Морские информационно-управляющие системы Май 2015, № 7 | Página 12

Рис. 3. Пример диаграммы рассеяния гарантируется единственность существующего для рассматриваемой системы источников и  границ диаграммы рассеяния, а  следовательно и  всего электромагнитного поля. В  случае нестационарного рассеяния эта теорема несколько конкретизируется требованием причинности, чтобы рассеянное поле, наблюдаемое начиная с некоторого момента времени, определялось начальными условиями для исследуемого поля (как правило, для его источника), соотнесенными с этим моментом. Если граничные условия изменяются во времени, то отмеченное только что условие причинности распространяется и на них. Действие прямой теоремы единственности транслируется в  утверждение, что как бы не варьировались граничные (а в нестационарной постановке, еще и начальные) условия, всегда какое-то рассеянное поле вне граничных поверхностей установится. Для радиолокационного наблюдения гораздо больший интерес вызывает обратная теорема единственности, когда по  наблюдаемому рассеянному полю делается попытка оценить граничные (в  нестационарном случае еще и  начальные) условия и  убедиться в  единственности этих оценок [15]. Хотя каждая система источников, граничных и  начальных условий формирует единственное для нее поле, однако это отнюдь не означает, что разные системы источников и граничных условий не смогут сформировать одинаковые (или почти одинаковые  – из  допущения этой оговорки следует некорректность по А. Н. Тихонову обратных задач), но для каждой из них единственные рассеянные поля. Другими словами, обратная теорема единственности призвана ответить на вопрос – может ли одно и то же распределение рассеянного поля быть получено от  разных систем источников и граничных условий. Уже отмечалось, что такая постановка характерна как раз для задач определения некоординатных параметров, занимающихся восстановлением по  тем или иным характеристикам рассеянного или излученного поля его источников и сопутствующих граничных условий. Применительно к рассеянному полю в стационарных задачах во внимание следует принимать только диаграмму рассеяния. Знание ее действительно однозначно определяет рассеиватель. «Физическое» 10 Морск ие информационно-управляющие системы, 2015/ No. 1 (7) доказательство правильности этого утверждения дает голография. Однако диаграмму рассеяния цели оценить при радиолокационном наблюдении крайне затруднительно – при фиксированном направлении цели нужно зафиксировать всю ее диаграмму рассеяния. Для нестационарного случая условия обратной теоремы единственности соблюдаются при регистрации временной и  поляризационной структур рассеянного поля с  какого-либо одного фиксированного направления (направления рассеяния). Такие условия уже гораздо больше соответствуют радиолокационному наблюдению, особенно когда используются сверхширокополосные сигналы. В  этом случае характеристики рассеянного поля единственным образом определяют рассеиватель. Правда, это предполагает фиксацию сколь угодно долго длящихся и  сколь угодно малых колебаний рассеянного поля или, как говорят в радиофизике, полной динамики. При радиолокационном наблюдении имеют дело только с оценками рассеянного поля, полнота которых ограничена возможностями соответствующих сенсоров. Итак, в  широком смысле обратная задача диф‑ ракции в  радиофизике принимается как задача определения физических и  геометрических харак‑ теристик рассеивателя (формы, размеров, от‑ ражательной способности и  т. д.) по  измерениям рассеянного сигнала в дальней зоне. Различные способы дистанционного наблюдения рассеивателя могут рассматриваться с  единых позиций обратной задачи радиофизики как результат ее частного решения. В  полной мере это относится к  интенсивно разрабатываемым сегодня методам обращенного синтезирования апертуры, которое обеспечивают синтез рассеивателя за счет относительного движения или собственного вращения рассеивающих объектов. При приближенной процедуре синтеза рассеивателя по  результатам наблюдения рассеянного поля обычно используются следующие подходы к  описанию процесса восстановления рассеивателя: томографический (геометрический), голографический, корреляционный, теории антенных решеток, согласованной фильтрации, с  использованием сверхширокополосных сигналови т. д. Все эти подходы обнаруживают свое единство как различные трактовки решения обратной задачи радиофизики. В настоящее время перед разработчиками РЛС ставятся все более и более сложные задачи, решение которых непосредственно базируется на  понимании радиофизических (электродинамических) процессов, сопутствующих осуществлению радиолокационного наблюдения. По  существу формируется САПР, состоящий из  комплекса моделей, методик, алгоритмов и  программ расчета рассеивающих