Морские информационно-управляющие системы АПРЕЛЬ 2018, № 13 | Page 65
Но помимо этих двух максимумов в спектре отражен-
ного от морской поверхности сигнала присутствует не-
прерывный спектр более слабых эхо-сигналов второго
порядка. При сильном волнении соответствующая ему
эффективная площадь рассеяния второго порядка также
может превысить ЭПР корабля. К настоящему времени
спектральные и статистические свойства отражений
от морской поверхности в КВ-диапазоне достаточно
хорошо исследованы. Спектральная зависимость ЭПР
моря определяется в основном средней высотой мор-
ских волн, угловым спектром морского волнения, ори-
ентацией луча антенны относительно генерального
направления распространения морских волн и площа-
дью элемента разрешения. К более «тонким» факторам,
влияющим на ЭПР морской поверхности, относятся:
соленость воды, влияние береговой черты и конечной
глубины моря, боковых лепестков диаграммы направ-
ленности антенны и функции неопределенности сиг-
нала, наличие поверхностных течений и кильватерных
следов крупнотоннажных судов.
Примеры реальных спектров отражений от водной по-
верхности, полученных в результате измерений, приведены
на рисунке 2. Хорошо видны два ярко выраженных пика на
частотах Брегга, а также медленная цель в 530-м доплеров-
ском канале (нулевая частота соответствует 512-му кана-
лу). Приведенные спектры построены при разрешении по
дальности 3 км, дальность до участка моря от РЛС – 6 км.
Особенности обработки информации
Время когерентного накопления сигнала в декаметро-
вой РЛС при обнаружении судов может составлять до
12–50 с. Для измерения спектра морского волнения тре-
буется когерентное интегрирование сигнала в течение
50–100 с.
Из-за длительного времени накопления и необходи-
мости при радиолокационном мониторинге объеди-
нять результаты нескольких зондирований для одного
элемента дальности получить приемлемый темп обзора
пространства возможно только при параллельном веде-
нии обработки сигнала во всех дальностных, частотных
и угломестных каналах.
В отличие от сверхвысокочастотной РЛС, присутству-
ющие на входе приемника декаметровой РЛС активные
непреднамеренные помехи значительно превышают уро-
вень его собственных шумов. Сигнал непреднамеренных
активных помех складывается из:
• атмосферных помех;
• космических помех;
• индустриальных помех;
• помех, создаваемых радиостанциями и другими РЭС.
В большей части декаметрового диапазона результи-
рующая мощность помех обычно определяется непред-
намеренными сосредоточенными активны ми помехами
от радиостанций. Они имеют нестационарный характер,
зависящий от времени суток, активности Солнца и мно-
гих других факторов. По результатам многочисленных
измерений показано, что распределение уровня помех
в полосе 1 кГц и по частоте, и по времени подчиняется
логнормальному закону.
Измеренный перепад интенсивности между участками,
занятыми мощными сосредоточенными помехами и сво-
бодными, доходит до 80–100 дБ. Выбор для работы дека-
метровой РЛС свободного участка спектра (адаптация по
частоте) резко снижает уровень помех.
В декаметровом диапазоне радиоволн важное значение
имеют вопросы электромагнитной совместимости РЛС
с другими радиосредствами, что выдвигает дополнитель-
ные ограничения на параметры зондирующего сигнала.
Наиболее критичным параметром является полоса занима-
емых частот. Так, ширина полосы частот излучения радио-
передатчика морской подвижной службы на уровне – 30 дБ
должна быть не более 18 кГц; 40 дБ – 21,9 кГц; 50 дБ – 27,1
кГц; 60 дБ – 32,9 кГц. Этими величинами следует руковод-
ствоваться при проектировании системы формирования
и обработки сигнала декаметровой РЛС.
Кроме активных помех, на вход приемника поступают
пассивные помехи – отражения от предметов, окружаю-
щих обнаруживаемую цель, от подстилающей поверхно-
сти. Отражения от земли сосредоточены вблизи нулевой
доплеровской частоты.
Кроме трудностей обеспечения ширины спектра зонди-
рующего сигнала, вторым сдерживающим фактором для
развития декаметровой РЛС является размер антенной
системы. Для РЛС поверхностной волны антенная система
должна находиться вблизи кромки воды, поэтому необ-
ходимо принимать меры защиты от приливов и шторма.
Трудно найти пологий берег достаточной протяженно-
стью, поэтому РЛС размещают на волноломах и других
защитных сооружениях. Прорабатывалось размещение
антенной системы на плавучих платформах.
Хорошим примером недорогой реализации РЛС поверх-
ностной волны декаметрового диапазона является РЛС
WERA (Германия) [5, 6]. На рисунках 3 и 4 представлены
Рис. 3. Антенная система РЛС WERA
No. 1 (13) / 2018, Морские информационно-управляющие системы
63