Принцип поляризационной селекции целей на фоне метеообразований (облачности, дождя, снега)

Под поляризацией радиоволн понимается ориентация в пространстве вектора напряженности ее электрического поля (рис. 5.2).

Если, к примеру, положение этого вектора в процессе распространения радиоволны постоянно сохраняется в вертикальной плоскости, то говорят, что это радиоволна с вертикальной поляризацией. Если же в процессе распространения волны вектор напряженности вращается, делая один оборот за один период колебания и сохраняя при этом постоянство амплитуды, то мы имеем дело с радиоволной, имеющей круговую поляризацию. Когда амплитуда вектора в процессе его вращения не остается постоянной, причем проекция траектории конца вектора на плоскость, перпендикулярную направлению распространения волны, имеет вид эллипса, то это — случай эллиптически поляризованной радиоволны.

В основу поляризационной селекции целей на фоне метеообразований положена асимметрия воздушных целей (самолетов, ракет и т. п.) и симметрия метеообразований.

Однако не при всякой поляризации радиоволн возможна поляризационная селекция. Для радиоволн с линейной (вертикальной, горизонтальной) поляризацией нет поляризационных различий в сигналах, отраженных от целей и метеообразований, — они сохраняют линейность поляризации.

Иначе обстоит дело при круговой поляризации излучаемой радиоволны зондирующих имлульсов. Капли воды шарообразны, снежинки имеют плоскостную симметрию, а их плоскости симметрии, хотя и занимают различное положение в пространстве, но все эти положения равновероятны. Поэтому при отражении волны с круговой поляризацией интенсивность отражения одинакова при любых положениях вектора излученной волны, достигшей метеообразований.

Следовательно, радиоволны, отраженные от метеообразований, будут иметь также круговую поляризацию, как и излученные. Изменится на противоположное лишь направление вращения вектора напряженности электрического поля отраженной волны, поскольку мы при этом «наблюдаем» это вращение не со стороны РЛС, а со стороны метеообразований.

Воздушные цели, как правило, имеют неодинаковые размеры по горизонтали и вертикали. Например, у самолета преобладает горизонтальный размер над вертикальным.

Поэтому при использовании круговой поляризации излученных радиоволн преобладающую интенсивность будут иметь отражения в моменты горизонтального, (или близкого к горизонтальному) положения вектора падающей на цель волны. Следовательно, радио-волны, отраженные от воздушных целей, будут иметь не круговую, а эллиптическую поляризацию. Вот это различие в поляризации радиоволн, отраженных от метеообразований (круговая), и целей (эллиптическая) и положено в основу работы системы поляризационной селекции, используемой в радиодальномере П-37.

При поляризационной селекции наряду с подавлением отражений от метеообразований имеет место некоторая потеря энергии полезных эхо-сигналов целей. Поэтому дальность обнаружения в режиме поляризационной селекции сокращается существенно (примерно на 40%) по сравнению с режимом, когда излучаются линейно поляризованные радиоволны. Следовательно, работа в режиме круговой поляризации излучаемых радиоволн используется лишь в случае, когда другие способы ослабления отражений от метеообразований (когерентный режим работы, использование вспомогательных средств защиты — дифференцирование, МАРУ и др.) оказываются неэффективными.