Глобальная Авантюра  
ФОРУМ
главное меню
  1. >
  2. Блог >
  3. Пешеход >
  4. К вопросу об ослаблении локационного сигнала

К вопросу об ослаблении локационного сигнала

 
23 декабря 2018 05:48:42 / 23.05.2019 18:56:57   138 25 +0.29 / 8 +4.65 / 159
 
В ветке ПВО всплыл сабж. Это показалось мне интересным, поэтому продублирую сюда дабы не затерялось.



Кстати, интересный вопрос, а каково на самом деле ослабление локационного сигнала? Воспользовавшись основной формулой радиолокации можно легко определить, что

ослабление, те отношение излученной и принимаемой мощности будет

Pи/Pпр=16π2R4/(KySцSa)

где

R - дальность до цели

КУ - коэффициент усиления антенны

Sц - ЭПР цели

Sa - эффективная площадь антенны

теперь возьмем какую нибудь локационную систему, максимально приближенную к реальности, подставим соответствующую цифирь и приблизительно посчитаем

16.9,87.(300.103)4/(8.103.1.20)≈1019

Отсюда выводы

1.Ослабление сигнала зависит от дальности. И вклад дальности в ослабление сигнала решающий.

3. Для системы с дальностью 300 км, по цели 1 м2, с антенной с КУ 8000 и эффективной площадью 20 м2, ослабление локационного сигнала будет составлять около 20 порядков, те 200 дБ. Это всего лишь совершенно ничем не примечательный обзорник.

3. Чем меньше габариты антенных систем при одинаковой направленности (ширине луча), тем больше ослабление локационного сигнала за счет падения эффективной площади антенны.

+ 0.29 / 8

КОММЕНТАРИИ (25)

  в виде   дерева списка
 
   
Artkonstruktor   СССР
Пантикапей
7 лет
 
Уважаемый Пешеход.
Возник вопрос.
А солнечные батареи отражают радиосигнал?
Я понял, в чём ваша беда: вы слишком серьёзны.
Умное лицо — это ещё не признак ума.
Все глупости на земле делаются именно с этим выражением лица.
Так, что улыбайтесь господа.
Улыбайтесь!
+ 0.00 / 0
 
 
   
Пешеход  
 
А солнечные батареи отражают радиосигнал?

Радиосигнал отражает все, что имеет диэлектрическую и магнитную проницаемость отличающиеся от тех же характеристик среды распространения э-м волны. Интенсивность отражения зависит от величины этого отличия, размеров и геометрии отражающего объекта и длины волны. Относительная к длине волны геометрия (с учетом изменения электрических и магнитных свойств по объему объекта) определяет пространственные характеристики отражения. Так например плоские проводящие поверхности с неровностью много меньшей восьмушки от длины волны и размерами много большими длины волны дают тем меньшую интенсивность отражения, чем больше отличие угла падения э-м волны от нормали к поверхности объекта. И эта зависимость будет иметь ярко выраженную лепестковую форму. Но если на такой поверхности создать регулярную структуру электрических и магнитных неоднородностей, то картина отражений резко изменится, появятся направления, в которых интенсивность отражения будет соизмерима со случаем нормального падения э-м волны.
Тк солнечные батареи бывают очень разные как минимум по форме (от плоских до цилиндрических), то более-менее определенный ответ можно дать только для конкретного частного случая.
+ 0.28 / 13
   
 
  Dobryаk
 
   
Dobryаk   Россия
Просто Подмосковье
72 года
 
Радиосигнал отражает все, что имеет диэлектрическую и магнитную проницаемость отличающиеся от тех же характеристик среды распространения э-м волны. Интенсивность отражения зависит от величины этого отличия, размеров и геометрии отражающего объекта и длины волны. Относительная к длине волны геометрия (с учетом изменения электрических и магнитных свойств по объему объекта) определяет пространственные характеристики отражения. Так например плоские проводящие поверхности с неровностью много меньшей восьмушки от длины волны и размерами много большими длины волны дают тем меньшую интенсивность отражения, чем больше отличие угла падения э-м волны от нормали к поверхности объекта. И эта зависимость будет иметь ярко выраженную лепестковую форму. Но если на такой поверхности создать регулярную структуру электрических и магнитных неоднородностей, то картина отражений резко изменится, появятся направления, в которых интенсивность отражения будет соизмерима со случаем нормального падения э-м волны.
Тк солнечные батареи бывают очень разные как минимум по форме (от плоских до цилиндрических), то более-менее определенный ответ можно дать только для конкретного частного случая.

Суть работы Уфимцева именно в том, что рассеяние будет ВСЕГДА — общую теорию рассеяния не обмануть. Вопрос один: КУДА? Его поверхности минимизируют ответное рассеяние назад в сам локатор: в анфас еле видно, а в профиль или полупрофиль - великолепно. Углы, куда идет сигнал, зависят от  геометрии самолета/корабля и разные для разных длин волн. При длинах волн, сопоставимых с размерами объекта или больше, рассеяние взад будет всегда, но у такой радиолокации будет плохая энергетика и неважное угловое разрешение — это наш уважаемый Пешеход пояснял многократно. Уфимцев не поленился покопаться в вопросе напрочь абстрагируясь от практической пригодности своих плохо отражающих взад поверхностей. Для времени увлечения сверхзвуком самолеты по-Уфимцеву обладали столь никудышным аэродинамическим качеством, что Главлит спокойно пропустил его книгу с пустыми на взгляд военных  чудачествами.
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
+ 0.19 / 9
     
 
  Салон62
 
   
Салон62   Россия
Воронеж
56 лет
 
Суть работы Уфимцева именно в том, что рассеяние будет ВСЕГДА — общую теорию рассеяния не обмануть. Вопрос один: КУДА? Его поверхности минимизируют ответное рассеяние назад в сам локатор: в анфас еле видно, а в профиль или полупрофиль - великолепно. Углы, куда идет сигнал, зависят от  геометрии самолета/корабля и разные для разных длин волн. При длинах волн, сопоставимых с размерами объекта или больше, рассеяние взад будет всегда, но у такой радиолокации будет плохая энергетика и неважное угловое разрешение — это наш уважаемый Пешеход пояснял многократно. Уфимцев не поленился покопаться в вопросе напрочь абстрагируясь от практической пригодности своих плохо отражающих взад поверхностей.

      Ой...Непонимающий
Для времени увлечения сверхзвуком самолеты по-Уфимцеву обладали столь никудышным аэродинамическим качеством, что Главлит спокойно пропустил его книгу с пустыми на взгляд военных  чудачествами.

       Сверхзвуковые самолёты, на самом деле, обладают никудышным аэродинамическим качеством на дозвуке. Только не понятно, причём здесь "Главлит"? Это Вы про публикацию в открытой печати в советское время теоретических объяснений некоторых физических явлений?Смеющийся
...Никто не видел меня, но мне отчётливо послышался чей-то смех...
"Если не поможет, попробуй съесть куриный копчик", - сказал мой Аку-Аку...
+ 0.12 / 4
       
 
  Dobryаk
 
   
Dobryаk   Россия
Просто Подмосковье
72 года
 
Ой...Непонимающий

       Сверхзвуковые самолёты, на самом деле, обладают никудышным аэродинамическим качеством на дозвуке. Только не понятно, причём здесь "Главлит"? Это Вы про публикацию в открытой печати в советское время теоретических объяснений некоторых физических явлений?Смеющийся

Вы все перепутали.

Во-первых, есть аксиома:

Любое правильное научное утверждение может быть расписано как последовательность банально правильных арифметических а алгебраических действий. В чем же тогда может быть научное достижение, если все так банально? А в том, что ты смог выстроить ту самую последовательность, которая приводит к интересному результату.

Процитирую свой давнишний пост об Уфимцеве на этой же ветке

Цитата: Dobryаk от 26.07.2012 18:23:36

Взял только что со стола соседа книгу

П.Я. (Петр Яковлевич) Уфимцев, Теория дифракционных краевых волн в электродинамике. Перевод с английского А.В. Капцова.  Издательство БИНОМ. Лаборатория знаний, Москва, 2007.

Для читателей этой ветки это имя не новость. Именно его книга "Метод краевых волн в физической теории дифракции", опубликованная в СССР в 1962 году, лежит в основе технологии стелс...

Цитата
Предисловие к английскому изданию 2003 года говорит следующее (выдержки с уместными сокращениями):

 Истребитель F-117 Stealth ("невидимка" для радаров) фирмы Локхид и стратегический бомбардировщик В-2 Stealth фирмы Нортроп играют ключевую роль в современных ВВС США.

Эти изделия (примечание: в нашей ядерной отрасли никакое другое слово не употреблялось) были первыми двумя наиболее важными образцами военных самолетов, в которых используются принципы разработанной Петром Уфимцевым физической теории дифракции (ФТД). Бен Рич, кто руководил легендарным проектом Локхида, ссылается на теорию Уфимцева как на "краеугольный камень, позволивший осуществить прорыв в в техгологии Стелс. В компании Нортроп мы были такими энтузиастами ФТД, что иногда напевали хором "Вперед, Уфимцев" на мотив "Вперед, Висконсин".

И до сегодняшних дней эта довольно абстрактная физика и математика, разработанные приятным и скромным джентльменом Старого Света, оказывает влияние на военную стратегию и тактику.

....

Профессор Уфимцев, урожденный русский, кто теперь живет в Лос-Анджелесе, работал в советском институте в Москве, когда в 1962 опубликовал свою теорию. Однако СССР не оценил в полной мере значение ФТД и не воспользовался теми преимуществами, которые она предоставляла.

....

ФТД это фундаментальная теория, докзавшая свою практическую ценность, и она получила изветность как в Локхид, так и Нортроп как дифракционная теория, действительно способная решать важные техничекие задачи ("industrial-strength" diffraction theory).

------------------

Ну что к этому добавить?

Дополню комментарием переводчика на английский первой книги Уфимцева:

Цитата
Задолго до того, как я начал работать в конторе ФТД, я услышал легендарную историю, как советский ученый разработал теорию, которая была калькой дизайна самолета, невидимого для радиолокаторов. Так родились американские проекты Harvey  и  Have Blue и возникла легенда, способная затмить все, что может выдумать сам Том Клэнси.

В интеллектуальном сообществе имя Уфимцева стало почти мифическим. Имя, так как тогда никто не знал, кто этот загадочный человек. Мы могли только гадать, по каким секретным маршрутам и в какой шинели он ходит по утрам на службу...

И тут же встали критические вопросы: а насколько советские ушли от нас? Мы легко соглашались с тем, что русские физики и математики были высочайшего класса....

В нашем быстро меняющемся мире я впервые увидел этого человека на семинаре в AFIT (Air Force Institute of Technology) и даже если когда то он носил шинель, он уже был не в ней. Державшийся в стороне от политики Уфимцев не интересовался темными очками и фетровыми шляпами и секретными коридорами. Его воодушевляли исключительно лекции о черных телах и представление отраженных радарных лучей в виде ежиков, а самого самолета в виде ежика с причесанными взад иголками. Это было безошибочно.

Вот так вот...

Рядовой читатель, листнувший книгу Уфимцева, никак это пособие по ТФКП, методу Винера-Хопфа-Фока (это квинтэессенция ТФКП, в стандарных учебниках его нет) и спецфункциям не оценит... А слова выше о ежиках более чем хороши: природу не обмануть и самолет не отражать не может. Вопрос: куда? Ответ: не в радар. Аминь.

========================

Продоложу уже сегодня тему банальностей:

Случаи длины волны, много большей или много меньшей размера мишени относятся к самым банальным и главные ответы пишутся сегодня на одной-двух страницах.

Основы теории рассеяния света, полностью применимые к радиолокации, были созданы 200 лет тому назад. То, что рассеяние назад неистребимо, было понято тогда же, и огромный прогресс случился в 1927 с азов квантовой теории рассеяния, когда пошло в ход разложение по парциальным волнам. Вдумчивый читатель много мог бы найти в книге 1957 г.,  переизданной на русском в 1961:


Достижение Уфимцева было в том, что он рассмотрел мишени совершенно несуразной формы с характерными размерами сопоставимыми с длиной радиоволны. С точки квантовой теории рассеяния это были "потенциалы", которых в природе не бывает. Во второй половине 50-х надо было обладать недюжинным математическим занудством, чтобы расписывать немыслимой сложности ответы и их проанализировать.

В  ЦНИРТИ смотрели на его упражнения снисходительно (в этом радиоящике народу хватало), дали защитить кандидатскую. Но вряд ли кто смог по-настоящему вникнуть в его построения, так что отмахнулись от него как назойливой мухи и позволили писать книгу.

Если Вы спрашиваете, при чем тут Главлит, то это говорит только о том, что о Главлите Вы ничего не знаете. Вот Вам иллюстрация:
Нобелевская премия или как Прохоров Главлит на кривой козе объехал:

Лаврушку любят все. Сушеную. В супчике, жарком.... Очень кстати --- скоро на обед бежать...

Отдельная категория граждан предпочитaет ее в виде венков. На голову. Физики не исключение. Иногда они делают ОТКРЫТИЯ. И понимают, что это ОТКРЫТИЕ. И рассчитывают на премии. Международные тоже.

Но тут треба забить ПРИОРИТЕТ. Публичный. Это достигается в стандарте публикацией. Желательно в журнале. Однако многие открытия имеют двоякое, а то и троякое приложение. И делается в областях, где важнее делать вид, что вам это неизвестно --- пусть они в дураках ходят. Изумительный пример: как СССР обскакал весь мир с ядерными центрифугами, так как все ЗНАЛИ, что практичеcкого значения они иметь не могут.

Пойдем к Прохорову. Он получил Нобелевскую с Басовым и Ч.Таунсом. За лазеры. Лазерные указки  сегодня в любом сельпо рупь за дюжину...

Итак, интересы госудaрства в СССР оберегал ГЛАВЛИТ. За Прохоровым в физике открытие мазеров (молекулярных генераторов, 1952 г) и лазеров. Мимо Главлита было не пройти (он был в описанном Ильфом и Петровым здании, где вдова, и вчерашняя невеста Грицацуева гонялась за своим сусликом О.Бендером). Контора очень демократичная: авторам разрешалось по предъявлении документа узнать, пролитовали их статью или нет, и если она пролитована, то забрать ее --- личный опыт!), там лежал огромный список тем и ключевых слов, упоминание коих делало статью непроходной в открытую печать. Процесс литования занимал от месяца до трех.  История засекреченной стнеограммы доклада  Басова и Прохорова о мазерах 1952 г., которую Скобельцын рассекретил как только это стало возможно, отдельная песня. Стенограмма была документом с ДАТОЙ, и тут Прохоров даже и не попытался в печать статью посылать: была бы бесконечная бодяга с утратой приоритета. А так эта стенограмма фигурировала с большим весом в досье, представленном тем же Скобельцыном в Нобелевский комитет.

Главным для лазеров была идея Прохорова о т.н. открытых резонаторах. В те времена любое упоминание об ИНФРАКРАСНОМ диапазоне автоматичеcки означало гриф "Секретно" или ДСП --- и так и сяк  сейф.  Прохоров пихнул статью в печать со словами "генерация в СУБМИЛЛИМЕТРОВОМ диапазоне в открытом резонаторе". В главлитовском перечне ключевых слов "субмиллиметровый диапазон" не было. Ну, а для физиков открытый резонатор это всего-навсего навязший в зубах интерферометр Фабри-Перо, описанный во всех университетских учебниках. В этом месте любой учивший физикy в универе/политехе должен схватиться за живот: ну невозможно провести черту между "инфакрасным" и "субмиллиметровым" диапазонами. Хотя молва и гласила, что в том же Главлите цензорами работали и физики. Прохоров отлично понимал цену своего открытия и сознательно пошел на риск. Цена: всего-навсего какая-то Нобелевская премия.

Добавлю к этому посту от 2008 то, что цензорами в Главлите работали действующие научные работники, и военные, и из ящиков, и работали на совесть.

Я не знаю, осознал кто к Главлите или нет, что несуразные коробки Уфимцева невидимы для радаров с неким порогом чувствительности или нет, но  с точки зрения сверхзвука их аэродинамика была ни в п@@@у, ни в Красную Армию. И книгу спокойно издали тиражом в 6500 экземпляров.

Если кто пройдется по полкам приличной западной научной библиотеки, то увидит, что в США перевели практически всю советскую литературу с конца 50-х.  А просматривали поставленные на это люди все подряд. Но даже в США книга Уфимцева на первых порах не вызвала никакого интереса. Её пора пришла потом.
Отредактировано: Dobryаk - 12 января 2019 12:53:36
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
+ 0.49 / 13
       
 
  Senya
 
   
Senya   Россия
50 лет
 
Сверхзвуковые самолёты, на самом деле, обладают никудышным аэродинамическим качеством на дозвуке.

Не-не. "Строго по Уфимцеву" строился утюголёт aka F-117. Фраза относится к подобным конструкциям.
Только не понятно, причём здесь "Главлит"?

Американцы построили то, что у нас не сочли нужным даже секретить. Если был был хоть намёк с нашей стороны на намерение воплотить подобные изделия в жизнь - книжка свет бы не увидела.
"Иван Грозный помещает на рабочий стол полученный от хана ярлык."(с) Не моё.
+ 0.31 / 14
         
 
   
Радонеж   Россия
Симферополь
 
Не-не. "Строго по Уфимцеву" строился утюголёт aka F-117. Фраза относится к подобным конструкциям.

Американцы построили то, что у нас не сочли нужным даже секретить. Если был был хоть намёк с нашей стороны на намерение воплотить подобные изделия в жизнь - книжка свет бы не увидела.

Кстати, а как решается вопрос рассеяния на клине? Ведь летит во все стороны, а у граненого утюга подобных поверхностей немало.
Перебить, а потом простить (с) М.Задорнов
+ 0.04 / 2
           
 
  Senya
 
   
Senya   Россия
50 лет
 
Кстати, а как решается вопрос рассеяния на клине? Ведь летит во все стороны, а у граненого утюга подобных поверхностей немало.

Так вроде обратно возвращает прямой, а примерно обратно - острый угол. А тупые отражают "втустепь".
"Иван Грозный помещает на рабочий стол полученный от хана ярлык."(с) Не моё.
+ 0.12 / 5
             
 
  Dobryаk
 
   
Dobryаk   Россия
Просто Подмосковье
72 года
 
Так вроде обратно возвращает прямой, а примерно обратно - острый угол. А тупые отражают "втустепь".

Прямой угол становится уголковым отражателем только если длина волны много меньше грани.  В оптике это всегда так, с радиоволнами не совсем.

Ув. Пешеход уже пояснил, да и я в комментарии по Уфимцеву писал, что как только  длина волны становится много больше размера препятствия-мишени, то рассеяние становится изотропным (в квантовой теории рассеяния это называется  S-волновым рассеянием) независимо от степени причудливости формы мишени: рассеяние вбок и взад одинаковой интенсивности.

В точной теории рассеяния радиоволн, как и в оптике, важны граничные условия, которые на границе раздела сред разные для магнитных и электрических полей. Поэтому для причудливых мишеней эффективный поперечник для рассеяния взад может нехило зависеть от поляризации волны.

Все на ветке заведомо проходили оптические формулы Френеля для преломления и отражения на границе раздела сред. Все это видят на каждом шагу, но далеко не каждый учебник внятно подчеркивает,  что как только длина волны становится сопоставимой с размерами неоднородностей на этой границе, то рассеяние становится диффузным:  попытайтесь увидеть отражение лампочки на обоях дома!
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
+ 0.37 / 8
               
 
   
Artkonstruktor   СССР
Пантикапей
7 лет
 
Скрытый текст

 как только  длина волны становится много больше размера препятствия-мишени, то рассеяние становится изотропным

 как только длина волны становится сопоставимой с размерами неоднородностей на этой границе, то рассеяние становится диффузным

А каким становится рассеивание при длине волны много меньшей чем препятствие?
Ну например волна миллиметрового диапазона на плоской поверхности обшивки корабля площадью 1000 м2.
Я понял, в чём ваша беда: вы слишком серьёзны.
Умное лицо — это ещё не признак ума.
Все глупости на земле делаются именно с этим выражением лица.
Так, что улыбайтесь господа.
Улыбайтесь!
+ 0.00 / 0
                 
 
  rommel.lst
 
   
rommel.lst   Россия
Луганск/Томск
 
А каким становится рассеивание при длине волны много меньшей чем препятствие?
Ну например волна миллиметрового диапазона на плоской поверхности обшивки корабля площадью 1000 м2.

Если размер много больше лямбды, то будет отражение в оптическом режиме, для однородной поверхности - подобно геометрической оптике, т.е. угол падения равен углу отражения + соответствующее поглощение, ясное дело.
Отредактировано: rommel.lst - 16 января 2019 18:11:43
Когда не знаешь, что делать, -
делай шаг вперед..
+ 0.06 / 2
                 
 
  Dobryаk
 
   
Dobryаk   Россия
Просто Подмосковье
72 года
 
А каким становится рассеивание при длине волны много меньшей чем препятствие?
Ну например волна миллиметрового диапазона на плоской поверхности обшивки корабля площадью 1000 м2.

Ёлку новогоднюю уже разобрали? Если нет, то снимите зеркальный шарик, если разобрали — достаньте шарик из коробки. Встаньте спиной к  включенной электролампочке и посмотрите на отражение её в шарике на вытянутой руке. Оно будет махоньким, много меньшим чем сама лампочка. Проделайте то же с плоским зеркалом. Сравните ощущения. Т.е., волнистая поверхность будет отражать взад, но слабо.

Если у Вас авто с покраской металлик, то посветите на её дверцу ночью сидя на корточках фонариком под разными углами к почти плоской поверхности двери. Яркость бьющего в глаза отражения даст примерно правильное ощущение об ответе к Вашему вопросу. И заодно поймете, каким будет лепесток отраженного сигнала.
Отредактировано: Dobryаk - 16 января 2019 19:04:15
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
+ 0.29 / 10
                   
 
   
Artkonstruktor   СССР
Пантикапей
7 лет
 
Ёлку новогоднюю уже разобрали? Если нет, то снимите зеркальный шарик, если разобрали — достаньте шарик из коробки. Встаньте спиной к  включенной электролампочке и посмотрите на отражение её в шарике на вытянутой руке. Оно будет махоньким, много меньшим чем сама лампочка. Проделайте то же с плоским зеркалом. Сравните ощущения. Т.е., волнистая поверхность будет отражать взад, но слабо.

Если у Вас авто с покраской металлик, то посветите на её дверцу ночью сидя на корточках фонариком под разными углами к почти плоской поверхности двери. Яркость бьющего в глаза отражения даст примерно правильное ощущение об ответе к Вашему вопросу. И заодно поймете, каким будет лепесток отраженного сигнала.

Резюме: (для чайников)
Если длина волны много меньше преграды - отражение идет по оптическим законам (угол падения равен углу отражения).
Если длина волны много больше преграды - отражение изотропное, (равномерное во все стороны).
Если длина волны равна размеру преграды - отражение диффузное (лепесткового типа по интенсивности, в зависимости от угла падения)
Я правильно понял?
Я понял, в чём ваша беда: вы слишком серьёзны.
Умное лицо — это ещё не признак ума.
Все глупости на земле делаются именно с этим выражением лица.
Так, что улыбайтесь господа.
Улыбайтесь!
+ 0.00 / 0
                     
 
  Dobryаk
 
   
Dobryаk   Россия
Просто Подмосковье
72 года
 
Резюме: (для чайников)
Если длина волны много меньше преграды - отражение идет по оптическим законам (угол падения равен углу отражения).
Если длина волны много больше преграды - отражение изотропное, (равномерное во все стороны).
Если длина волны равна размеру преграды - отражение диффузное (лепесткового типа по интенсивности, в зависимости от угла падения)
Я правильно понял?

И да и нет. Если неоднородности поверхности с размерами (ширина и высота) порядка дины волны и вдобавок размеры нерегулярные, то диффузное отражение. Пример: обои в вашей квартире — попробуйте увидеть на них отражение люстры. Они на всю стену.  Про изотропное рассеяние при размере мишени много меньше длины волны — поняли правильно. Если неоднородности распределены строго регулярно. то это дифракционная решетка, которая имеет очень узкий лепесток, даже если длина волны больше расстояния между штрихами, но меньше много меньше размера самой решетки — т.е., это антипод обоев.
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
+ 0.19 / 7
             
 
   
Радонеж   Россия
Симферополь
 
Так вроде обратно возвращает прямой, а примерно обратно - острый угол. А тупые отражают "втустепь".

Я не о том. Речь о дифракции на клине. Там прикол в том, что на острие идет рассеяние во все стороны независимо откуда приходит волна. Геометрическая оптика там не работает. И как мне кажется кромки/грани всяких граненых утюгов как раз могут в таком случает отражать. Уфимцев этим вопросом и занимался.

Что касается всяких уголковых отражателей, то, по крайней мере в двугранном угле работает не только прямой угол, но и еще ряд углов. Каких сейчас точно не назову, но это точно (в прошлом году попалось в одной книге)
Отредактировано: Радонеж - 14 января 2019 14:12:40
Перебить, а потом простить (с) М.Задорнов
+ 0.23 / 7
           
 
   
Пешеход  
 
Кстати, а как решается вопрос рассеяния на клине? Ведь летит во все стороны, а у граненого утюга подобных поверхностей немало.

Самый простой метод повышения отражений от клина это игра длиной волны. Как только длина волны становится соизмерима или больше величины грани клина, так сразу отражение от него становятся максимально приближенным к ненаправленному. Это с одной стороны. С другой стороны, если уменьшать длину волны, то играть начинает качество и точность выполнения поверхности грани клина. Как только величина неоднородности поверхности клина или точность его изготовления приближается к длине волны, так сразу отражение от грани перестает быть зеркальным и приобретает свойство всенаправлености. Те клин тоже устройство частотнозависимое. Но и в рабочей полосе клина имеется зависимость от ракурса. Чем больше угол падения волны приближается к нормали к грани клина, тем больше отражения. Поэтому рекордно малые отражения от клина существуют только в некотором диапазоне частот и углов падения. Но и в этом случае отражения от клина далеко не нулевые.
+ 0.28 / 9
 
   
Пешеход  
 
Кстати, интересный вопрос, а каково на самом деле ослабление локационного сигнала?

Иногда представляет интерес вопрос, а как в части энергетики отличается активная и пассивная локация (РТР)? Для прояснения, подойдем к вопросу со стороны ослабления сигнала в простейшей ситуации - РЛС светит основным лучем прямиком в антенну разведывательного приемника.
Тогда ослабление сигнала

Pи/Pпр=4πR2/SпрKy
где
R - дальность
Ку - коэффициент усиления передающей антенны
Sпр - эффективная площадь приемной антенны

Перейдем к цифрам. Пусть излучает та же станция, что и в предыдущем примере - Ку=8000 на, дальность 300 км. Эффективную площадь приемника примем ревную ЭПР цели из ситуации с активной локацией, те 1 м2, что зачастую соответствует действительности.

Pи/Pпр=4.3,14.(300.103)2/8000=12.9.1010/(8.103)≈108

всего то 80 дБ. Напомню, что в аналогичных условиях для активной локации ослабление сигнала составляло 200 дБ. Пассивная локация по сравнению с активной в этих условиях по затуханию выигрывает порядка 120 дБ, а это означает, что на входе разведывательного приемника сигнал на 120 дБ выше, чем на входе локационного, это колоссальная цифра. Попробуем затруднить задачу. Пусть антенна передатчика ненаправленная, те Ку=1

Pи/Pпр=4.3,14.(300.103)2=12.9.1010≈1012

уже лучше, затухание увеличилось почти до 120 дБ. Но тем не менее пассивная локация продолжает вести в счете с отрывом почти в 80 дБ, цифра поскромнее, но остается не менее колоссальной.
А что если промоделировать ситуации с реальной РЛС, которая не светит прямо в антенну разведывательного приемника? Возьмем для РЛС очень хорошую антенну. Для нее УБЛ (уровень бокового излучения, максимально возможный лепесток) порядка -30 дБ, средний фон бокового излучения -45 дБ. Напомню, что эти уровни отсчитываются относительно главного максимума. Тогда затухание будет составлять
для максимально возможных лепестков

Pи/Pпр=80+30=110 дБ

для фона

Pи/Pпр=80+45=125 дБ

сравним с 120 дБ ненаправленной антенны и делаем вывод, что для разведывательного приемника реальная РЛС с очень хорошей остронаправленной антенной не по главному лучу ничем не отличается от станции, которая со всей дури равномерно светит во все стороны (обладает ненаправленной антенной). В любой ситуации выигрыш разведывательного приемника по сравнению с локационным составляет порядка 80 дБ.
Ну и чтобы совсем уконтропупить ситуацию, для разведывательного приемника увеличим дальность в 2 раза, РЛС продолжает видеть на 300 км, а СРТР стоит на 600 км

Pи/Pпр=4.3,14.(2.300.103)2/8000≈4.108

тут можно было бы и не считать, тк при увеличении дальности в 2 раза, сигнал падает в 4, те на 6 дБ, но для солидности пусть будет. Итого 86 дБ вместо 80 дБ. На общем фоне разницу почти не видно.
Из всего вышенасчитанного следует несколько выводов

1. СРТР строится таким образом, что обнаружение производится по фону бокового излучения РЛС. РЛС совершенно не нужно светить на СРТР, чтобы быть обнаруженной.
2. Колоссальные выигрыши в ослаблении сигнала в пользу СРТР позволяют осуществлять загоризонтное обнаружение РЛС, за счет переотражений на местных предметах и разновсяческих гидрометеорах.
3. Эффективность разрекламированных режимов LPI в РЛС сильно преувеличина.
4. СРТР при любых ситуациях может обнаружить работающую РЛС на растояниях, значительно превышающих дальность действия РЛС.
5. Антенны СРТР могут выглядеть значительно более скромно по сравнению с антеннами РЛС, но быть не менее эффективными.
PS Немного поправил цифры
Отредактировано: Пешеход - 04 апреля 2019 11:29:42
+ 0.16 / 8
 
 
  mse
 
   
mse  
 
1. СРТР строится таким образом, что обнаружение производится по фону бокового излучения РЛС. РЛС совершенно не нужно светить на СРТР, чтобы быть обнаруженной.
2. Колоссальные выигрыши в ослаблении сигнала в пользу СРТР позволяют осуществлять загоризонтное обнаружение РЛС, за счет переотражений на местных предметах и разновсяческих гидрометеорах.
3. Эффективность разрекламированных режимов LPI в РЛС сильно преувеличина.
4. СРТР при любых ситуациях может обнаружить работающую РЛС на растояниях, значительно превышающих дальность действия РЛС.
5. Антенны СРТР могут выглядеть значительно более скромно по сравнению с антеннами РЛС, но быть не менее эффективными.
PS Немного поправил цифры

Неприятности начинаются, когда РЛС не включают, а, например, тоже хитрожопо пользуются станцией РТР или ОЛС. Веселый
+ 0.00 / 0
 
 
   
Benjamin Oslic  
 
4. СРТР при любых ситуациях может обнаружить работающую РЛС на растояниях, значительно превышающих дальность действия РЛС.

Вы бы всё таки пояснили за LPI, как на разницу в децибеллах влияет то, что в активной локации приёмник очень хорошо знает сигнал передатчика (спектр, код, всё такое), а в пассивной локации, видимо, не очень хорошо. Допустим, что там набирается далеко не 80 децибелл, но... сколько?
+ 0.00 / 0
   
 
   
Пешеход  
 
Вы бы всё таки пояснили за LPI, как на разницу в децибеллах влияет то, что в активной локации приёмник очень хорошо знает сигнал передатчика (спектр, код, всё такое), а в пассивной локации, видимо, не очень хорошо. Допустим, что там набирается далеко не 80 децибелл, но... сколько?

Теоретически, база сигнала, а значит и увеличение амплитуды сигнала после оптимальной обработки, может быть сколь угодно велика. Но есть одно но, и называется оно полоса пропускания радиолокационного канала. Вот она не может быть очень большой. И применение антенных решеток в РЛС принципиально ограничивает полосу пропускания, тк сие устройство есть штука сугубо частотнозависимая. Как ни странно, но самый лучший вариант антенной системы для реализации LPI является что-то очень простое, типа рупорной или рупорно-параболической антенны. Причем сканирование должно быть механическим без смещения излучателя из фокуса антенны.
Ежели говорить о цифири, то можно принять упомянутое увеличение не превышающим 30дБ. Это значит, что в локационном приемнике уровень сигнала может быть приблизительно чуть меньше, чем на 30дБ ниже уровня шумов этого приемника. А вот приемник СРТР с таким же уровнем шумов и антенной значительно меньшей площади, находящийся на растоянии максимальной дальности РЛС будет иметь сигнал приблизительно на 50 дБ выше уровня шумов. Что более чем достаточно для обработки такого сигнала, даже не имея информации о его, сигнала, структуре. Если локационный приемник для обеспечения большой дальности работает с очень большим накоплением, то можно к увеличению накинуть еще 20 дБ. Тогда уровень сигнала в приемнике СРТР будет на 30 дБ выше уровня шумов. Уменьшим площадь антенны СРТР в 100 раз до 0,01 м2. Тогда сигнал/шум для СРТР будет 10 дБ. Увеличим дальность нахождения СРТР относительно максимальной дальности действия РЛС в 2 раза, тогда сигнал/шум в приемнике СРТР будет 4 дБ. С чем тоже можно работать.
Из сказанного выше следует, что самая большая проблема СРТР при работе с LPI это площадь антенны при использовании высоких рабочих частот. Ведь направленность антенны растет с ростом отношения размеров антенны к рабочей длине волны. А чем выше направленность, тем больше времени требуется для обзора пространства и растет риск просто "не встретится" с сигналом РЛС. Но и с этим можно бороться, например увеличением количества приемных трактов в разведывательном приемнике, тем более что с ростом частоты их размеры уменьшаются.
Отредактировано: Пешеход - 05 мая 2019 04:27:04
+ 0.26 / 12
     
 
   
Benjamin Oslic  
 
Ежели говорить о цифири, то можно принять упомянутое увеличение не превышающим 30дБ. Это значит, что в локационном приемнике уровень сигнала может быть приблизительно чуть меньше, чем на 30дБ ниже уровня шумов этого приемника. А вот приемник СРТР с таким же уровнем шумов и антенной значительно меньшей площади, находящийся на растоянии максимальной дальности РЛС будет иметь сигнал приблизительно на 50 дБ выше уровня шумов. Что более чем достаточно для обработки такого сигнала, даже не имея информации о его, сигнала, структуре. Если локационный приемник для обеспечения большой дальности работает с очень большим накоплением, то можно к увеличению накинуть еще 20 дБ. Тогда уровень сигнала в приемнике СРТР будет на 30 дБ выше уровня шумов. Уменьшим площадь антенны СРТР в 100 раз до 0,01 м2. Тогда сигнал/шум для СРТР будет 10 дБ. Увеличим дальность нахождения СРТР относительно максимальной дальности действия РЛС в 2 раза, тогда сигнал/шум в приемнике СРТР будет 4 дБ. С чем тоже можно работать.
Квантовый радар что-то меняет в этом плане? Или фантастика?
+ 0.00 / 0
       
 
   
Пешеход  
 
Квантовый радар что-то меняет в этом плане? Или фантастика?
А что тут изменишь, меняя всего лишь элементную базу того радара?
Ведь все приведенные расчеты основаны на одном единственном законе природы - законе убывания плотности потока энергии обратно пропорционально квадрату растояния. Дабы обойти его, нужно не менять элементную базу, а научиться работать с абсолютно нерасходящимися потоками энергии и заодно решить проблему попадания на интересующий нас объект (цель) лучом шириной ровно 0 (ноль) градусов. Ну и победить заодно математику, гласящую, что в этом случае для обзора любого отличного от нуля сектора пространства нужно бесконечное число лучей.
+ 0.33 / 12
         
 
   
Benjamin Oslic  
 
А что тут изменишь, меняя всего лишь элементную базу того радара?
Вроде говорят про квантовое запутывание и расширенный динамический диапазон новой элементной базы. Ещё ниже под шум залезть не получится?
+ 0.00 / 0
           
 
   
Пешеход  
 
Вроде говорят про квантовое запутывание и расширенный динамический диапазон новой элементной базы. Ещё ниже под шум залезть не получится?
А что есть динамический диапазон? Это отношение между максимальным и минимальным уровнем сигнала. Максимальный определяется линейностью тракта усиления, а минимальный уровнем шумов. Ниже под шумы это никак не позволит забраться. Мало того, технология приема сигнала будет играть за обе стороны, и РЛС и РТР. Это никак не позволит обмануть закон квадрата растояния. Ниже под шумы может помочь только расширение ширины спектра сигнала. Но тут встает проблема широкополосности оборудования. Кроме всего прочего, нужно или возвращаться к самым примитивным антеннам или переходить к прямому синтезу зондирующего сигнала в каждом элементе ЦАР. Иначе временное управление (вместо фазового в классических ФАР) реализовать с приемлемыми затратами не удастся.
А всяческие квантовые запутывания, ежели это еще реализуемо в обозримом будущем, хоть как-то могут работать в свЯзи, повышая ту же криптостойкость канала, но совершенно не представляю, как это может помочь локации.
+ 0.28 / 9
             
 
  Dobryаk
 
   
Dobryаk   Россия
Просто Подмосковье
72 года
 
А что есть динамический диапазон? Это отношение между максимальным и минимальным уровнем сигнала. Максимальный определяется линейностью тракта усиления, а минимальный уровнем шумов. Ниже под шумы это никак не позволит забраться. Мало того, технология приема сигнала будет играть за обе стороны, и РЛС и РТР. Это никак не позволит обмануть закон квадрата растояния. Ниже под шумы может помочь только расширение ширины спектра сигнала. Но тут встает проблема широкополосности оборудования. Кроме всего прочего, нужно или возвращаться к самым примитивным антеннам или переходить к прямому синтезу зондирующего сигнала в каждом элементе ЦАР. Иначе временное управление (вместо фазового в классических ФАР) реализовать с приемлемыми затратами не удастся.
А всяческие квантовые запутывания, ежели это еще реализуемо в обозримом будущем, хоть как-то могут работать в свЯзи, повышая ту же криптостойкость канала, но совершенно не представляю, как это может помочь локации.
Cлово "квантовый" совершенно не по делу, разве что звучит величественно. Половина учебников по квантовой механике, изданных в 30-х гг, назывались "Волновая механика". Теория рассеяния в электродинамике (и в оптике, и акустике), которая есть основа основ радиолокации, абсолютно идентична квантовомеханической теории рассеяния. За большое время наблюдения периодический сигнал можно т.н. Фурье-анализом вытащить на фоне и подавляющего дробового шума, но эта роскошь не для радиолокации, обсуждаемой здесь.
Вси бо вы сынове Божии есте верою о Христе Иисусе. Елице бо во Христа крeстистеся, во Христа облекостеся, несть иудей, ни эллин, несть раб ни свободь, несть мужеский пол, ни женский. Вси бо вы едино есте о Христе Иисусе

Послание Галатам Павла апостола
+ 0.36 / 7
НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ

AFTERSHOCK

     
  1. >
  2. Блог >
  3. Пешеход >
  4. К вопросу об ослаблении локационного сигнала
Глобальная Авантюра © 2007-2019 Глобальная Авантюра. Все права защищены и охраняются законом. При использовании любого материала любого автора с данного сайта в печатных или Интернет изданиях, ссылка на оригинал обязательна. Мнение администрации не обязательно совпадает с мнением авторов документов и комментариев, опубликованных на сайте.

CCBot/2.0 (https://commoncrawl.org/faq/)
Unknown

Яндекс.Метрика