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降雨对毫米波雷达导引头探测性能影响分析∗

2023-08-04姜普涛张雁鹏

舰船电子工程 2023年4期

丁 妮 于 晶 姜普涛 张雁鹏

(1.海军航空大学 烟台 264001)(2.联勤保障部队第967医院 大连 116000)(3.中国人民解放军91423部队 大连 116000)

1 引言

由于传输路径受雨、雾等衰减的影响,降雨等自然环境对毫米波信号的传输影响很大,也严重影响了毫米波雷达的探测性能[1~2]。本文在定量分析降雨对毫米波信号传播损耗影响的基础上,分析降雨对毫米波雷达导引头作用距离、有源假目标干扰信号等效RCS数值的影响,为研究复杂气象环境下毫米波导引头的作战效能奠定基础。

2 降雨特性的描述

降雨对毫米波信号传输特性的影响是通过降落中的雨滴对照射雷达信号的散射特性引起的[3]。因此,毫米波信号在雨天的传播损耗与雨滴的大小、形状、密度、降落速度等因素有关。

2.1 Laws-Parsons雨滴尺寸分布模型

雨滴大小反映降雨量及大气环境单位体积内的雨滴数量,直径一般在0.1mm~10mm 范围内。雨滴谱是指雨滴尺寸分布,即不同降雨率、不同尺寸的雨滴在空间的分布状况,它是研究雷达波在雨介质中传播和散射极化特性的基础[4~5]。Laws-Par⁃sons 雨滴尺寸分布模型至今仍被认为是最典型的平均雨滴尺寸分布[6],如表1所示。

表1 Laws-Parsons雨滴尺寸分布表

2.2 降雨率及降雨等级

降雨率是指单位时间的降雨量,单位为mm/h。根据降雨率数值不同,将降雨等级粗分蒙蒙雨、小雨、大雨、暴雨等几个等级[6~7],如表2所示。

表2 降雨等级与降雨率的关系

3 降雨对雷达波的衰减系数

3.1 降雨衰减系数模型

降雨衰减系数模型采用国际电信联盟(ITU-R)[8~9]提供的模型,该模型是在Laws-Parsons雨滴尺寸分布的基础上得出的经验公式[10~11]。……

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