Радиофизические методы измерения параметров сложных источников излучения

• Автор: Лукин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 415 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Оценка параметров сложного источника излучения при известном распределении амплитуд и фаз точечных излучателей
1.1. Измерение параметров источников излучения при пространственно-временной обработке сигнала
1.2. Метод измерения параметров сложного источника излучения
при пространственно-временной обработке сигнала
1.3. Точность оценок параметров сложного источника излучения
Выводы
2. Оценка параметров сложного источника излучения при неизвестном распределении амплитуд и фаз точечных излучателей
2.1. Синтез измерительного устройства параметров сложного источника излучения
2.2. Характеристики оценок параметров сложного источника излучения
2.3. Оценка координат сложного источника излучения
2.4. Оценка координат излучателя расположенного у границы раздела двух сред
2.5. Метод измерения скорости сложного источника излучения
Выводы
3. Модели флуктуаций параметров сред
3.1. Одномерная плотность вероятности и частоты экранирования плазмы спорадического слоя Е ионосферы
3.2. Статистическая модель флуктуаций параметров плазмы спорадического слоя Е ионосферы
3.3. Оценка корреляционной функции сигнала прошедшего флуктуирующую среду
3.4. Метод оценки профиля показателя преломления флуктуирующей ионосферной плазмы
Выводы
4. Оценка параметров источников электромагнитных волн прошедших флуктуирующую среду
4.1. Оценка напряженности поля источника излучения расположенного над шероховатой границей раздела двух сред
4.2. Оценка поляризационной структуры поля излучения источника
расположенного над шероховатой границей раздела двух сред
4.3. Оценка напряженности поля ультракоротких радиоволн переиз-лученных плазмой спорадического слоя Е ионосферы
4.4. Поляризационная структура сигналов источника переизлучен-
ного плазмой спорадического слоя Е ионосферы
4.5. Метод оценки параметров источников излучения с помощью
метода возмущенного поля
Выводы
5. Оценка параметров источников излучения с помощью метода возмущенного ПОЛЯ
5.1. Регистрация пространственного распределения поля с помощью возмущающего элемента
5.2. Многоэлементные системы из возмущающих элементов для регистрации поля излучения источников
5.3. Измерение фазовой структуры поля излучения сложного источника
5.4. Метод измерения фазового центра сложного источника излучения
Выводы
Заключение
Литература

Введение
Источники излучения или переизлучатели волн, имеющих различную природу, постоянно присутствуют вокруг нас. Это и солнечное излучение и тепловое излучение и излучение радиопередающих устройств радиовещания и телевидения, радиоустройств специального назначения, это и акустические источники звука излучаемого кораблями и подводными лодками, биологическими объектами и т.д. По излучению этих источников определяются их параметры, среди которых координаты, скорость, размер, форма, структура, распределение яркости, число источников излучения и другие. Технические аспекты решения задачи оценки параметров источников излучения относятся к области пассивной локации [68,174], а физические к радиофизике [10,51, 125].
По пространственным характеристикам различают несколько видов моделей источников излучения [75, 176]: точечные, многоточечные, поверхностно-распределенные, объемные, протяженные и другие. Наиболее распространенной является точечная модель источника излучения [116], к которой приводят и другие модели [111,176].
Зная, что волновой фронт точечного источника излучения сферический, определяют его координаты и скорость перемещения путем регистрации значений поля излучения в нескольких точках пространства и в различные моменты времени [116]. Измеряя значение поля как минимум в двух точках пространства определяют угловое положение источника излучения, а измеряя значение поля в трех точках пространства, по кривизне волнового фронта, определяют дальность до источника излучения [116]. Если точность оценки углового положения источника излучения оказывается достаточно высокой и определяется величиной параметра А/Ь [159], где А. - длина волны, а Ь - расстояние между точками регистрации в направлении ортогональном распространению волны, то точность оценки дальности оказывается не столь высо-

вого фронта связаны с анизотропными и неоднородными свойствами среды распространения, с наличием границ раздела сред, со структурой источника излучения. Источники, состоящие из совокупности точечных источников, существенно искажают сферическую структуру волнового фронта, что приводит к значительным ошибкам в измерении угловых координат цели.
Дальность до источника излучения и радиальная скорость в изотропной среде определяются как вторая производная по пространственной координате и как третья смешанная производная по пространственной координате и по времени от поля волны соответственно.
Потенциальная точность оценки дальности и ее производная определяется количеством первых зон Френеля, укладывающихся в апертуре области наблюдения ЬI л/Хл . В большом числе практических случаев точность оценки упомянутых параметров является низкой из-за малой величины отношения
ы4ш.
Кроме точечных источников излучения часто встречаются модели источников в виде совокупности точечных источников [52,111,159, 160, 175].
Источники излучения, состоящие из совокупности двух и более источников будем называть сложными источниками.
Структура сложного источника может быть жестко связанной и иметь известное число точечных источников [24,111,] может быть подвижной, меняющейся по структуре и по параметрам точечных источников, входящим в его совокупность с неизвестным числом источников [137, 175, 182]. В любом случае и при жесткой структуре и меняющейся структуре целесообразно вводить систему координат, связанную с источником излучения, относительно которой известно описание сложного источника с различной степенью детальности. На рис. 1.3 приведены системы координат, в которых описываются сложные источники излучения. Описание сложного источника излучения осуществляется в системе координат О' с помощью радиус-векторов
/ = ,Р , где Р - число источников. К модели сложного источника приводит