Введение к работе
Актуальность проблемы. Результаты теоретических и
экспериментальных исследований последних лет в области
радиолокационной поляриметри» показывают, что учет векторных свойств рассеянных радиолокационными объектаг>ш сигналов позволяет расширить признаковое пространство цели, что создает физическую основу для решения задач обнаружения и селекции пели на фоне отражений от подстилающей поверхности. Главная особенность практического использования методов' радиолокационной поляриметрии заключается в том, что. они позволяют увеличить информативную способность радиолокационных систем при дистанционном зондировании различных объектов. Важным обстоятельством, влияющим на формирование признакового пространства, является представление в параметрической форме характеристик рассеяния радиолокационных целей. Измерение поляризационных параметров требует реализации все более совершенных методов, позволяющих прямым нлн косвенным образом оценить и отобразить эти параметры.
Реализация двухканальных методов зктивнои поляриметрии предполагает наличие двух каналов, обладающих идентичными характеристиками при формировании и обработке сигналов СВЧ диапазона. Последнее существенно усложняет хапструкшио приемопередающей части РЛС и системы обработки информации, следствием этого является высокая стоимость изделия. В то же время известные методы поляриметрии, разработанные применительно к одноканальним активным РЛС, обладают высокой эффективностью при решении ряда прикладных задач. В частности к таким задачам относятся; дистанционное зондирование метсобразованин, дистанционное измерение состояния поверхности моря, селекция целей по поляризационным признакам.
Достоинствами одноканальных методов являются простота
технической реализации, возможность их применения при модернизации
действующих РЛС, возможность совмещения режима поляризационной
обработки и работы системы СДЦ. При этом недостаточно изученными
остаются запросы, связанные с измерением поляризационных
характеристик целей при использовании полярнзацнонно
манппулированных сигналов. При решении навипкеконных задач требуются дополнительные исследования, ставящие своей целью создг те маркерных радиолокационных знаков, поляризационные свойства которых позволяют их обнаруживать на фоне подстилающей поверхности. Из вышеизложенного следует, что в настоящее время существует актуальная нлу чно-техппческая проблема примепг'ггг? поляризационных признаков в задачах обнаружения радиолокац;:огпгбге целей на фойе отражений от подстнлаюгагм поверхности, сувйгетауто'лая проблема
охватывает комплекс вопросов, связанных с формированием пространства пргонаков, алгоритмов измерения параметров, выработкой правил принятия решений, проведений исследований поляризационных характеристик целей различного происхождения, разработкой структур одноканальных поляриметрических РЛС с улучшенными тактико-техническими характеристиками.
Целого диссертационной работы является
-
Разработка манипуляционных способов и устройств измерения поляртационных характеристик радиолокационных целей.
-
Исследование характеристик обнаружения радиолокационных целей по поляризационным признакам на фоне подстилающей поверхности.
-
Макетная реализация обзорного поляриметра и проведение экспериментальных исследовании.
Научная новизна работы состоит в следующем :
-
Предложены новые способы измерения поляризационных характеристик радиолокационных целей.
-
Разработаны структуры одноканальных РЛС манипуляционпого типа, позволяющие производить оценки инвариантных и динамических поляризационных характеристик радиолокационных целей.
-
Разработаны правила принятия решения и методика расчета характеристик обнаружения радиолокационных целей по поляризационный признакам на фоне подстилающей поверхности.
-
Получены результаты проверки на согласие теоретических законов распределения статистических поляризационных характеристик радиолокационных целей естественного происхождения по данным экспериментальных измерений.
Практическая значимость работы состоит в том, что разработанные структуры одноканальных РЛС обзорного типа обладают повышенной информационной способностью, с большей эффективностью производят обнаружение и селекцию радиолокационных целей по сравнению с существующими одноканальными РЛС при сохранении массогабаритных показателей и стоимости.
Технические предложения, сформулированные в настоящей работе, могут быть использованы при создании новых образцов РЛС, а также при модернизации действующих РЛС. Результаты экспериментальных исследований позволяют их использовать при разработке :
Во-первых, бортовой РЛС, осуществляющей навигационную привязку летательного аппарата по данным радиолокационных наблюдений.
Во-вторых, радиолокационного устройства дистанционного измерения состояния поверхности моря.
Результаты работы использованы в учебном процессе при проведении лабораторных работ по курсу "Радиолокация", а также в ряде научно-исследовательских работ Томской Государственной академии систем управления и радиоэлектроники, что подтверждается соответствующими актами.
На публичную защиту выносятся следующие основные положения:
-
Одноканальная РЛС с манипуляцией поляризации по закону "линейная вертикальная-линейная горизонтальная" позволяет оценить динамический поляризационный параметр радиолокационной цели и осуществить селекцию цели на фоне отражений от подстилающей поверхности.
-
Одноканальная РЛС с манипуляцией поляризации по закону "линейная вертикальная-линейная наклонная-линейная горизонтальная-круговая" позволяет оценить инвариантные и динамические поляризационные параметры осесимметричных радиолокационных целей.
-
'Использование невзаймного режима переключения с излучения на прием поляризационного состояния СВЧ-тракта одноканальной РЛС позволяет производить оценки элементов матрицы обратного рассеяния невзаимных радиолокационных сред.
-
Обнаружение искусственных радиолокационных отражателей по поляризационным признакам на фоне подстилающей поверхности позволяет снизить требования к эффективной поверхности рассеяния отражателей.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
-
7 Всесоюзное совещание по радиометеорологии г.Суздаль, 1986г.' ' ;.
-
Областная научно-техническая конференция г.Томск, 1987 г.
-
Оластная научно-техническая конференция г.Томск, 1989 г.
-
Третье Международное Совещание по Радиолокационной Поляриметрии г.Нант (Франция), 1995 г.
Публикации. Материалы диссертационной работы изложены в 11 опубликованных работах.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков, 5 таблиц, список использованной литературы из 107 наименований.
