МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАГОРИЗОНТНОЙ ЛОКАЦИИ МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Сасим Е.Н.,
курсант 5 курса УО «ВА РБ», г. Минск, Республика Беларусь
Научный руководитель – Воинов В.В., доцент
Повышение эффективности противовоздушной обороны (ПВО) против крылатых ракет (КР), летящих на малой высоте со скоростью около 200 м/с связано с ранним обнаружением и определением характеристик их движения. Современные средства ПВО способны обнаруживать маловысотные аппараты (МЛА), какими являются КР, только в пределах видимого горизонта, то есть на расстояниях, не превышающих 40 – 45 км.
Обнаружение МЛА за горизонтом Земли связанно с нетрадиционными способами локации [1], использующими диапазон электромагнитных волн (ЭМВ) в пределах единиц – десятка мегагерц.
Волны этого диапазона имеют два режима распространения: один – вдоль поверхности Земли – приземный, второй – в свободном пространстве с отражением от ионосферы ‑ ионосферный [2, 3].
Целью настоящей работы является использование приземного и ионосферного режимов распространения ЭМВ для определения радиальной скорости МЛА за горизонтом Земли. Решение этой задачи позволит на раннем этапе осуществит селекцию цели: КР, самолет, истребительная авиация, вертолет, беспилотные летательные аппараты.
Задача решается следующим образом. Радиолокатор излучает две ЭВМ одинаковой частоты f0. Одна волна, излученная радиолокатором, достигает МЛА, распространяясь вдоль поверхности Земли. Вторая приходит к МЛА после отражения от ионосферы.
|
|
|
Маловысотный летательный аппарат с поверхностью Земли образует эквивалентный колебательный контур (ЭКК) [1], который переизлучает падающие на него ЭВМ в полосе частот контура.
Частоты принимаемых приземной и ионосферной волн, из-за различия доплеровского сдвига частот для них, оказываются различными и определяются по формулам [4]:
‑ для приземных волн,
‑ для ионосферных волн,
где γ – угол между вектором скорости МЛА и трассой распростране-ния ионосферной волны; α – курсовой угол МЛА; 
– скорость МЛА;
с – скорость света в вакууме.
Различие между углами γ и α дает различие в доплеровском сдвиге частот первой и второй волн, при этом углы γ и α связаны соотношением:
,
где учитываем, что 
, а также пренебрегаем кривизной поверхности Земли и высотой подъема антенны.
Измерив частоты f1 и f2 указанных волн, а также угол 
между плоскостью местного горизонта и горизонтальной осью диаграммы направленности антенны радиолокатора, излучающей волну, отражаемую ионосферой, по формуле
определим радиальную составляющую скорости МЛА 
. При этом угол определяется из условия:
,
где D – дальность МЛА; H – высота ионосферы.
|
|
|
Таким образом, измеряя угол между плоскостью местного горизонта и горизонтальной осью диаграммы направленности антенны радиолокатора и частоты принимаемых поверхностной и ионосферной ЭМВ, определим радиальную скорость МЛА за горизонтом Земли.
Литература:
1. Электродинамическая модель маловысотного летательного аппарата / В.В. Воинов [и др.] // Сб. науч. ст. Воен. акад. Респ. Беларусь. – 2008. – № 15. – С. 62–66.
2. Шабельников, А.В. Распространение радиоволн // Физический энциклопедический словарь. – М.: Сов. энцикл., 1965. – Т.4. – С. 336–340.
3. Возможность определения дальности маловысотного летательного аппарата за горизонтом земли / В.В. Воинов, И.А. Иващенко, В.В. Мокринский, Н.В. Марковникова // Вестник Воен. акад. Респ. Беларусь. – 2010. – № 3 (28). – С. 55–61.
4. Справочник офицера воздушно-космической обороны / под ред. С.К. Бурмистрова. – Тверь: ВА ВКО, 2006. – 564 с.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 715; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!