POMIARY RZECZYWISTYCH WARTOŚCI SKUTECZNEJ POWIERZCHNI ODBICIA BIERNYCH REFLEKTORÓW RADAROWYCH NA PRZYKŁADZIE REFLEKTORA CYCLOPS 1

Podobne dokumenty
Zastosowanie multimetrów cyfrowych do pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych

Realizacje zmiennych są niezależne, co sprawia, że ciąg jest ciągiem niezależnych zmiennych losowych,

KOMPLEKSOWE POMIARY FREZÓW OBWIEDNIOWYCH

METODYKA OCENY WŁAŚCIWOŚCI SYSTEMU IDENTYFIKACJI PARAMETRYCZNEJ OBIEKTU BALISTYCZNEGO

2. Tensometria mechaniczna

2. FUNKCJE WYMIERNE Poziom (K) lub (P)

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWEK CIENKICH ZA POMOCĄ ŁAWY OPTYCZNEJ

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2 zakres podstawowy 1. SUMY ALGEBRAICZNE

Grażyna Nowicka, Waldemar Nowicki BADANIE RÓWNOWAG KWASOWO-ZASADOWYCH W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW AMFOTERYCZNYCH

Przedmiotowy system oceniania z matematyki wraz z określeniem wymagań edukacyjnych (zakres podstawowy) Klasa II LO

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2b, 2c, 2e zakres podstawowy rok szkolny 2015/ Sumy algebraiczne

Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych. Podstawy pomiaru i analizy sygnałów wibroakustycznych wykorzystywanych w diagnostyce

Prace Naukowe Instytutu Maszyn i Napędów Elektrycznych Nr 44 Politechniki Wrocławskiej Nr 44

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE IIc ZAKRES PODSTAWOWY I ROZSZERZONY

WENTYLACJA PRZESTRZENI POTENCJALNIE ZAGROŻONYCH WYBUCHEM MIESZANIN GAZOWYCH

usuwa niewymierność z mianownika wyrażenia typu

Zastosowanie analizy widmowej sygnału ultradwikowego do okrelenia gruboci cienkich warstw

Układ elektrohydrauliczny do badania siłowników teleskopowych i tłokowych

Przedmiotowy system oceniania z matematyki wraz z określeniem wymagań edukacyjnych (zakres podstawowy) Klasa II TAK

Propozycja przedmiotowego systemu oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych (zakres podstawowy)

MATeMAtyka 3 inf. Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych. Zakres podstawowy i rozszerzony. Dorota Ponczek, Karolina Wej

Ćwiczenia laboratoryjne z przedmiotu : Napędy Hydrauliczne i Pneumatyczne

DZIAŁ 2. Figury geometryczne

Modelowanie 3 D na podstawie fotografii amatorskich

Oznaczenia: K wymagania konieczne; P wymagania podstawowe; R wymagania rozszerzające; D wymagania dopełniające; W wymagania wykraczające

system identyfikacji wizualnej forma podstawowa karta A03 część A znak marki

Wyrównanie sieci niwelacyjnej

WPŁYW WILGOTNOŚCI NA SZTYWNOŚCIOWE TŁUMIENIE DRGAŃ KONSTRUKCJI DREWNIANYCH

POMIAR, JEGO OPRACOWANIE I INTERPRETACJA

Modelowanie i obliczenia techniczne. Metody numeryczne w modelowaniu: Różniczkowanie i całkowanie numeryczne

POMIAR MODUŁU SPRĘŻYSTOŚCI STALI PRZEZ POMIAR WYDŁUŻENIA DRUTU

Wymagania kl. 2. Uczeń:

ĆWICZENIE ANALIZA SITOWA I PODSTAWY OCENY GRANULOMETRYCZNEJ SUROWCÓW I PRODUKTÓW

Redukcja układów sił działających na bryły sztywne

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY VIII w roku szkolnym 2015/2016

Zawór regulacyjny ZK210 z wielostopniową dyszą promieniową

STYLE. TWORZENIE SPISÓW TREŚCI

Załącznik nr 3 do PSO z matematyki

MATURA 2014 z WSiP. Zasady oceniania zadań

Uszczelnienie przepływowe w maszyn przepływowych oraz sposób diagnozowania uszczelnienia przepływowego zwłaszcza w maszyn przepływowych

INSTRUKCJA. - Jak rozwiązywać zadania wysoko punktowane?

ZASTOSOWANIE RÓWNANIA NASGRO DO OPISU KRZYWYCH PROPAGACYJI PĘKNIĘĆ ZMĘCZENIOWYCH

POWŁOKI ELEKTROISKROWE WC-CO MODYFIKOWANE WIĄZKĄ LASEROWĄ. 88 Powłoki elektroiskrowe WC-Co modyfikowane wiązką laserową. Wstęp

Rozwiązania maj 2017r. Zadania zamknięte

Sumy algebraiczne i funkcje wymierne

Algorytmy graficzne. Filtry wektorowe. Filtracja obrazów kolorowych

Ć W I C Z E N I E N R E-14

Wykład 6 Dyfrakcja Fresnela i Fraunhofera

MODELOWANIE CHARAKTERYSTYK RDZENI FERROMAGNETYCZNYCH

MXZ INVERTER SERIA. Jedna jednostka zewnętrzna może obsługiwać do 8 pomieszczeń. Ograniczenie poboru prądu. Efektywność energetyczna: klasa A

Temat lekcji Zakres treści Osiągnięcia ucznia

Wymagania na ocenę dopuszczającą z matematyki klasa II Matematyka - Babiański, Chańko-Nowa Era nr prog. DKOS /02

KSZTAŁTOWANIE ŁUKOWO-KOŁOWEJ LINII ZĘBÓW W UZĘBIENIU CZOŁOWYM NA FREZARCE CNC

O pewnych zgadnieniach optymalizacyjnych O pewnych zgadnieniach optymalizacyjnych

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny z matematyki w klasie II poziom rozszerzony

2. Funktory TTL cz.2

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECIŃSKIEGO NR 424 PRACE INSTYTUTU KULTURY FIZYCZNEJ NR

symbol dodatkowy element graficzny kolorystyka typografia

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu mlekowego metodą potencjometryczną

Integralność konstrukcji

Bowflag. Bowflag 100 Bowflag 200 Bowflag Premium

NOWE NIŻSZE CENY. Ceny spiral introligatorskich DOUBLE-LOOP WIRE.

Podstawy Techniki Cyfrowej Układy komutacyjne

Wymagania edukacyjne z matematyki Klasa IIB. Rok szkolny 2013/2014 Poziom podstawowy

Wymagania edukacyjne z matematyki

3. ZASADY MOCOWANIA PRZETWORNIKÓW DRGAŃ

EGZAMIN MATURALNY OD ROKU SZKOLNEGO 2014/2015 MATEMATYKA POZIOM ROZSZERZONY ROZWIĄZANIA ZADAŃ I SCHEMATY PUNKTOWANIA (A1, A2, A3, A4, A6, A7)

Ćwiczenie 3. Dobór mikrosilnika prądu stałego do układu pozycjonującego

Ocena poziomu hałasu wewnątrz tramwajów na podstawie badań

Rezystancyjne czujniki temperatury do zastosowań wewnętrznych, zewnętrznych i kanałowych

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA Z MATEMATYKI W II LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCYM im. M. KONOPNICKIEJ W RADOMIU

SPLYDRO pompa ciepła powietrze / woda typu split

ZASTOSOWANIE ANALIZY CZASOWO-CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ W DIAGNOZOWANIU LOKALNYCH USZKODZEŃ PRZEKŁADNI ZĘBATYCH

Materiały pomocnicze do ćwiczeń z przedmiotu: Ogrzewnictwo, wentylacja i klimatyzacja II. Klimatyzacja

Regulamin oferty Dobry bilet

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Energia aktywacji jodowania acetonu. opracowała dr B. Nowicka, aktualizacja D.

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA Z JĘZYKÓW OBCYCH w Gimnazjum nr 2 im. ks. Stanisława Konarskiego nr 2 w Łukowie

Wymagania na poszczególne oceny z matematyki w Zespole Szkół im. St. Staszica w Pile. Kl. I poziom podstawowy

Wymagania edukacyjne z matematyki FUNKCJE dopuszczającą dostateczną dobrą bardzo dobrą

POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych M O D E L O W A N I E I S Y M U L A C J A

Modelowanie sił skrawania występujących przy obróbce gniazd zaworowych

BADANIE ZALEŻNOŚCI PRZENIKALNOŚCI MAGNETYCZNEJ

Część 2 7. METODA MIESZANA 1 7. METODA MIESZANA

Ochrona przed przepięciami w sieciach ISDN

SCHEMAT PUNKTOWANIA. Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Matematyki dla uczniów gimnazjów. Rok szkolny 2012/2013. Etap rejonowy

Poniżej przedstawiony został podział wymagań na poszczególne oceny szkolne:

ULTRADŹWIĘKOWE BADANIE ODLEWÓW STALIWNYCH WYMAGANIA NORMY EN

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2014/2015 Zadania dla grupy elektronicznej na zawody II stopnia

Wymagania na poszczególne oceny z matematyki w Zespole Szkół im. St. Staszica w Pile. Kl. II poziom podstawowy

4. RACHUNEK WEKTOROWY

Księga Identyfikacji Wizualnej. Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A.

Uszczelnienie typ WGC

Technikum Nr 2 im. gen. Mieczysława Smorawińskiego w Zespole Szkół Ekonomicznych w Kaliszu

4. Składkę ubezpieczeniową zaokrągla się do pełnych złotych.

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych oraz schemat oceniania

Spis treści. Wstęp... 4

Dorota Ponczek, Karolina Wej. MATeMAtyka 2. Propozycja przedmiotowego systemu oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych.

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Anna Malarska. statystyczna analiza danych. wspomagana programem SPSS

Transkrypt:

PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO nr 22 AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI 2008 ANDRZEJ SZKLARSKI Akdemi Morsk w Gdyni Ktedr Nwigcji POMIARY RZECZYWISTYCH WARTOŚCI SKUTECZNEJ POWIERZCHNI ODBICIA BIERNYCH REFLEKTORÓW RADAROWYCH NA PRZYKŁADZIE REFLEKTORA CYCLOPS 1 W rtykule omówiono metodę pomiru skutecznej powierzchni odbici biernych reflektorów rdrowych n przykłdzie reflektor Cyclops 1. Metod t zostł oprcown przez utor przy współprcy z prcownikmi Politechniki Wrocłwskiej. W rtykule omówiono podstwowe rodzje nroży stosownych w reflektorch rdrowych orz teoretyczne zsdy obliczni skutecznej powierzchni odbici n podstwie ich wymirów geometrycznych. WSTĘP W celu zwiększeni prwdopodobieństw wykryci młych jednostek pływjących z pomocą środków rdiolokcyjnych, stosowne są bierne reflektory rdrowe. Są to urządzeni posidjące zdolność odbijni energii elektromgnetycznej w kierunku, z którego zostły opromieniowne. Urządzeni te, które muszą spełnić wymgni Rezolucji IMO MSC.164(78) z 17 mj 2004 roku wykonne są z dobrze przewodzącego mteriłu. Zgodnie z wymienioną rezolucją, skuteczn powierzchni odbici biernego reflektor rdrowego powinn wynosić 7,5 m 2 dl psm X i 0,5 m 2 dl psm S, jego minimln wysokość 4 m nd poziomem morz. Jednocześnie fizyczn objętość reflektor nie powinn przekrczć 0,05 m 3. Wymgny poziom wypełnieni chrkterystyki promieniowni w płszczyźnie poziomej powinien być utrzymny przez sumę kątów równą przynjmniej 280. Mksymln wielkość sektor, w którym chrkterystyk promieniowni opd poniżej wymgnej wrtości (przyjmuje wrtości 100

zerowe), nie może przekrczć 10, odległość pomiędzy tymi sektormi nie może być mniejsz niż 20. Reflektory rdrowe powinny być tk skonstruowne, by nwet przy przechyłch sttku równych 20 zchowywły swoje prmetry prcy. 1. NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE RODZAJE NAROŻY Do konstrukcji biernych reflektorów rdrowych wykorzystuje się kilk podstwowych rodzjów nroży zbudownych z dwóch lub trzech ścinek o różnych ksztłtch, połączonych ze sobą pod kątem prostym. b b ) b) c) d) Rys. 1. Podstwowe ksztłty nroży 1.1. Nroże dwuścienne prostokątne Nroże dwuścienne prostokątne zbudowne jest z dwóch blch połączonych ze sobą pod kątem prostym (rys.1). Nroże to chrkteryzuje się dużą mocą fli odbitej w szerokiej chrkterystyce w płszczyźnie poziomej orz wąskiej w płszczyźnie pionowej. Skuteczną powierzchnię tego nroż możn obliczyć korzystjąc ze wzoru [1]: 2 2 8π b σ = (1) gdzie: długość przyprostokątnej nroż [m], b wysokość nroż [m]. 2 λ 1.2. Nroże trójścienne prostokątne Nroże trójścienne prostokątne zbudowne jest z trzech blch połączonych ze sobą pod kątem prostym. Nroże to chrkteryzuje się dużą mocą fli odbitej 101

w szerokiej chrkterystyce promieniowni, zrówno w płszczyźnie poziomej jk i pionowej. Ksztłt nroż przedstwiono n rysunku 1b. Skuteczną powierzchnię tego nroż możn obliczyć z pomocą zleżności [1]: 2 2 12π b σ = (2) 2 λ gdzie: długość przyprostokątnej nroż [m], b wysokość nroż [m]. 1.3. Nroże trójścienne trójkątne Nroże trójścienne trójkątne zbudowne jest z trzech blch połączonych ze sobą pod kątem prostym, tworzących trójkąt prostokątny. Nroże to chrkteryzuje się brdzo dużą mocą fli odbitej w szerokiej chrkterystyce promieniowni, zrówno w płszczyźnie poziomej jk i pionowej. Nroże to przy stosunkowo niewielkich rozmirch geometrycznych m brdzo dużą skuteczną powierzchnię odbici. Ksztłt nroż przedstwiono n rysunku 1c. Skuteczną powierzchnię nroż trójściennego prostokątnego możn obliczyć korzystjąc z zleżności [1]: gdzie ozncz długość przyprostokątnej nroż [m]. 4 4π σ = (3) 2 3λ 1.4. Nroże trójścienne kuliste Nroże trójścienne kuliste zbudowne jest również z trzech blch połączonych ze sobą pod kątem prostym, w ksztłcie 1/4 wycink koł. Nroże to chrkteryzuje się brdzo dużą mocą fli odbitej w szerokiej chrkterystyce promieniowni, zrówno w płszczyźnie poziomej jk i pionowej. Nroże kuliste przy stosunkowo niewielkich rozmirch geometrycznych m brdzo dużą skuteczną powierzchnię odbici. Ksztłt nroż przedstwiono n rysunku 1d. Skuteczną powierzchnię odbici pojedynczego nroż możn obliczyć stosując zleżność [1]: 4 16π σ = (4) 2 λ 102

2. REFLEKTOR CYCLOPS 1 Reflektor Cyclops 1, produkowny przez norweską firmę Jotron (rys. 2), posid skuteczną powierzchnię odbici wynoszącą według deklrcji producent 2 m 2. Reflektor przeznczony jest do montżu n topch msztów jchtów morskich. Przewidzino n nim możliwość montżu oświetleni nwigcyjnego. Cłość reflektor umieszczon jest w szczelnej i hermetycznie zmkniętej obudowie z tworzyw sztucznego. Ze względu n zmkniętą osłonę reflektor i brk możliwości jego rozbiórki nie sprwdzono ksztłtu nroży orz nie obliczono teoretycznej powierzchni odbici. Rys. 2. Reflektor Cyclops 1 3. OPIS STANOWISKA POMIAROWEGO Pomiry skutecznej powierzchni odbici wykonno w komorze bezechowej Instytutu Telekomunikcji i Akustyki Politechniki Wrocłwskiej. Do pomirów skutecznej powierzchni odbici stosuje się generlnie dwie metody: z wykorzystniem jednej nteny, z wykorzystniem dwóch nten. Z punktu widzeni definicji skutecznej powierzchni odbici, do jej pomiru powinn być stosown metod z wykorzystniem jednej nteny (rys. 3) [4]. W metodzie tej tor odbiorczy jest odizolowny od toru ndwczego z pomocą sprzęgcz kierunkowego lub cyrkultor. Przy tkiej konfigurcji 103

stnowisk, konieczne jest jednk dodtkowe zstosownie czsowej seprcji pomiędzy sygnłem ndwnym odbiernym. Wynik to z fktu, że żden sprzęgcz, ni też cyrkultor, nie zpewniją odpowiednio dużej izolcji sygnłu. Pewnym rozwiązniem tego problemu jest zstosownie pomiru metodą czsową lub prtury dziłjącej n zsdzie klsycznego rdru. W tkim ukłdzie sygnł pomirowy musi mieć postć impulsów o krótkim czsie trwni. Brmkownie wejści odbiornik umożliwi odbiór sygnłu odbitego od obiektu orz eliminuje sygnł sondujący. Seprcj czsow torów ndwczego i odbiorczego jest możliw przy odpowiednim dobrniu długości stnowisk pomirowego orz czsu trwni impulsów. GENERATOR ANTENA OBIEKT ODBIORNIK Rys. 3. Pomir skutecznej powierzchni odbici metodą MJA Zstosownie systemu z flą ciągłą w metodzie z jedną nteną jest niemożliwe, gdyż n wejściu odbiornik poziom sygnłu powrcjącego w wyniku odbici od obiektu jest dużo niższy od sygnłu przenikjącego przez izolcję sprzęgcz lub cyrkultor. Wykorzystnie systemu pomirowego prcującego z flą ciągłą jest ntomist możliwe przy pomirze metodą z dwiem ntenmi. W metodzie tej izolcję pomiędzy torem ndwczym i odbiorczym możn regulowć poprzez odpowiednie uksztłtownie chrkterystyk ntenowych orz ich seprcję przestrzenną. Metodę z wykorzystniem dwóch nten możn uznć z ekwiwlentną do metody z wykorzystniem jednej nteny. Ze względu n posidną prturę do wykonni pomirów skutecznej powierzchni odbici orz chrkterystyk promieniowni, zstosowno metodę z wykorzystniem dwóch nten. Stnowisko pomirowe zinstlowne w komorze bezechowej wyposżono w nliztor sklrny HP8757D prcujący z flą ciągłą modulowną mplitudowo, bdne reflektory ustwiono n stoliku obrotowym. Proces pomirowy zostł cłkowicie zutomtyzowny i ndzorowny z komputer PC. Schemt funkcjonlny stnowisk pomirowego przedstwi rysunek 4 [4]. 104

Stnowisko pomirowe wyposżono w nstępujące przyrządy: nliztor sklrny HP8757D, genertor wobulowny HP8350B, detektory pomirowe HP11664E, nteny tubowe EMCO3160-07, reflektometr Nrd Microline 3075, wzmcnicz mikroflowy Miteq T283AS S/N346106, stolik obrotowy sterowny komputerowo, komputer PC, kble koncentryczne SF 104PA firmy HUBER-SUHNER. Rys. 4. Schemt funkcjonlny stnowisk pomirowego metodą z wykorzystniem dwóch nten Sygnł wytwrzny w genertorze jest wypromieniowywny przez ntenę ndwczą. Do nteny odbiorczej docier sygnł stnowiący sumę sygnłów powstłych w wyniku: 1) odbici fli elektromgnetycznej od mierzonego obiektu, 2) odbici fli elektromgnetycznej od pozostłych elementów otoczeni, 3) odbioru fli bezpośredniej z nteny ndwczej. Poprwny pomir skutecznej powierzchni odbici jest możliwy wówczs, gdy poziom sygnłu odbitego od bdnego obiektu jest dużo wyższy niż pochodzący od innych źródeł. Nleży więc określić współczynnik odbici smego stnowisk pomirowego, czyli poziom tł. N poziom tł skłdją się zjwisk wymienione w punkcie 2 i 3. W celu poprwnego rozmieszczeni nten nleży oddzielnie wyznczyć wkłd w poziom tł poszczególnych zjwisk. 105

Bilns energetyczny do wyznczeni wrtości skutecznej powierzchni odbici (RCS) wynik bezpośrednio z równni rdrowego. N rysunku 5 przedstwiono geometrię ukłdu w jkim przeprowdzono pomiry reflektorów rdrowych [3]. AO R h/2 h/2 Obiekt bdny AN Rys. 5. Geometri stnowisk pomirowego Do określeni bilnsu mocy, ukłd pomirowy powinien być dokłdnie sklibrowny. W tym celu nleży odłączyć mikroflowe tory przesyłowe od nten i połączyć je rzem poprzez tłumik 30 db. Użycie tłumik jest niezbędne ze względu n wytrzymłość detektorów pomirowych HP11664E. Zmierzon wrtość tłumieni obwodu stnowi poziom odniesieni, względem którego wykonywne są pomiry. Nleży również uwzględnić obecność tłumik. Klibrcj systemu pomirowego umożliwi uwzględnienie prmetrów trnsmisyjnych wszystkich elementów systemu pomirowego z wyjątkiem zysku nten. Klibrcj uniezleżni pomir stosunku mocy ndwnej i odbiernej od zmin mocy wyjściowej genertor, spowodownej np. zminmi tempertury. Bilns mocy w mierze decybelowej w funkcji częstotliwości z uwzględnieniem procedury klibrowni stnowisk wyrż się zleżnością [3]: ( f ) [ db] T t ( f ) [ db] = G n ( f ) [ db] + G o ( f ) [ db] + ( f ) [ db] T R ( f ) [ db] P σ + (5) gdzie: P zmin tłumieni względem ukłdu sklibrownego, G n zysk nteny ndwczej, G 0 zysk nteny odbiorczej, σ skuteczn powierzchni odbici, tłumienie tłumik zstosownego podczs klibrcji wynoszące 30 db, T t 106

T R tłumienie wolnej przestrzeni wyzncznej według wzoru (6). T R c log (6) ( f ) [ ] ( ) db = 20 3 4π 2 Rnd Rodb f gdzie: c prędkość świtł, R nd odległość nteny ndwczej od bdnego obiektu, R odb odległość nteny odbiorczej od bdnego obiektu, f częstotliwość. Wrtość skutecznej powierzchni odbici wyzncz się n podstwie zmierzonej odległości R nd i R odb pomiędzy ntenmi pomirowymi obiektem. W celu wyeliminowni niejednoznczności pomiru odległości, zmierzono zysk nten pomirowych. Zysk ten nie musi zostć określony precyzyjnie, dltego wystrczy zmierzyć tłumienie T G pomiędzy wejściem nteny ndwczej i odbiorczej, przy dnej odległości R G, którą nleży uwzględnić w bilnsie (rys. 6) [3]. AO AN R G Rys. 6. Geometri ukłdu przy pomirze zysku nten metodą wolnej przestrzeni Jeżeli stnowisko sklibrowno zgodnie z wyżej opisną metodą (z wykorzystniem tłumik 30 db), wówczs wrtość zmierzonego tłumieni dl konfigurcji przedstwionej n rysunku 10 wyniesie: stąd: T c 20 t RG f (7) 4π ( f ) = G ( f ) + G ( f ) + log T ( f ) G n o + G n c 20log t RG f (8) 4π ( f ) + G ( f ) = T ( f ) T ( f ) o G 107

Osttecznie postć końcow zleżności z której możn wyznczyć skuteczną powierzchnię odbici wynosi: σ 20log c RG f 4π (9) ( f ) [ db ] = P( f ) [ db ] TG [ db ] + T R ( f ) [ db] 4. ZAŁOŻENIA POMIAROWE W celu określeni prmetrów technicznych poszczególnych reflektorów, ich pomiry powinny uwzględnić: sprwdzenie stnu technicznego ze szczególnym uwzględnieniem jkości wykonni orz uszkodzeń i odksztłceń mechnicznych, obliczenie teoretycznej skutecznej powierzchni odbici dl tych reflektorów dl których jest to możliwe, wykonnie pomirów rzeczywistej wrtości skutecznej powierzchni odbici w wrunkch lbortoryjnych, przeprowdzenie nlizy sttystycznej uzysknych wyników, obliczenie mksymlnej odległości wykryci poszczególnych reflektorów. Sprwdzenie stnu technicznego poleg n dokonniu zewnętrznych oględzin reflektor, sprwdzeniu czy nie posidł uszkodzeń i odksztłceń mechnicznych orz oceny jkości wykonni poszczególnych nroży i sposobu ich montżu. Wszystkie nroż powinny być połączone w sposób trwły, niepozwljący n ich przesuwnie się. Obliczeni teoretycznej skutecznej powierzchni odbici możliwe są po wykonniu pomirów geometrycznych poszczególnych nroży orz określeniu liczby jednocześnie prcujących nroży. Pomiry w wrunkch lbortoryjnych wykonno w sposób umożliwijący wykreślenie chrkterystyki promieniowni w płszczyźnie poziomej. Do tego celu wykorzystno stolik obrotowy sterowny komputerowo. Pomiry wykonno obrcjąc stolik o 360 ze skokiem co 1. Większość mgnetronów stosownych w morskich rdrch nwigcyjnych prcuje z częstotliwością znmionową 9,41 GHz. Mgnetron jest jednk mło stbilną lmpą, jeśli chodzi o częstotliwość. Nwet w przypdku fbrycznie nowego egzemplrz, producenci przewidują whni częstotliwości w zkresie +/ 60 MHz od częstotliwości znmionowej. Dltego też podczs pomirów zsymulowno odchyleni od częstotliwości mgnetronu od 108

częstotliwości w tym włśnie zkresie. W rezultcie uzyskno rodzinę chrkterystyk dl zkresu częstotliwości 9,35 9,47 GHz (tb. 1). Wrtości częstotliwości f 1 f 9 Tbel 1 f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 9,35 9,365 9,38 9,395 9,41 9,425 9,44 9,455 9,47 Wyniki uzyskne z pomirów nie pozwlją n jednoznczne wykreślenie chrkterystyki promieniowni orz n ocenę rzeczywistej wrtości skutecznej powierzchni odbici. Aby tką jednoznczność uzyskć, nleży obliczyć średnią dl poszczególnych punktów pomirowych i n tej podstwie wykreślić chrkterystykę wypdkową. Obliczenie wrtości średniej pozwl n wykreślenie wykresu zmin średniej skutecznej powierzchni odbici w funkcji kąt obrotu α orz wypdkowej chrkterystyki promieniowni. Wykonne obliczeni stnowią podstwę do dlszej nlizy dnych. W celu określeni współzleżności zbiorów dnych pomirowych dl poszczególnych częstotliwości orz chrkterystyki wypdkowej, nleży obliczyć współczynnik korelcji. Istotnym zgdnieniem jest określenie stopni fluktucji sygnłu odbitego od reflektor. Precyzyjne określenie stopni fluktucji sygnłu jest prktycznie niemożliwe. Jednk stworzenie histogrmu pozwljącego n określenie ntury rozkłdu skutecznej powierzchni odbici bdnego reflektor umożliwi dokonnie szcunkowej oceny stopni fluktucji, tym smym pozwl n wybór odpowiedniego modelu fluktucyjnego Swerling. Mksymlną liczbę przedziłów k histogrmu nleży wyznczyć korzystjąc z nstępującego wzoru [2]: k = 1+ 3,3 lgn (10) gdzie n ozncz liczbę dnych zwrtych pomiędzy minimum mksimum wrtości obserwownych. Histogrm prezentuje w sposób grficzny częstotliwość występowni konkretnych wielkości skutecznej powierzchni odbici w odpowiednich przedziłch i stnowi reprezentcję dnych zobserwownych doświdczlnie. Duż nierównomierność słupków poszczególnych przedziłów świdczy o możliwości występowni zncznych fluktucji sygnłu. Jednocześnie, n podstwie histogrmu, możn obliczyć średnią wżoną ze zbioru dnych chrkterystyki wypdkowej. Średni wżon jest wielkością chrkteryzującą 109

wielkość skutecznej powierzchni odbici, uwzględniną w obliczenich mksymlnej odległości wykryci orz prwdopodobieństw wykryci reflektor. 5. POMIARY REFLEKTORA CYCLOPS 1 Bdny egzemplrz reflektor był egzemplrzem fbrycznie nowym, znjdującym się w doskonłym stnie technicznym. Jk już wspomnino, ze względu n zmkniętą osłonę reflektor i brk możliwości jego demontżu, nie sprwdzono ksztłtu nroży orz nie obliczono teoretycznej powierzchni odbici. N podstwie uzysknych wyników wykreślono chrkterystyki promieniowni dl wszystkich bdnych częstotliwości (rys. 7). 120 130 140 100 110 90 80 70 60 50 40 150 30 160 20 170 10 180 190 200 210 220 230 240 0,01 0,10 1,00 320 310 300 250 260 270 280 290 330 0 350 340 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 Rys. 7. Chrkterystyki promieniowni reflektor Cyclops 1 dl częstotliwości f 1 f 9 [db] (oprcownie włsne) Dl zmierzonych wrtości σ obliczono wrtości średnie dl poszczególnych kątów zorientowni reflektor orz wyznczono wypdkową wielkość skutecznej powierzchni odbici (rys.8) i wypdkową chrkterystykę promieniowni f w (rys. 9). 110

2,2 1,8 skuteczn powierzchni odbici [m 2 ] 1,4 1,0 0,6 0,2-0,2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 kąt zorientowni reflektor [ 0 ] Rys. 8. Wrtości wypdkowe skutecznej powierzchni odbici reflektor Cyclops 1 w funkcji kąt obrotu (oprcownie włsne) 140 120 130 100 110 90 80 70 60 50 40 150 30 160 20 170 10 180 190 200 210 220 230 240 0-2,0-1,5-1,0-0,5 0,0 0,5 350 310 300 250 260 270 280 290 320 330 340 Rys. 9. Wypdkow chrkterystyk promieniowni reflektor Cyclops1 (oprcownie włsne) Obliczenie współczynnik korelcji pozwl określić współzleżność poszczególnych zbiorów dnych (tb. 2). Różnice wrtości współczynnik korelcji pomiędzy wrtością średnią poszczególnymi zbiormi dnych są stosunkowo niewielkie. Ozncz to, że bdny reflektor jest reflektorem dobrej jkości i prwidłowo wykonnym, co umożliwi powstnie odbici rezonnsowego fli elektromgnetycznej. Współczynniki korelcji dl zbiorów dnych reflektor Cyclops 1 Tbel 2 111

f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 średni f 1 1,00 f 2 0,88 1,00 f 3 0,79 0,80 1,00 f 4 0,94 0,89 0,93 1,00 f 5 0,75 0,92 0,84 0,87 1,00 f 6 0,74 0,77 0,94 0,89 0,86 1,00 f 7 0,90 0,94 0,80 0,91 0,86 0,83 1,00 f 8 0,72 0,93 0,79 0,81 0,92 0,82 0,92 1,00 f 9 0,78 0,80 0,95 0,89 0,80 0,93 0,85 0,84 1,00 średni 0,89 0,94 0,94 0,97 0,93 0,93 0,95 0,92 0,93 1,00 Podstwowe informcje sttystyczne wynikjące z pomirów skutecznej powierzchni odbici reflektor przedstwiono w tbeli 3. Podstwowe informcje sttystyczne reflektor Cyclops 1 dl pomirów σ [m 2 ] Tbel 3 σ w/g producent σ mx σ min rozstęp σ śrw σ śr odchylenie stndrdowe medin 2 1,84 0,02 1,82 0,71 0,70 0,43 0,66 N podstwie dnych chrkterystyki wypdkowej wyznczono histogrm w którym wyznczono 10 przedziłów. 70 64 60 50 51 51 49 51 Liczb obserwcji 40 30 43 29 20 12 10 7 3 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 skuteczn powierzchni odbici [m [m 2 ] ] 112

Rys. 10. Histogrm wrtości skutecznej powierzchni odbici reflektor Cyclops 1 (oprcownie włsne) 6. WNIOSKI Oprcown metod okzł się metodą skuteczną. Zstosowno w niej prosty prt mtemtyczny, utomtyzcj procesu pomirowego i wykorzystne przyrządy zpewniły odpowiednią powtrzlność orz dokłdność pomirów, jk również pełną rejestrcję wszystkich mierzonych prmetrów. Niewątpliwą zletą metody jest możliwość jej wykorzystni w przypdku pomirów obiektów o dużych rozmirch w wrunkch poligonowych. Korzystjąc z tej metody dokonno pomirów dziewięciu reflektorów rdrowych, uzyskując interesujące wyniki prezentowne w wielu publikcjch orz w opinich wykonnych dl Izby Morskiej. Jednk pomimo wielu zlet metod m również istotną wdę. Otóż nie przewidzino w niej sposobu justowni zestwu nten z bdnym obiektem. Pomiry w komorze wykzły, że justownie tych elementów jest brdzo wżne, gdyż przy stosunkowo wąskich chrkterystykch ntenowych kżde przesunięcie bdnego obiektu n stoliku obrotowym wprowdz dodtkowe błędy pomirowe. Podczs pomirów w komorze bezechowej problem ten zminimlizowno wykorzystując do justcji dlmierz lserowy, jednk zstosownie dlmierz zncznie wydłuż proces pomirowy. LITERATURA 1. Brożyn J., Mróz B., Budow i konserwcj morskich rdrów nwigcyjnych, Wydwnictwo Morskie, Gdńsk 1976. 2. Mkć W., Urbnek-Krzysztofik D., Metody opisu sttystycznego, Wydwnictwo Uniwersytetu Gdńskiego, Gdńsk 2000. 3. Słobodzin P., Borowiec R., Lngowski Z., Ppiernik W., Pomiry skutecznej powierzchni odbijjącej reflektorów rdrowych, Rport nr I-28/s-026/2001, Instytut Telekomunikcji i Akustyki Politechniki Wrocłwskiej, Wrocłw 2001. 4. Szklrski A., Możliwości rdiolokcyjnego wykryci młych jednostek pływjących n tle zkłóceń od powierzchni morz, Międzynrodow Konferencj Nukowo-Techniczn, II Forum morskie Bezpieczeństwo morskie i ochron nturlnego środowisk morskiego, Kołobrzeg 2003. 113

THE MEASUREMENTS OF REAL VALUES OF RADAR CROSS SECTION OF RADAR REFLECTORS USING AN EXAMPLE OF CYCLOPS 1 REFLECTOR (Summry) The pper presents the method of mesurement of the rel vlues of rdr cross section of rdr reflectors using n exmple of the Cyclops 1 rdr. The method ws developed by the uthor in collbortion with the scientists from Wroclw University of Technology. The bsic types of corners of rdr reflectors re described nd the theoreticl principles of computing of the cross section of rdr reflectors on the bsis of their geometricl dimensions re presented. 114