- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Конспект лекций по курсу «морская радиолокация»
- •Введение в морскую радиолокацию
- •Историческая справка
- •Основные термины и определения
- •Классификация морских рлс
- •Основные задачи радиолокации
- •2. Влияние морских условий на работу радиолокатора
- •2.1.Основное уравнение радиолокации для морских условий
- •2.2. Зона видимости рлс над морской поверхностью
- •2.3. Приповерхностный волновод
- •3. Описание морской поверхности
- •3.1. Характеристики морского волнения
- •3.2.Двумерный спектр морского волнения
- •3.3.Факторизация двумерного спектра морского волнения в виде произведения одномерных спектров
- •4. Отражения от морской поверхности
- •4.1.Удельная эпр морской поверхности
- •4.2.Описание отраженного морем сигнала на основе функции рассеяния.
- •5. Зондирующие сигналы морских рлс
- •5.1. Требования к зондирующим сигналам морских рлс и их классификация
- •Основные тенденции развития зондирующих сигналов
- •6.Избранные вопросы теории обнаружения и оценивания параметров сигналов
- •6.1. Постановка классической задачи обнаружения сигнала
- •7. Реализация корреляционного (согласованного) приема
- •7.1. Корреляционный приемник (коррелятор)
- •7.2. Согласованная фильтрация
- •8. Функция неопределенности и ее связь с выходом коррелятора и согласованного фильтра
- •8.1. Функция неопределенности
- •8.2.Связь фн с выходом согласованного фильтра и коррелятора.
- •8.3. Свойства фн
- •8.4. Взаимная фн (вфн).
- •11. Основные определения и модели пространственно-временных сигналов
- •12. Спектральнаятрактовказадачиоптимальнойобработкисигналов
- •13. Обзор параметрических методов обработки сигналов
- •14. Авторегрессионная обработка сигналов
- •15. Показатели качества параметрических методов обработки сигналов.
- •15.1. Рабочие статистики обнаружения и оценивания (на примере ар методов)
- •15.2. Характеристики обнаружения ар алгоритма.
- •15.3. Характеристики точности ар алгоритма.
- •16.Основы траекторной обработки радиолокационной информации
- •17. Расчет зоны видимости рлс в свободном пространстве
- •17.1. Расчет зоны видимости рлс в свободном пространстве.
- •17.2.Расчет зоны видимости рлс с учетом подстилающей поверхности
- •18. Совместная обработка радиолокационной информации
Основные термины и определения
Радиолокация – область науки и техники, в которой изучаются методы и технические средства для наблюдения различных объектов с помощью электромагнитных волн (полей). Различают пассивные и активные методы и технические средства радиолокации: с облучением объекта специальным радиосигналом и без специального облучения. В пассивной радиолокации объект может сам быть источником радиосигнала (сигналы других радиоэлектронных средств, расположенных на объекте) или переизлучать (отражать) сторонние сигналы естественного или искусственного происхождения. В активной радиолокации объект отражает радиосигнал, излучаемый передатчиком радиолокатора.
Морская радиолокация изучает специфику применения методов и различных радиолокационных средств в морских условиях. Морские условия могут оказывать влияние на параметры и характеристики самого радиолокатора в месте его расположения (движение и качка носителя РЛС, помехи от морской поверхности, наведенные поля в ближней зоне антенн за счет хорошей электрической проводимости соленой морской воды), на трассу распространения радиосигнала, если она или ее часть простираются над морской поверхностью (затухание и дисперсия сигнала, искажение трассы за счет изменения коэффициента преломления приводного слоя атмосферы), а также на радиолокационную заметность объекта, если он расположен на море или над морем (изменения величины и законов флюктуаций эффективной площади рассеяния объекта).
Отдельная область морской радиолокации изучает специфику отражённых морской поверхностью сигналов, включая влияние ледяного покрова и поверхностных загрязнений, а также приповерхностной растительности (водорослей). Отражения от морской поверхности могут выступать как пассивные помехи естественного происхождения (непреднамеренные помехи) при обнаружении объектов на или над морской поверхностью, но могут рассматриваться и как полезный сигнал, если в качестве объекта локации выступает сама морская поверхность. В отражённом морем сигнале может содержаться полезная информация о параметрах и характеристиках окружающей среды: высоте и доминирующей длине морских волн, угловой направленности морского волнения, скорости и направлении ветра над морем, векторном поле морских течений, наличии загрязнений и их размерах, глубине моря и наличии водорослей. Для извлечения этой информации из отражённых морем сигналов необходимо решать так называемую обратную задачу: по параметрам и характеристикам отражённого сигнала определять параметры и характеристики окружающей среды. Решение подобных задач часто связано с трудностями теоретического характера, однако это позволяет применять морскую радиолокацию в таких важных практических приложениях как всепогодные и высокоточные системы обнаружения и прогнозирования развития разливов нефти и нефтепродуктов, системы обеспечения безопасности мореплавания в северных широтах, системы сбора метеоданных, штормооповещения и ледовой разведки при освоении прибрежного шельфа и многое другое.
