Проанализированы результаты экспериментального изучения ошибок пеленгования источников излучения и радиолокационных отражателей на волнах длиной 3,2 см и 8,15 мм при высотах над поверхностью раздела около 1 м. Получены оценки величин и пространственной корреляции ошибок при радиальном относительно пеленгатора перемещении объекта. Проведено сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов.

Індекс рубрикатора НБУВ: З841-019.1 + З95-018

Рубрики:

Теоретичні основи радіотехніки

Радіолокація

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З841-019.54

Рубрики:

Теоретичні основи радіотехніки

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отримано і проаналізовано експериментальні результати досліджень у натурних умовах над поверхнею моря спеціальних методів вимірювання кутів місця маловисотних випромінювачiв: позаосьового методу і методу симетричних діаграм. Вимірювання проведено в сантиметровому і міліметровому діапазонах радіохвиль на трасах довжиною від сотень метрів до декількох кілометрів при хвилюваннях моря до 3 балів. Виконано порівняння їхньої ефективності з широко використовуваним у даний час моноімпульсним сумарно-різницевим методом. Результати експериментальних досліджень доповнено моделюванням на ЕОМ. Зроблено висновки про ефективність випробуваних методів у конкретних умовах. Показано, що позаосьовий метод має ряд переваг перед іншими методами практично в усіх умовах, що мали місце при проведенні випробувань

Получены и проанализированы экспериментальные результаты исследований в натурных условиях над поверхностью моря специальных методов измерения углов места маловысотных излучателей: внеосевого метода и метода симметричных диаграмм. Измерения выполнены всантиметровом и миллиметровом диапазонах радиоволн на трассах протяженностью от сотен метров до нескольких километров при волнениях моря до 3 баллов. Проведено сравнение их эффективности с широко используемым в настоящее время моноимпульсным суммарно-разностным методом. Результаты экспериментальных исследований дополнены моделированием на ЭВМ. Сделаны выводы об эффективности испытанных методов в конкретных условиях. Показано, что внеосевой метод имеет ряд преимуществ перед остальными методами практически во всех условиях, имевших место при проведении опытов

Experimental results of research of special elevation angle measurement technique of a low-altitude radiation source in natural conditions over the sea surface are obtained and analysed: an off-axis monopulse technique and a symmetrical patterns technique. The measurements are executed in centimeter and millimeter wave range on the path from hundreds of meters up to several kilometers at sea state 3. Comparison of their efficiency with the now widely used monopulse sum-difference amplitude technique is carried out. The results of experimental research are added with the computer simulation. Conclusions about efficiency of the tested methods in concrete conditions are made. It is shown that the off-axis technique has a number of advantages over othertechnique practically in all conditions of test performance

З урахуванням задач дистанційного зондування з аерокосмічних носіїв проаналізовано особливості зворотного розсіювання радіохвиль сантиметрового та міліметрового діапазонів грунтом, обумовлених шаруватою структурою її вологості за глибиною та просторовими флуктуаціями діелектричної проникності поверхневого шару грунту. Наведено кількісні оцінки для хвиль 3 см і 8 мм. Відзначено істотний вплив на зворотне розсіювання різкої зміни вологості грунту, що може існувати на глибині в одиниці міліметрів.

Применительно к дистанционному зондированию с аэрокосмических носителей проанализированы особенности обратного рассеяния радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов почвой, обусловленные слоистой структурой ее влажности по глубине и пространственными флуктуациями диэлектрической проницаемости поверхностного слоя грунта. Приведены количественные оценки для волн 3 см и 8 мм. Отмечено существенное влияние на обратное рассеяние резкого изменения влажности почвы, которое может существовать на глубине в единицы миллиметров.

The specific of cm and mm radio wave backscattering by the upper soil layer in application of remote sensing from aerospace carriers was analyzed. This specific is caused by layered soil moisture structure in depth and spatial fluctuation of dielectric constant of the surface layer of the soil. The quantity estimation for the 3 cm and 8 mm radio waves is shown. The strong influence of soil moisture change (that can be at the depth of unit of millimeters) on the backscattering is shown.

У наближенні багаторазової дифракції Кірхгофа на напівплощинах числовим методом досліджено особливості множника ослаблення НВЧ радіохвиль над поверхнею моря з вітровим хвилюванням за малих кутів ковзання та малих висот над поверхнею. Показано, що така модель дозволяє пояснити експериментальні особливості поля за висот, що дорівнюють висотам морських хвиль, зокрема, істотно більш високі значення множника ослаблення, ніж ті, що надає використання методу дотичної площини.

В приближении многократной дифракции Кирхгофа на полуплоскостях численным методом исследованы особенности множителя ослабления СВЧ радиоволн над поверхностью моря с ветровым волнением при малых углах скольжения и малых высотах над поверхностью. Показано, что такая модель позволяет объяснить наблюдаемые в эксперименте особенности поля при высотах, сравнимых с высотой морских волн, в частности, существенно более высокие значения множителя ослабления, чем предсказываемые при использовании метода касательной плоскости.

The peculiarities of the microwave propagation factor over disturbed sea surface have been investigated by numerical method using the multiple knife-edge diffraction model. The case of low grazing angles and small height of the receiver over the surface has been considered. It has shown that such a model allows explaining experimentally observed peculiarities of the field at the receiver height compared with that of the sea waves, in particular, essentially higher values of the propagation factor than the ones predicted through Kirchhoff approximation.

Досліджено особливості поля сантиметрових і міліметрових радіохвиль над поверхнею моря в перехідній області кутів ковзання, нижче якої необхідно користуватися моделлю багаторазової дифракції Френеля на гребенях хвиль, а вище - наближенням Кірхгофа. Показано, що в ній можна застосовувати багатопроменеве представлення поширення радіохвиль. Проаналізовано особливості залежності когерентної та некогерентної компонент розсіяного "уперед" поля від геометрії траси і параметрів морського хвилювання.

Исследованы особенности поля сантиметровых и миллиметровых радиоволн над поверхностью моря в переходной области углов скольжения, ниже которой необходимо пользоваться моделью многократной дифракции Френеля на гребнях волн, а выше - приближением Кирхгофа. Показано, что в такой модели применимо многолучевое представление распространения радиоволн. Проанализированы особенности зависимости когерентной и некогерентной компонент рассеянного "вперед" поля от геометрии трассы и параметров морского волнения.

The peculiarities of the field of centimeter and millimeter radio waves over rough see surface are investigated in the transition region of small grazing angle, it is below than which necessary to use the model of multiple knife-edge diffraction on the wave crest, and higher Kirchgoff method is applicable. It is shown that multipath propagation of radio wave is applicable in it, the properties of coherent and uncoherent component of the field forward scattering as function geometry of radio path and sea state is analized.

Виконано статистичне комп'ютерне моделювання двох методів радіолокаційного вимірювання кутів місця маловисотних цілей - моноімпульсного та позаосьового - за умов багатопроменевого поширення радіохвиль над схвильованою поверхнею моря. Основну увагу у процесі моделювання приділено залежностям помилок виміру кута місця від різниці фаз між прямим та дзеркально відбитим сигналами від цілі. Відзначено, що за використання моноімпульсного методу на деяких дільницях значень різниці фаз виникають аномально високі флуктуації помилок виміру кута місця та створюються умови, які відносяться до мінімуму або максимуму інтерференційної структури поля, віднесених до центра прийомної антени РЛС. Показано, що використання за аналогічних умов позаосьового методу виключає зрив супроводу та істотно, до декількох разів, зменшує помилки виміру кута місця цілі.

Выполнено статистическое компьютерное моделирование двух методов радиолокационного измерения углов места маловысотных целей - моноимпульсного и внеосевого - в условиях многолучевого распространения радиоволн над взволнованной поверхностью моря. Основное внимание при моделировании уделено зависимостям ошибок измерения угла места от разности фаз между прямым и зеркально отражённым сигналами от цели. Отмечено, что при использовании моноимпульсного метода на некоторых участках разности фаз возникают аномально высокие флуктуации ошибок измерения угла места и создаются условия, способствующие срыву сопровождения цели. Разность фаз прямого и зеркально отраженного сигналов на этих участках отличается от значений, соответствующих минимуму или максимуму интерференционной структуры поля, отнесенных к центру приёмной антенны РЛС. Показано, что использование в аналогичных условиях внеосевого метода исключает срыв сопровождения и существенно, до нескольких раз, уменьшает ошибки измерения угла места цели.

The statistical computer simulations of two techniques for radar low-altitude target elevation angle estimation - monopulse and off-axis - in conditions of multipath propagation over the rough sea surface has been executed. The main attention at modeling is given dependences of errors of elevation angle estimation versus a phases difference between direct and specular reflection signals from the target. It is marked, that at use of a monopulse technique on some sites of a difference of phases arise it is anomalous high fluctuations of errors of elevation angle estimation and the conditions promoting lost of target tracking are created. The phases differences between the direct and specular reflect signals on these sites differs from values appropriate to a minimum or a maximum of the inteferense structure of the field, referred to the centre of receiving radar antenna. It is shown, that use in similar conditions of the off-axis technique excludes lost of tracking and essentially, up to several times, reduces estimation elevation angle errors

Подано результати експериментів з визначення похибок пеленгу над сушею, зумовлених неоднорідною тропосферою та нерівною поверхнею розділу. Показано, що у випадку, коли кут місця порівняно з шириною діаграми направленості приймальних антен, похибки пеленгу визначаються в основному поверхнею розділу.

Приведены результаты экспериментов по определению ошибок пеленга над сушей, обусловленных неоднородной тропосферой и неровной границей раздела. Показано, что для случая, когда угол места соизмерим с шириной диаграммы направленности приемных антенн, ошибки пеленга определяются в основном поверхностью раздела.

The results of experimental researches of azimuth errors of bearing over the land, caused by turbulent troposphere and rough surface, are discussed. It is shown, that for a case when the angle of arrival is commensurable with the receiving antennae diagrams, errors of bearing are determined, in general, by rough surface

Розроблено методику випробувань і вимірювальний стенд, що дозволили без використання унікального устаткування експериментально оцінити середньоквадратичне значення й спектр флуктуацій різниці фаз зондувального й опорного сигналів напівпровідникового приймально-передавального модуля когерентної радіолокаційної системи Ка-діапазону для огляду льотного поля. Показано вплив цих характеристик на якість селекції рухомих цілей на тлі відбиттів від нерухомих місцевих предметів.

Разработана методика испытаний и создан измерительный стенд, позволившие без использования уникального оборудования экспериментально оценить среднеквадратическое значение и спектр флуктуаций разности фаз зондирующего и опорного сигналов полупроводникового приемо-передающего модуля когерентной радиолокационной системы Ка-диапазона для обзора летного поля. Показано влияние этих характеристик на качество селекции движущихся целей на фоне отражений от неподвижных местных предметов.

The measuring bench and methodology for experimental study of mean square values and fluctuations spectrum of phase differences of probing and reference signals in semiconductor transceiver module are developed. The module is used in coherent Ka-band radar intended for surface traffic monitoring in airports. The estimation of the influences of these characteristics on quality of moving targets selection on a background reflection from stationary local objects is given.

Порушено проблему моделювання поля міліметрових та сантиметрових радіохвиль над схвильованою поверхнею моря за ковзних кутів поширення. На підставі аналізу опублікованих даних розвинено модель поля стосовно до задачі дослідження методів, призначених для радіолокаційного виміру кутів місця цілей, що низько літають. Обгрунтовано підхід до вибору параметрів моделі, у тому числі дистанційного розподілу дифузних відбиттів за умов затінення ділянок поверхні гребенями морських хвиль. Запропоновано спосіб корекції коефіцієнта бістатичного питомого розсіювання з метою одержання коефіцієнтів дифузного відбиття, узгоджувальних з тими, які спостерігаються в натурних експериментах. Розроблену модель поля використано в ході імітації на ЕОМ роботи радіолокаційних вимірників кута місця. Одержані результати близькі до одержаних за реальних умов на морі.

Індекс рубрикатора НБУВ: З841-019.544

Рубрики:

Теоретичні основи радіотехніки

Шифр НБУВ: Ж15835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221,0с1/8

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ 

The utility and technical capabilities of creating semiconductor coherent radar at the millimeter radiowave (Ka-band) for monitoring surface traffic in airports are substantiated. This radar has a number of advantages as compared with existing ones, in particular, the better mass-dimension and operating characteristics, significantly less power consumption and the level of microwave radiation, and it also provides the detection of moving targets and their classification on velocity. The selection of technical solutions is justified, the experimental radar sample is developed and its tests were carried out. The key fundamental component parts providing the novel features and high technical radar characteristics, namely, antennas of a new type and the semiconductor coherent transmit-receive device are developed by scientists and specialists of Ukraine.

В приближении многократной дифракции Френеля на полуплоскостях численным методом исследованы особенности пеленгования источника излучения СВЧ радиоволн над поверхностью моря с ветровым волнением при малых углах скольжения и малых высотах над поверхностью. Показано, что такая модель не противоречит экспериментальным данным по пеленгованию источника излучения при высотах, сравнимых с высотой морских волн.

Оценено влияние многолучевого распространения мм и см радиоволн над морем на точность определения угла места маловысотного источника излучения методом спектрального оценивания root-MUSIC. Принимаемый сигнал моделировался по разработанной в последние годы методике расчета поля над неровной поверхностью при сильных затенениях, применимой вплоть до нулевых углов скольжения. Ошибки определения угла места методом root-MUSIC сравниваются с полученными при измерении моноимпульсным и внеосевым методами. Отмечены преимущества метода root-MUSIC при углах места, составляющих десятые доли ширины диаграммы направленности пеленгационной антенны.

Приведены результаты экспериментального изучения доплеровских спектров радиолокационных отражений от дождя и снегопада в 8-мм диапазоне радиоволн при горизонтальном и наклонном зондировании когерентно-импульсными сигналами.

В приближении дифракции Френеля на полуплоскости численным методом исследованы азимутальные ошибки пеленгования источника излучения СВЧ-радиоволн. Проанализировано влияние на азимутальные ошибки гладкого и шероховатого края экрана при его различных ориентациях по отношению к вертикальной плоскости падения волн.

Предложена модель для описания миллиметровых и сантиметровых радиоволн поля над взволнованной поверхностью моря при малых углах скольжения в области высот ниже границы применимости приближения касательной плоскости. Получены зависимости от дистанции интенсивности когерентной и случайной составляющих поля. Показано, что при больших углах скольжения результаты вычислений предложенным методом и методом касательной плоскости совпадают.

Рассмотрены особенности распространения радиоволн над морской поверхностью как в загоризонтной области, так и в зоне прямой видимости. Описана методика и аппаратурные измерительные комплексы для определения дистанционных зависимостей множителя ослабления радиоволн УКВ и СВЧ диапазонов. Для каждого из исследованных районов Атлантического, Северного Ледовитого, Индийского и Тихого океанов впервые представлены дистанционные зависимости множителя ослабления, их основные типы и вероятность появления. Рассмотрено влияние реальной формы диаграммы направленности антенных систем на дистанционный ход множителя ослабления радиоволн за пределами радиогоризонта. Приведены результаты исследований высотного профиля коэффициента преломления атмосферы над Черным морем с помощью СВЧ-рефрактометров. Рассмотрены примеры влияния вертикального профиля коэффициента преломления атмосферы на условия распространения радиоволн. Показано, что разработанный подход к представлению переизлученного морской поверхностью электромагнитного поля позволяет объяснить ряд экспериментально установленных эффектов. Описана концепция построения экологически безопасной псевдокогерентной радиолокационной станции для обнаружения надводных объектов за пределами горизонта.