Теоретические основи радиолокации
Вычисление высоты цели
Рисунок 1. К пояснению принципа вычисления высоты цели
Рисунок 1. К пояснению принципа вычисления высоты цели
Рисунок 1. К пояснению принципа вычисления высоты цели
Вычисление высоты цели
Высота цели является линейной координатой точки нахождения цели и в совокупности с азимутом и дальностью образует полные координаты цели в пространстве. Высота цели определяется как длина перпендикуляра, опущенного из точки, в которой находится цель, на горизонтальную отсчетную плоскость. В зависимости от назначения радиолокатора высота цели может отсчитываться от земной поверхности или от поверхности моря. Высоту цели обычно обозначают буквой H (по первой букве английского слова height ). Непосредственно измерить высоту цели наземным радиолокатором не представляется возможным, поэтому ее рассчитывают по координатам цели, которые физически могут быть определены радиолокационным методом.
На Рисунке 1 изображен прямоугольный треугольник, в вершинах которого находятся радиолокатор и цель. Из рисунка видно, что высота цели H является длиной противолежащего катета этого треугольника, дальность цели R – его гипотенузой, а угол места цели ε – углом между ними. Поскольку перечисленные параметры связаны между собой при помощи тригонометрического соотношения:
.ru.print.png)
.ru.png)
то для вычисления высоты в упрощенном виде может использоваться следующая формула:
Таким образом, располагая данными о дальности цели и ее угле места, можно рассчитать высоту цели. Однако формула (2) служит только для пояснения способа определения высоты цели при помощи импульсного радиолокатора. Результаты вычисления с ее помощью были бы неприемлимо неточными, поскольку в этой формуле не учитываются два фактора, оказывающих существенной влияние на геометрию задачи и распространение электромагнитных волн в атмосфере.
- Кривизна земной поверхности (очевидно, что в формуле (2) эта поверхность полагается плоской).
- Рефракция – явление искривления линии распространения электромагнитной волны из-за неоднородности атмосферы. Это явление приводит к увеличению расстояния, проходимого зондирующим сигналом от радиолокатора к цели и обратно. Вследствие этого наклонная дальность, измеряемая радиолокатором, будет отличаться от истинной, что, в свою очередь, приведет к ошибкам в вычислении высоты цели.
Для учета кривизны Земли при расчете высоты цели правая часть формулы (2) дополняется соответствующим слагаемым:
.print.png)
.png)
- re — радиус кривизны земной поверхности (около 6370 км).
Рисунок 2. К пояснению учета кривизны Земли
Рисунок 2. К пояснению учета кривизны Земли
Рисунок 2. К пояснению учета кривизны Земли
Для вывода формулы (3) геометрию задачи следует рассматривать в соответствии с Рисунком 2. Точки, соответствующие центру Земли, местонахождению радиолокатора и цели, образуют произвольный треугольник, для которого, применяя теорему косинусов, можно записать:
Учитывая, что H ≪ 2re из формулы (4) легко получить формулу (3).
Рефракция электромагнитной волны представляет собой сложное явление, зависящее от нескольких факторов:
- длины электромагнитной волны;
- атмосферного давления и его распределения по высоте;
- температуры воздуха;
- атмосферной влажности.
На практике учет рефракции выполняют совместно с учетом кривизны земной поверхности путем замены радиуса Земли (≈63700 км) эквивалентным радиусом (≈8500 км), учитывающим так называемую стандартную рефракцию. Кроме этого, вводится поправка на текущую рефракцию.
Например, формула, по которой рассчитывается высота цели в радиовысотомере ПРВ-16, выглядит следующим образом:
- слагаемое 1 – высота цели без учета кривизны Земли;
- слагаемое 2 – поправка на кривизну Землю и стандартную рефракцию;
- слагаемые 3 и 4 – поправка на текущую рефракцию, учитывающая зависимость от параметров атмосферы.
Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)
Источник
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ (ДАЛЬНОСТИ) ЦЕЛИ
Дальность до цели и высота определяются на-глаз или с помощью окулярной сетки бинокля. От разведчика требуется определить высоту с точностью до 500 м. Если цель находится далеко от зенита, то лучше сперва определить дальность до самолёта, а затем подсчитать, какой высоте она соответствует.
При определении расстояния до самолёта на-глаз учитывать следующие признаки:
| На расстоянии в м | Можно рассмотреть невооруженным глазом | Можно рассмотреть с помощью бинокля |
|---|---|---|
| 8 000—10 000 | Самолеты или не видны, или они видны как маленькие черные точки. | Силуэты в виде расплывающихся точек |
| 6 000—8 000 | Силуэты в виде точек. | Силуэты самолетов. Детали не видны |
| 5 000—6 000 | Силуэты самолетов. Детали не видны | Силуэты самолетов. Детали не видны |
| 4 000 | Силуэты самолетов. Детали не видны | 1. Контуры плоскостей и фюзеляжа. 2. Количество моторов и их расположение. |
| 3 000 | 1. Контуры плоскостей и фюзеляжа. 2. Количество моторов. | 1. Форму плоскостей и фюзеляжа. 2. Контуры хвостового оперения. 3. Количество моторов и их форму. |
| 2 000 | 1. Форму плоскостей и фюзеляжа. 2. Контуры хвостового оперения. 3. Форму моторов | 1. Государственные опознавательные знаки. 2. Стойки между плоскостями. 3. Очертания хвостового оперения. 4. Шасси и их форму. 5. Турельные пулеметы. 6. Бомбодержатели. |
| 1 000 | 1. Государственные знаки. 2. Стойки между плоскостями. 3. Шасси и их форму. 4. Очертания хвостового оперения. 5. Форму моторов. | 1. Государственные опознавательные знаки. 2. Стойки, расчалки, подкосы. 3. Турельные пулеметы. 4. Бомбодержатели. |
| 500 | 1. Стойки, расчалки, подкосы. 2. Форму моторов. 3. Форму шасси. 4. Опознавательные знаки | 1. Фигура пилота (если кабина открытая). 2. Выносную антенну. |
Помещённая в поле зрения бинокля сетка с делениями также может оказать помощь в определении дальности до самолёта. Деления сетки нанесены так, что расстояние между двумя маленькими соседними штрихами соответствует углу в 0-05 (5 «тысячных»). Это значит, что предмет, имеющий длину 5 м, будет виден на удалении в 1 км под углом 0-05, т. е. займёт в поле зрения бинокля ровно одно деление. Деления, соответствующие углам 0-10, 0-20, 0-30, 0-40 и 0-50, изображены длинными штрихами.
Зная размах крыльев или длину фюзеляжа самолёта и измерив, сколько делений сетки занимает размах (или длина), можно рассчитать расстояние до цели. Для этого величину размаха (длины), выраженную в метрах, нужно разделить на величину утла в тысячных. Результат, т. е. дальность до самолёта, получится в километрах.
1. Размах крыльев самолёта До-217 равен 19 м. Разведчик видит в бинокль, что расстояние между концами крыльев занимает два деления сетки, т. е. 0—10 (самолёт летит на разведчика). Величину размаха можно приблизительно считать равной 20 м.
т. е. дальность до самолёта райна 2 км,или просто дальность 20.
2. Фюзеляж самолёта Хе-177 имеет длину 20 м и в поле зрения бинокля занимает примерно 2/5 деяния, т. е. приблизительно 0-02. Значит, расстояние до самолёта будет 20 : 2 = 10 км.
Таким образом, разведчик, помимо конструктивных особенностей, должен знать размеры наиболее часто встречающихся самолётов противника (длину фюзеляжа и величину размаха крыльев). Можно пользоваться приближённой таблицей:
| Размах в м | Длина в м | |
|---|---|---|
| Истребители | 12 | 10 |
| Бомбардировщики | 20 | 15 |
| Транспортные | 30 | 20 |
Понятно, что когда самолёт проходит в стороне, то яснее выделяется фюзеляж, а когда он приближается или удаляется, то лучше видны размеры крыльев.
Командиру взвода (батареи) МЗА достаточно знать дальность до самолёта. Для стрельбы же среднекалиберной батареи нужно знать высоту его, и потому разведчику надо уметь приближённо пересчитывать величину дальности на высоту.
Высота зависит от угла места, т. е. от угла между горизонтальной поверхностью земли и направлением на самолёт. При одинаковой дальности самолёт будет иметь тем большую высоту, чем больше его угол места. Приведём здесь значение высоты в гектометрах для некоторых углов места при разных дальностях (числа округлены до 5 гектометров).
| Угол места | (30°) 5-00 | (45°) 7-50 | (60°) 10-00 |
|---|---|---|---|
| Дальность в км | Высота в гектометрах | ||
| 3 | 15 | 20 | 25 |
| 4 | 20 | 30 | 35 |
| 5 | 25 | 35 | 45 |
| 6 | 30 | 40 | 55 |
| 7 | 35 | 50 | 60 |
| 8 | 40 | 55 | 70 |
| 9 | 45 | 65 | 80 |
| 10 | 50 | 70 | 90 |
Пример. Если самолёт имеет угол места 7-50 и дальность до него равна 8 км, то высота его равна 55 гектометрам (т. е. 5500м).
При глазомерном определении расстояния до самолёта ошибки могут получаться по следующим причинам: Заниженные дальности (преуменьшенные): при ярком солнечном освещении; при чистом воздухе; после дождя; на фоне ярко-белых облаков; при наблюдении по солнцу; над ровными площадями (степь, широкое поле, водная гладь).
Завышенные дальности (преувеличенные): при пасмурной, туманной, дождливой погоде; в сумерки; при наблюдении против солнца; на тёмном фоне грозовых туч; при часто скрывающейся цели (мелькание цели в окнах облаков).
При практическом измерении дальностей эти замечания следует иметь в виду.
Спокойствие и уверенность в себе, аккуратное и требовательное отношение к своим обязанностям, отличное знание внешнего вида вражеских самолётов и умение разгадать их повадки, умение быстро отличить самолёты противника от своих, точно определить высоту цели и своевременно оповестить своих товарищей-огневиков — этими качествами и навыками должен обладать настоящий разведчик-зенитчик.
РАСПОЛОЖЕНИЕ НА САМОЛЁТАХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ОПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ ЗНАКОВ
ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ САМОЛЕТОВ ГЕРМАНИИ И ФИНЛЯНДИИ
| Наименование самолетов | К-во моторов | Экипаж | Скорость крейс. км/час | Скорость макс. км/час | Потолок км | Дальность полета км | Бомбовая нагрузка кг | Размах м | Длина м |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ГЕРМАНИЯ | |||||||||
| Истребители | |||||||||
| Ме-109 Е | 1 | 1 | 440 | 546 | 10,0 | 750 | 200 | 9,9 | 8,7 |
| Ме-109 Ф | 1 | 1 | 450 | 580 | 11,2 | 840 | 100 | 10,0 | 9,0 |
| Ме-110 | 2 | 2-3 | 420 | 545 | 11,5 | 1 400 | 500 | 16,7 | 12,0 |
| Ме-110 С5 | 2 | 2-3 | — | 500 | — | — | — | 16,2 | 10,6 |
| Ме-210 | 2 | 2 | 400 | 560 | 9,1 | 1 200 | 1 500 | 16,4 | 12,2 |
| ФВ-187 | 2 | 2 | 420 | 530 | 11,8 | 1 200 | — | 15,5 | 10,0 |
| ФВ-190 | 1 | 1 | 450 | 625 | 12,0 | 840 | 500 | 10,5 | 9,0 |
| ФВ-198 | 1 | 1 | 475 | 600 | 10,5 | 600 | — | 12,5 | 9,6 |
| Хе-113 | 1 | 1 | 520 | 585 | 10,0 | 825 | 60 | 9,4 | 8,2 |
| Бомбардировщики | |||||||||
| Блох-174 | 2 | 3 | — | 520 | 10,0 | 1 800 | 400 | 17,9 | 11,7 |
| До-17 | 2 | 3 | 425 | 480 | 10,0 | 2 500 | 1 000 | 18,0 | 16,0 |
| До-215 | 2 | 3-4 | 390 | 445 | 8,8 | 1 7700 | 1 000 | 18,0 | 15,8 |
| До-217 | 2 | 3-4 | 410 | 540 | 9,1 | 2 400 | 3 000 | 19,0 | 17,2 |
| Ме-«Ягуар» | 2 | 3-4 | — | 510 | — | 1 200 | 1 200 | 16,7 | 10,7 |
| ФВ-«Курьер» | 4 | 6-8 | 380 | 450 | 8,8 | 3 700 | 3 000 | 33,0 | 23,8 |
| Хе-111 | 2 | 4-5 | 370 | 415 | 7,3 | 2 400 | 1 800 | 22,7 | 17,7 |
| Хе-111Z (Хе-234) | 5 | 8 | — | 350 | — | 3 000 | — | — | 17,1 |
| Хе-177 | 2 | 4-6 | 390 | 480 | 11,2 | 3 000 | 4 000 | 31,5 | 20,4 |
| Хш-123 | 1 | 1 | 300 | 3600 | 8,4 | 900 | 200 | 10,5 | 8,8 |
| Хш-129 | 2 | 1-2 | 320 | 440 | 8,8 | 740 | 1 000 | 13,5 | 9,8 |
| Ю-86К | 2 | 4 | 340 | 375 | 6,8 | 1 425 | 1 000 | 22,5 | 17,9 |
| Ю-87 В, Д | 1 | 1-2 | 300 | 390 | 8,1 | 800 | 700 | 13,7 | 11,0 |
| Ю-88 | 2 | 3-4 | 370 | 465 | 8,5 | 2 000 | 1 400 | 20,0 | 14,4 |
| Ю-288 | 2 | 3-4 | — | 520 | 10,5 | 1 500 | 2 500 | — | — |
| Наименование самолетов | К-во моторов | Экипаж | Скорость крейс. км/час | Скорость макс. км/час | Потолок км | Дальность полета км | Бомбовая нагрузка кг | Размах м | Длина м |
| Разведчики | |||||||||
| БФ-141 | 1 | 3 | — | 390 | 3,0 | — | 400 | 20,0 | 15,0 |
| Го-145 | 1 | 2 | 180 | 215 | 3,7 | 630 | — | 9,0 | 8,7 |
| ФВ-58 | 2 | 3-4 | 235 | 250 | 5,5 | 700 | 200 | 221,0 | 14,0 |
| ФВ-189 | 2 | 3 | 300 | 345 | 8,2 | 750 | 200 | 18,4 | 12,0 |
| Фи-156 «Шторх» | 1 | 2 | 170 | 210 | 5,0 | 400 | 200 | 14,2 | 9,9 |
| Хш-126 | 1 | 2 | 300 | 354 | 8,9 | 900 | 300 | 14,5 | 11,8 |
| Транспортные | |||||||||
| Го-244 | 2 | 2/23 | 224 | 256 | 5,7 | 580 | — | 24,0 | 16,0 |
| Ме-323 | 6 | 5-6/130 | 220 | 260 | 4,3 | 860 | — | 54,3 | 26,8 |
| Си-204 | 2 | 2/8 | 160 | — | — | — | — | — | — |
| ФВ-200 «Кондор» | 4 | 4/26 | 320 | 430 | 8,5 | 3 000 | 4 000 | 33,0 | 23,8 |
| Ю-52 | 3 | 3-4/18 | 250 | 400 | 6,8 | 1 370 | 1 200 | 29,3 | 18,9 |
| Ю-90 | 4 | 4-7/40 | 300 | 400 | 6,8 | 2 500 | 3 500 | 35,1 | 26,3 |
| Ю-290 | 4 | 4-6/50 | 310 | 42 | 9,0 | 3 000 | 4 000 | 37,0 | 26,0 |
| Планеры | |||||||||
| Го-242 | Нет | 2/21 | — | — | — | — | 2 400 | 24,1 | 16,0 |
| ДФС-230 | Нет | 1/9 | — | — | — | — | 1 120 | 22,0 | 11,5 |
| Опытные образцы (силуэты не приводятся) | |||||||||
| Высотный разведчик Ю-286 | 2 | 3 | — | 450 | 12,0 | — | — | 22,5 | 15,9 |
| То же Хе-116р | 4 | 4 | 318 | 375 | 6,5 | 4 500 | — | 21,0 | 13,7 |
| Истребитель — бомбардировщик Хе-280 | 2 | 1-3 | — | 790 | 14,3 | 1 500 | — | 11,2 | 10,2 |
| Истребитель Ме-309 | 2 | — | — | 755 | — | 800 | — | 11,9 | 9,6 |
| Истребитель Ме-410 | 2 | 2-4 | 536 | 640 | 10,0 | 1 750 | 1 000 | 16,0 | 11,1 |
| Наименование самолетов | К-во моторов | Экипаж | Скорость крейс. км/час | Скорость макс. км/час | Потолок км | Дальность полета км | Бомбовая нагрузка кг | Размах м | Длина м |
| ФИНЛЯНДИЯ | |||||||||
| Истребители | |||||||||
| Брюстер Ф2А-1 | 1 | 1 | 525 | 650 | 11,0 | 1 600 | — | 10,7 | 7,8 |
| Глостер «Гладиатор» | 1 | 1 | — | 410 | 10,5 | 800 | — | 10,8 | 8,4 |
| Кертисс Р-36 | 1 | 1 | 400 | 530 | 9,5 | 1 100 | — | 11,2 | 8,6 |
| Моран 406 | 1 | 1 | 420 | 480 | 11,0 | — | — | 10,7 | 8,0 |
| Фоккер Д-21 | 1 | 1 | 400 | 475 | 10,4 | 1 000 | — | 11,0 | 8,4 |
| Харрикейн | 1 | 1 | 450 | 540 | 10,6 | 1 100 | — | 12,2 | 9,5 |
| Фиат Г-50 | 1 | 1 | 420 | 470 | 9,5 | 650 | — | 10,7 | 7,8 |
| Бомбардировщики | |||||||||
| Бленхейм | 2 | 3 | 320 | 460 | 8,8 | 1 800 | 750 | 17,2 | 12,1 |
| Разведчики | |||||||||
| Фоккер С-10 | 1 | 3 | 275 | 350 | 7,9 | 1 000 | 400 | 12,0 | 9,2 |
Примечания. 1. Для всех типов самолетов, имеющих несколько модернизированнных вариантов (Ю-87 В, Д, Р, и т.д.), тактико-технические данные приведены для наилучших вариантов.
2. Для транспортных самолетов и планеров в графе «экипаж» знаменателем указано количество перевозимых пассажиров, а в графе «Бомбовая нагрузка» — грузоподъемность самолета.
Источник
