Лабораторная работа № 2

Расчет предельной дальности обнаружения метеорологических объектов

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить особенности обнаружения различных форм облаков радиолокационными методами; получить практические навыки определения предельной дальности обнаружения различных метеорологических объектов.


2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАБОТЫ
  1. Зависимость показателя преломления радиоволн от высоты для реальной атмосферы (выдаются преподавателем или используются результаты выполнения лабораторной работы № 1).
  2. Данные морфологической классификации облачных систем.
  3. Миллиметровка.

3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Радиоволны сантиметрового диапазона распространяются в атмосфере в пределах прямой видимости, чаще всего - по криволинейным траекториям. Причиной этого является атмосферная рефракция, обусловленная диэлектрической неоднородностью атмосферы.

Искривление траектории распространения радиоволн происходит в соответствии с изменением показателя преломления воздуха. Поскольку в верхних слоях атмосферы показатель преломления обычно меньше, чем в нижних, траектория любой радиоволны, первоначально горизонтальная, по мере удаления от радиолокационной станции (РЛС) загибается вниз, к поверхности Земли. При распространении радиоволн над сферической Землёй в результате появляется так называемый радиогоризонт, т. е. граница, определяемая точками касания линии «радиозрения» с поверхностью Земли. Радиогоризонт в условиях положительной рефракции оказывается больше оптического горизонта.

Предельной дальностью обнаружения для РЛС является такое расстояние, при котором в случае первоначально горизонтального распространения радиоволны, объект, находящийся на определённой высоте, расположен на границе радиовидимости. Другими словами, предельная дальность обнаружения объекта на высоте Н - это величина радиогоризонта.

Если считать, что в пределах тропосферы



то уравнение



можно рассматривать в качестве уравнения прямолинейного распространения радиолуча около сферы.

При этом радиус сферы определяется равенством



и называется эквивалентным радиусом Земли.