницаемости льда, однородной смеси • '
воды со льдом и снега .............. . 20
§ 1.4. Электромагнитные параметры морской воды в диапазоне
СВЧ ........................ 26
§ 1.5. Геометрические характеристики областей с различными
метеообразованиями и распределение по ним гидрометео-
ров ....................... . 31
§ 1.6. Вероятность появления различных гидрометеообразова-
ний ..................... ... 39
§ 1.7. Законы распределения размеров частиц гидрометеообра-
зований ...................... 42
Глава 2. Радиолокационные характеристики отдельных частиц гидроме-
теоров .......................... 48
§ 2.1. Методы расчета радиолокационных характеристик частиц
гидрометеоров .............. ..... — •
§ 2.2. Радиолокационные характеристики водяных капель . . 50 § 2.3. Радиолокационные характеристики градины. Влияние
формы частицы на радиолокационные характеристики —
§ 2.4. Предельные случаи малых и больших сферических частиц 54 § 2.5. Влияние вариаций коэффициента преломления вещества
частицы на ее радиолокационные характеристики . • -f 60
§ 2.6. Радиолокационные характеристики двухслойных частиц 72
Глава 3. Ослабляющее влияние атмосферы с различными гидрометеообра-
зеваниями на радиолокационные сигналы .......... • °"
§ 3.1. Методика расчета ослабляющего действия гидрометеоров § 3.2. Ослабляющее действие гидрометеоров со сравнительно . мелкими частицами ................. °
§ 3.3. Ослабляющее действие осадков с крупными частицами .85 § 3.4. Полное ослабление микрорадиоволн в атмосфере с метеообразованиями ................... 97
Глава 4. Радиолокационные площади различных гидрометеообразований
и особенности рассеянных ими сигналов .......... 102
§ 4.1. Постановка задачи ................. —
§ 4.2. О влиянии многократных отражений на радиолокационные характеристики гидрометеообразований ..... 105
§ 4.3. Методы расчета радиолокационных площадей гидрометеообразований при когерентном и некогерентном рассеянии радиоволн ................... 110
§ 4.4. Оценка величины сигнала при частичной когерентности
в рассеянии радиоволн частицами гидрометеообразования 120
§ 4.5. Радиолокационные характеристики единицы объема различных гидрометеообразований ........... 122
§ 4.6. Статистические свойства радиолокационных сигналов от
гидрометеообразований ............... 129
§ 4.7. Поляризационные характеристики радиолокационных
сигналов от гидрометеообразований ......... 135
Раздел II
РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНОСТИ МОРЯ В САНТИМЕТРОВОМ И МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНАХ РАДИОВОЛН ............................ 140
Глава 5. Форма морской поверхности.................. —
§ 5.1. Геометрические характеристики морской поверхности — § 5.2. Статистические зависимости формы морской поверхности
от метеорологических факторов ........... 145
§ 5.3. О тонкой структуре морской поверхности ...... 152
Глава 6. Решение задачи рассеяния радиоволн на статистически неровной
поверхности моря ..................... 155
§ 6.1. Состояние вопроса исследования рассеяния радиоволн
морской поверхностью................ —
§ 6.2. Решение задачи рассеяния при углах падения, превышающих 45° .................... 160
§ 6.3. Влияние эффекта затенения на рассеяние микрорадиоволн
морской поверхностью ................ 169
§ 6.4. Корреляционная функция огибающей радиосигнала, рас- •
сеянного морской поверхностью ........... 172
Глава 7. Радиолокационные свойства морской поверхности ...... 176
§ 7.1. Радиолокационные характеристики электродинамической модели морской поверхности .......... —
§ 7.2. Оценка радиолокационных свойств морской поверхности
при выпадении на нее осадков............ 186
§ 7.3. Временные флюктуации огибающей при рассеянии радиосигналов морской поверхностью........... 190
327
Р а з д е л III
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ДАЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ РЛС .................... 192
Глава 8. Радиолокационные характеристики объектов обнаружения ... —
§ 8.1. Эффективные площади рассеяния объектов с поверхностями простой формы................ — •
§ 8.2. Эффективные площади рассеяния кораблей, самолетов и
ракет........................ 197
§ 8.3. Статистические свойства радиолокационных сигналов
объектов обнаружения ............... 202
Глава 9. Оценка влияния гидрометеообразований и волнения моря на
дальность действия корабельных РЛС............ 207
§ 9.1. Оценка влияния гидрометеообразований на дальность
обнаружения объектов РЛС ............. —
§ 9.2. Оценка совокупного влияния гидрометеоров и волнения
моря на дальность обнаружения надводных объектов . . 214 § 9.3. Об улучшении радиолокационной наблюдаемости объектов на фоне отражений от гидрометеообразований и поверхности моря................... 225
Приложение 1 ............................ 236
Приложение 2 ........................... 254
Приложение 3.........•................. 273
Приложение 4............................ 276
Приложение 5........................... 282
Литература............................ 321
Цена: 150руб.
