Спосіб вирішення оберненої задачі розсіювання електромагнітних хвиль на морських об’єктах

Спосіб вирішення оберненої задачі розсіювання електромагнітних хвиль на морських 32839 При хитанні допплерівська частота сигналу, відбитого від і-ої ЛОР буде змінюватися в межах: -widmax £ wid £ +widmax (12) З аналізу рішення (6) витікає, що екстремальне значення допплерівської частоти буде при виконанні умови: sin(wk t ) = cos(wk t ) (13) Рішення рівняння (13) запишемо: для випадку, коли wid £ +widmax T T t1 = + K (14) 8 2 для випадку, коли -widmax £ wid 3T T t2 = +K (15) 8 2 Рівняння (14) та (15) дозволяють за моментами, відповідними екстремальним частотам, визначити період хитання платформи. Підставляючи (14) та (15) в (16) визначимо максимальне значення допплерівських частот сигналу, відбитого від і-ої ЛОР: widmax = 0,707Bi sin(0,707e m + ba ) (16) Для рішення оберненої задачі розсіювання розглянемо формулу (6), яка має два невідомих: em та Ri. Для визначення em створимо функціонал, як частку двох рівнянь формули (6), рознесених по терміну: w (t ) Wi = i 1 (17) wi(t 2 ) де wi(t1) - допплерівська частота в момент t1; wi(t2); - допплерівська частота в момент t2. Відповідно до формули (6) функціонал (17) запишемо: sin[e m sin(w k t1)] cos(wk t1) Wi = (18) sin[εm sin(ωk t 2 )] cos(ωk t 2 ) Рівняння (18) вирішуються численними методами до одержання тотожності лівої і правої частин, і, як наслідок, визначається максимальний кут хитання em . Координати і-ої ЛОР визначаються з формул (10), (11), (16): wid max lT Ri = (19) 55,76 sin(0,707e m + ba )e m Параметри хитання апріорно будемо вважати незмінними. Координати ЛОР на платформі, що хитається, будемо вважати заданими в полярній системі координат: Ri – відстань від центру мас до i-ої ЛОР; b oi – курсовий кут i-ої ЛОР, який відраховується від деякого початкового кутового положення платформи на якій знаходиться ЛОР; D0 – відстань від центру мас цілі до РЛС. Сигнал, відбитий від i-ої ЛОР на вході антенного приладу когерентної РЛС безперервного опромінювання буде рівнятись: A i ( t ) = A im sin[(w + wid )t + fi ] (1) де Aim – амплітуда відбитого від і-ої ЛОР сигналу; w - несуча частота РЛС; wid – допплерівська частота від і-ої ЛОР; t – поточний термін; j - початкова фаза. Допплерівська частота сигналу, відбитого від і-ої ЛОР буде: 4p w id = (2) Vir l де l - довжина хвилі; Vir – швидкість змінювання радіальної відстані між РЛС та і-ої ЛОР як наслідок хитання. Відтань між РЛС та і-ою ЛОР при хитанні платформи буде рівнятися: Li = D0 - Ri cos[e ( t ) + b 0i ] (3) де e(t) – поточний кут хитання; em – максимальний кут хитання; b0i – початкова координата і-ої ЛОР по куту; T – період хитання; 2p - кругова частота хитання. wk = T e ( t ) = e m sinwk t (4) Визначення швидкості змінювання радіальної відстані між РЛС та і-ою ЛОР: dI Vir = t = Rie mw k sin[e m sin(wk t + ba )] cos(w k t + ba ) (5) dt Із (2) і (5) визначимо допплерівську частоту, яка відбудовується і-ою ЛОР при хитаннях цілі: wid = Bi sin[e m sin(wk t + ba )] cos(wk t + ba ) (6) 4pRiw ke m l Сигнал, промодульований частотою Допплера від і-ої ЛОР, буде: A i ( t) = A im sin{[ω + B i sin[ε m sin( ωk t + β α )] cos( ωk t + β α )]t + φ i } (7) Результуючий сигнал, відбитий від N ЛОР, запишемо: A ( t ) = å A sin{[ω + B sin[ε sin(ω t + β )] cos( ω t + β )]t + φ } (8) де Bi = i =1 im i m k α k α b0i = b(ti – t1) (20) що є вирішенням оберненої задачі розсіювання електромагнітних хвиль на об’єктах складної форми з локальними областями розсіювання при опромінюванні цілі когерентною РЛС. Результати вирішення оберненої задачі розсіювання електромагнітних хвиль на об’єктах складної форми з локальними областями розсіювання є початковими для визначення типу цілей. Вирішення оберненої задачі розсіювання здійснюється за послідовністю, яка показана на фіг. 2. Техніко-економічний ефект, передбачений винаходом, полягає в підвищенні надійності визначення типу морського об’єкту на хитавиці шляхом вирішення оберненої задачі розсіювання. i Система координат по куту вибрана так, що початкове кутове значення кожної ЛОР відраховуються від 1-ої ЛОР, отож b01=0 (9) Допплерівські частоти та координати ЛОР по куту 1-ої ЛОР та і-ої ЛОР запишемо: ω1d = B1 sin[ε m sin(ωk t + β α )] cos( ωk t + β α ) (10) b01=0. w id = Bi sin[e m sin(w k t + ba )] cos(w k t + ba ) (11) b0і=b(t0–ti). 2 32839 Фіг.1 Фіг.2 ________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3