- Основное уравнение радиолокации
-
Основное уравнение радиолокации (англ. radar equation) — формула, описывающая дальность действия радиолокатора.
Содержание
Принимаемая мощность
Без учета отражений от подстилающей поверхности мощность отраженного сигнала у принимающей антенны задается уравнением[1]:
Обозначения:
- Pr — мощность сигнала на клеммах приемной антенны;
- Pt — мощность радиопередатчика;
- Gt — коэффициент усиления передающей антенны;
- Ar (иногда S) — эффективная площадь (апертура) приемной антенны, Ar = G*λ²/4π, где G — коэффициент усиления антенны, λ — длина волны.
- σ — эффективная площадь рассеяния цели в данном ракурсе;
- F — коэффициент потерь при распространении сигнала;
- Rt — расстояние от передатчика до цели;
- Rr — расстояние от цели до приемника.
В случае моностатической РЛС, когда радиопередатчик и радиоприемник находятся на одинаковом расстоянии от цели, Rt = Rr = R, что приводит к коэффициенту R4:
Таким образом, принимаемая мощность уменьшается пропорционально 4-й степени расстояния.
Коэффициент F можно принять равным 1, если считать, что волна распространяется в вакууме без потерь и без интерференции.
Минимальная чувствительность приемника
Минимальная мощность, при получении которой приемник может обнаружить отраженный от цели сигнал, задается формулой
- k — постоянная Больцмана;
- T — абсолютная температура приемника;
- Δfr — полоса пропускания приемника;
- kn — коэффициент шума приемника;
- kd — коэффициент различимости (отношение энергий сигнал/шум на входе приемника, при котором обеспечивается прием сигналов с заданными параметрами).
Дальность действия радиолокатора с пассивным ответом
- ,
где:
- — мощность передатчика;
- — коэффициент направленного действия антенны;
- — эффективная площадь антенны
- — эффективная площадь рассеяния цели
- — минимальная чувствительность приёмника.
Дальность действия радиолокатора с активным ответом
Активный ответ приходит от радиолокационного ответчика (ретранслятора), установленного на цели.
Максимальная дальность действия по каналу запроса
Максимальная дальность действия по каналу ответа
При работе с активным ответом, расстояние входит в формулы со степенью 2, а не 4, так как мощность ответчика является фиксированной и не зависит от мощности падающего на "цель" излучения радара. В случае же пассивного ответа, цель, условно говоря, представляет собой передатчик, мощность которого прямо пропорциональна падающему на него излучению радара. Т.о., при пассивной радиолокации, сигнал от передатчика радара по пути к цели ослабевает в раз, отражается, а затем по пути от цели до приемника радара ослабевает еще в . В результате получаем коэффициент , и в случае, когда Rt = Rr = R, этот коэффициент равен .
Примечания
Ссылки
- http://earth.esa.int/applications/data_util/SARDOCS/spaceborne/Radar_Courses/Radar_Course_III/radar_equation.htm
- http://www.tscm.com/2waymon.pdf
Категория:- Радиолокация
Wikimedia Foundation. 2010.