Введение к работе
Проблема снижения радиолокационной заметности представляет как теоретический, так и практический интерес. Основные достижения в этой области связаны прежде всего с использованием радиопоглощающих материалов и покрытий, а также с приданием радиолокационным объектам специальной малоотражающей формы. Эти и некоторые другие меры в комплексе позволяют уменьшить эффективную площадь обратного рассеяния радиолокационного объекта на несколько порядков. В то же время рассеяние в других направлениях — особенно прямое рассеяние — при этом остается значительным, поскольку диаграмма рассеяния всякого достаточно большого непрозрачного для радиоволн тела имеет интенсивный лепесток в направлении распространения электромагнитной волны. В частности, «черные» тела рассеивают вперед столь же интенсивно, как и отражающие тела. Это обстоятельство делает объекты, малозаметность которых основана на минимизации обратного рассеяния (как в современной технологии «Стеле»), легко обнаруживаемыми путем многопозиционной радиолокации, когда — в отличие от традиционно используемой однопозиционной радиолокации — наблюдение осуществляется при помощи совокупности разнесенных в пространстве приемных и передающих станций. Частным случаем многопозиционной радиолокации является двухпозиционная радиолокация «на просвет», когда имеется одна излучающая и одна приемная станция.
Использование многопозиционной радиолокации делает малоэффективными как ра-диопоглощающие покрытия, так и другие средства снижения радиолокационной заметности, основанные на минимизации обратного рассеяния. Один из возможных способов сделать объект невидимым для многопозиционной радиолокации — подавить рассеяние во всех направлениях, то есть минимизировать полный поперечник рассеяния ат объекта.
Тело, характеризуемое нулевым поперечником рассеяния, естественно назвать нерас-сеивающим или «прозрачным». При этом вовсе не предполагается, что прозрачное тело должно целиком состоять из радиопрозрачных материалов. Для нерассеивающих тел правомерно также использование термина «невидимое тело». Необходимо подчеркнуть, что «прозрачные» (нерассеивающие) тела не тождественны «черным» (неотражающим) телам.
Естественно возникает вопрос о принципиальной возможности наделения произвольно заданного тела свойством «прозрачности», т.е. о возможности приблизить свойства заданного тела при облучении его тем или иным видом электромагнитного поля к свойствам прозрачного тела, например, изменив параметры окружающей среды в окрестности тела или заключив тело в специальную оболочку. При этом требуется добиться уменьшения полного поперечника рассеяния <ут тела в заданное число раз.
В зависимости от средств достижения прозрачности и ограничений на допустимые изменения исходного тела можно дать различные математические формулировки задачи, которую в дальнейшем будем именовать задачей синтеза прозрачного (или нерассеивающего) тела.
Задачу синтеза прозрачного тела можно подразделить по признаку использования дополнительных источников энергии на
задачу пассивного подавления рассеянного поля, когда дополнительные источники энергии не используются, и
задачу активного подавления рассеянного поля, когда используются дополнительные источники энергии в той или иной форме.
В свою очередь задачу активного подавления можно подразделить по признаку наличия или отсутствия измерений первичного поля с их последующей обработкой.
Кроме того, задачу синтеза нерассеивающего тела можно подразделить на низкочастотную, резонансную и высокочастотную в соответствии с волновыми размерами рассеивающего объекта.
Целью настоящей работы является математическое исследование задачи синтеза нерассеивающего (прозрачного) тела как задачи пассивного подавления рассеянного электромагнитного поля в области резонансных частот. При этом дополнительно требуется, чтобы
воздействие на рассеивающие характеристики достигалось без изменения формы и размеров тела, а также без существенных изменений характера его поверхности. Последнее требование исключает использование толстых оболочек.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, трех приложений, и списка литературы из 139 названий. Общий объем работы составляет 337 страниц, включая 47 рисунков, 14 таблиц и список литературы.
