Информационный бюллетень ? 17

 

Достижения науки и техники в радиотехнических системах, антеннах, волноводах и распространении радиоволн

(Обзор публикаций в научно-технических иностранных и отечественных журналах)

 

Отражение радиолокационных сигналов от облаков: эффективная площадь рассеяния и доплеровский спектр в диапазоне гигагерцовых волн.

Приводятся результаты анализа отражений радиолокацонных сигналов от типичных облаков над Нидерландами. Отмечаются 4 различных принципиальных механизаку эффективная площадь рассеяния этих облаков достаточно хорошо известна, то было необходимо определить, какой из этих механизмов является доминирующим в каждом частотном диапазоне. Представлены результаты численных суперпозиций основных механизмов отражения для диапазона типичных параметров облаков. Исследования позволили ввести обобщение через использование гамма-функции, представляющей распределение по размерам каплеобразной структуры облаков. Результаты практически не чувствительны к изменению диаметра капель. Доплеровский спектр отражений иногда характеризуется бимодальной формой. Один из исследованных видов отражения является случаем одновременного турбулентного движения шарообразных частиц и некогерентного отражения от частиц с диаметрами, зависящими от разброса скоростей.

Radar reflection from clouds: gigahertz backscatter cross sections and doppler spectra. / De Wolf David A., Russchenberg Herman W.J., Ligthart Leo P. // IEEE Trans. Antennas and Propag.. 2000. 48, ? 2, c. 254-259, Англ.

 

Рассмотрение работы широкополосных самолетных РЛС для систем наблюдения на низких высотах в присутствии зеркального многолучевого распространения радиоволн.

Рассматриваются возможности надежного обнаружения целей с низких высот при одновременном поддержании заданной скорости обзора и наличии многолучевого распространения радиосигналов. Использование широкополосных сигналов в сочетании с частотным разносом не только улучшает условия работы, но и является подходом, зависимым от характеристик каналов многолучевого распространения. Малые сведения о частотных зависимостях сложных многолучевых каналов не позволили использовать априорные сведения для широкополосных РЛС для большинства сценариев, за исключением наблюдений с низких высот за морской поверхностью. Приводится краткий обзор применимости знаний особенностей многолучевого распространения, приводящий к описанию условий распространения, выбранных для конструкций типовых каналов. Предложена общая модель широкополосных датчиков, используемых для разрешаемых и не разрешаемых областей анализа при наличии интерференции и возможности совмещения с имитируемыми каналами.

Wide-band airborne radar operating considerations for low-altitude surveillance in the presence of specular multipath. / Teti Joseph G. (Jr). // IEEE Trans. Antennas and Ргораg. 2000. 48, ? 2, с. 176-191, Англ.

 

Влияние крутых морских волн на коэффициент поляризации при низких углах скольжения радиоволн.

Разработана численная модель обратного рассеяния для одномерной морской поверхности при низких углах скольжения радиоволн. Модель основана на двухмасштабном представлении неровностей поверхности. Влияние крупномасштабной компоненты неровностей объясняется численным решением интегрального уравнения для поверхностного поля, полученного в приближении рассеяния вперед. Присутствие мелкомасштабных неровностей, участвующих в обратном рассеянии, объясняется теорией малых возмущений. Численное моделирование подтверждает, что значительные различия между эксперим. и рассчитанными значениями коэф. поляризации при низких углах скольжения объясняются неадэкватностью моделирования неровностей поверхности. Показано, что добавление к поверхности со стандартным Pierson-Moskowitz-спектром незначительной крутизны резко изменяет коэф. поляризации.

The effect of steep sea-waves on polarization ratio at low grazing angles. / Voronovich Alexander G., Zavorotny Valery U. // IEEE Trans. Geosci. and Remote Sens. 2000. 38, ? 1, ч. 2, c. 366-373. Англ.

 

Окончательное отношение толщины к полосе частот для радиолокационных поглотителей.

Рассмотрены аналитические свойства коэф. отражения идеально проводящей металлической пластины с многослойным поглощающим покрытием. Получено новое дисперсионное соотношение, которое показывает, что логарифм коэф. отражения рассматриваемой структуры, интегрированного по длинам волн от 0 до 8 , ограничен величиной, которая пропорциональна толщине структуры и ее усредненной статической проницаемости. Анализ этого соотношения дает полезную информацию, содержащую основные характеристики радиолокационных поглотителей. В частности, для широкополосных немагн. радиолокационных поглотителей (включая многослойные) отношение толщины поглотителя к рабочей полосе частот не может быть менее, чем 1/17 при уровне отражения 10 дБ.

Ultimate thickness to bandwidth ratio of radar absorbers. / Rozanov Konstantin N. // lEEE Trans. Antennas and Propag. 2000. 48, ? 8, с. 1230-1234. Англ.

 

Схема для анализа эффективной площади рассеяния для масштабированной модели за пределами измеряемых размеров в диапазоне ММВ.

Исследуется задача определения эффективной радиолокационной площади рассеяния (RCS) масштабируемой модели при размерах, превышающих возможности измерений, в диапазоне ММВ. Предлагается упрощенная т. н. схема с частичным измерением RCS и синтез этой схемы. Рассматриваемая методика содержит измерения и теор. расчеты, первым этапом которых является разбиение общей модели на части, которые м. б. обмерены. Затем проводятся действия, исключающие влияние перекрывающихся частей отдельных секций и формируется RCS каждой отдельной секции. На конечном этапе (с помощью методики относительного фазового синтеза) суммируются отдельные части полей рассеяния для формирования общей RCS всей масштабируемой модели. Показаны достоинства предложенного метода.

A scheme for analyzing the RCS of a scale model beyond the size measureable in the range of millimeter-wave. / Tan Ying, Qi Lanfen, Luo Ye, Zhou Zhimin. // Int. J. Infrared and Millim. Waves. 2000. 21, ? 10, c. 1589-1601. Англ.

 

Динамика изменения доплеровского спектра РЛ-рассеяния на морской поверхности.

Приводится анализ эксперим. данных, полученных в процессе доплеровского радиолокационного зондирования поверхности с борта судна на длине волны 1,5 см. Показана возможность восстановления одномерного профиля поверхности, оценки неоднородности ряби и динамики волнения промежуточного масштаба (до единиц метров).

Славутский Л. А. / Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: ДНДС'99: Матер.З-й Всероcc. науч.-техн. конф., Чебоксары, 1999. Чебоксары. 1999, с. 169-172. Рус.

 

Разработки Великобритании в области РЛС, работающих по военным малоразмерным целям.

Министерство обороны Великобритании рассмотрело предложения предприятий о разработке новых РЛС, построенных по технологии 'против самолетов-stealth' и приняло решение о приоритетном финансировании таких разработок. Намечено ускорить разработки по двум программам построения РЛС для обнаружения, классификации, идентификации, построения траектории полета цели, теор. исследований в области перспективного оружия и средств уничтожения малоразмерных угрожающих целей. В разработки "Категории А", проводящиеся в течение ближайших трех лет, входят программы "различных, но согласованных между собой, исследований в области борьбы с целями типа stealth". Проекты включают в себя исследования сверхширокополосных загоризонтных РЛС ОВЧ и УВЧ диапазонов, РЛС с сигналами прямого рассеяния от ионосферного слоя, бистатических систем и облучателей (в том числе и космического базирования), исследования помехозащищенности и распространения радиоволн, использования данных о сигнатурах целей и повышения качества обработки сигналов. Учитываются разнообразные цели (беспилотные объекты, низковысотные морские ракеты, малоскоростные вертолеты, цели на фоне земной поверхности, ловушки, перископы подводных лодок и др.).

UK MoD researches radar counterstealth. / Jane's Def. Weekly. 2000. 34, ? 9, c. 12. Англ.

 

Применение минимально-фазовых сигналов для установления временных эталонов переходных процессов в схемах радиолокационной идентификации целей.

Рассматриваются схемы идентификации радиолокационных целей при использовании широкополосных сигналов и начальных участков зеркальных отображений переходных процессов, когда измеренные переходные процессы неизвестных целей сравниваются с откликами известных целей, сохраненных в памяти РЛС. Минимально-фазовые представления переходных характеристик полей рассеяния от самолетных целей используются для определения начала временных координат измеренного сигнала по отношению к имеющемуся в библиотеке целей РЛС. Метод позволяет схемам, чувствительным к временным сдвигам (типа т. н. Е - импульсного метода и метода нейронных цепей), быть эффективными при идентификации целей. Приведен пример, в котором спектр всплесковой (wevelet) функции неизвестной цели сравнивается с имеющимся в библиотеке спектром.

Use of minimum phase signals to establish the time reference in transient radar target identification schemes. / Ohl Christoph, Rothwell Edward J., Nyquist Dennis, Chen Kun-Mu. // IEEE Trans. Antennas and Propag. 2000. 48, ? 1, c. 124-125. Англ.

 

Формирование радиолокационного изображения в РССА с автоматической фокусировкой и высокой разрешающей способностью.

Предлагается параметрический алгоритм, названный MCCLEAN, для корректировки фазовых ошибок при формировании изображения в РССА. Алгоритм основан на БПФ и м. б. использован как независимый подход к автоматической фокусировке для больших сценариев, получаемых при работе РССА. Параметрический алгоритм основан на тех же базах данных, что и известный алгоритм MCRELAX. Основой вычислительной структуры алгоритма является алгоритм CLEAN, который включает в себя только последовательности двумерных операций БПФ. Аналогичный по структуре алгоритм предложен и для одновременной автоматической фокусировки и для формирования изображения с высокой разрешающей способностью для малых изображений или малых областей анализа внутри больших изображений.

Autofocus and super-resolution synthetic aperture radar image formation. / Wu R., Li J. // IEEE Proc. Radar. Sonar and Navig. 2000. 147, ? 5, c. 217-223. Англ.

 

Реконструкция радиолокационного изображения, полученного на основании данных рассеяния ТЕ-волны, с использованием уравнения сильных флуктуации диэлектрической проницаемости.

Рассматривается инверсная задача рассеяния для падаюицей эл-магн. волны типа ТЕ, что существенно сложнее случая падающей эл-магн. волны типа ТМ из-за наличия существенной нелинейности. Предлагается эффективный метод для реконструкции двумерных неоднородных диэл. объектов при наличии данных рассеяния волны типа ТЕ. В алгоритме заложен итеративный метод Борна для решения интегральных уравнений сильных флуктуации диэл. проницаемости при реконструкции рассеивающих объектов с высокой контрастностью диэл. проницаемости. Проведено численное моделирование, результаты которого показывают, что итеративный метод Борна обеспечивает более быструю сходимость вычислений при сильных флуктуациях проводимости и позволяет лучше проводить реконструкцию объектов с большими размерами и более высокой контрастностью, чем при обычных случаях. Для большего увеличения контрастности проводимости в алгоритме предусмотрено применение методики скачкообразной перестройки частоты.

Image reconstruction from ТЕ scattering data using equation of strong permittivity fluctuation. / Ma Jianglei, Chew Weng Cho, Lu Cai-Chenq, Song Jirning. // IEEE Тrans. Antennas and Propag. 2000. 48, ? 6, c. 860-867. Англ.

 

Совместное использование медленной адаптивной обработки сигналов и алгоритма трехмерной факторизации ДН для подавления местных помех многолучевого распространения и преднамеренных помех

Предлагается методика существенного улучшения результатов подавления интерференционных помех при совместном использовании медленной пространственно-временной обработки сигналов (STAP) и алгоритма пространственной факторизации ДН. Комбинированные моностатические мешающие отражения (MSC) и интерференционные отражения от земной поверхности (TSI) создают существенные трудности для адаптивных систем обработки радиолокационных сигналов. Предлагается подход к обработке сигналов, состоящий из двух этапов: первоначального подавления интерференционных отражений от земной поверхности и последующего подавления моностатических мешающих отражений. Предложенный алгоритм эффективен даже при появлении преднамеренных помех в главном луче приема сигналов. Основное подавление MSC и TSI проводится спец. MSC-фильтрами и дополнительными схемами обработки сигналов, согласованными с главным лучом ДН.

Beam-augmented STAR for joint clutter and jammer multipath mitigation. / Seliktar Y., Williams D. В., Holder E. J. // IEE Proc. Radar, Sonar and Navig. 2000. 147, ? 5, c. 225-232. Англ.

 

Практически реализуемая адаптивная обработка сигналов в ФАР в ограниченной области пространства преобразованных переменных при однородной и неоднородной помеховых обстановках. Ч. 1. Однородная помеховая обстановка.

Дается подробное изложение способа практически реализуемого преобразования и обработки сигналов применительно к ФАР самолетных обзорных РЛС. Рассмотренный способ относится к варианту пространственно-временной адаптивной обработки сигналов </