Лобкова распространение радиоволн над морской поверхностью

Лобкова распространение радиоволн над морской поверхностью

В этой книге, предназначенной для студентов математических и программистских специальностей (начиная с младших курсов), подробно разбираются основные методы построения и анализа эффективных алгоритмов. Она основана на лекциях авторов в университетах Сан-Диего и Беркли. Выбор материала не вполне. (Подробнее)

В книге Питера Т. Лисона на примере истории пиратских сообществ начала XVIII века обсуждаются проблемы экономического равновесия в условиях криминализованного сообщества. Мотивы и стимулы поведения членов таких сообществ вскрыты в книге с помощью современных методов экономического анализа. (Подробнее)

Практические инструменты для воплощения в жизнь советов, содержащихся в бестселлере автора «Пять пороков команды».

Патрик Ленсиони дает конкретные практические рекомендации по преодолению пяти пороков команды при помощи упражнений, оценок и примеров из реальной жизни. Он предлагает читателям. (Подробнее)

На основе марксистской методологии и огромного фактического материала известный российский ученый Ю. И. Семенов предлагает собственную цельную и логически стройную интерпретацию философии как универсальной системы человеческого знания, взятого в единстве абстрактного мышления и эмпирического опыта. (Подробнее)

Перед читателями — выдающийся труд, ставший классическим учебником по бильярдному спорту и, в более широком смысле, искусству игры в бильярд. И хотя он был создан во второй половине XIX века, по широте охвата материала, яркому языку и строгому стилю изложения он и в наше время может считаться. (Подробнее)

Первая однотомная биография, написанная после опубликования более тридцати тысяч писем Наполеона Бонапарта, которые заставили историков радикально пересмотреть свои взгляды на его характер и устремления. Наконец-то мы видим великого полководца и государственного деятеля таким, каким он был на самом деле. (Подробнее)

Настоящая книга посвящена рассмотрению базовых понятий и техник психологического консультирования. В ней детально представлены структура процесса консультирования, описаны основные его этапы, содержание деятельности психолога и приемы, которые могут быть использованы на каждом из них. В книге. (Подробнее)

Книга социолога Анны Очкиной представляет собой серию эссе, статей и заметок, из которых складывается картина российского общества последнего тридцатилетия, его странностей, проблем и противоречий, его инерционности и динамичности. Последовательно рассматривая разные стороны социальной жизни, автор объясняет. (Подробнее)

Автор этой книги Николай Александрович Бернштейн (1896 — 1966 гг.) — выдающийся ученый, член корреспондент Академии медицинских наук СССР, лауреат Государственной премии СССР, создатель нового направления в науке — физиологии активности, первооткрыватель ряда ее законов.

В новой монографии профессора В. Н. Лексина представлены результаты исследования феноменально быстрого становления искусственного интеллекта (далее — ИИ) предметом большой экономики, большой политики и все более значимой составляющей частной жизни.

Критически оцениваются различные подходы к определению. (Подробнее)

Источник

Распространение радиоволн над неоднородной почвой. Взлётные и посадочные площадки. Явление береговой рефракции

Теория и практика показывают, что при использовании антенн, расположенных вблизи поверхности земли, наибольшее влияние не распространение радиоволн оказывают участки земной поверхности, находящиеся в непосредственной близости от передающей и приёмной антенн.

Формулы для расчёта напряжённости электрического поля над неоднородной трассой учитывают самые простые случаи – трассы, состоящие из 2-х или 3-х однородных участков, границы между которыми резко выражены, например, при переходе трассы с суши на море.

Схематически это будет выглядеть следующим образом в приближении плоской земли (рис. ).

Рисунок — Распространения земных радиоволн над неоднородной трассой (последовательно над двумя почвами)

Необходимо определить множитель ослабления в т.В. Строгие решения выполнены советскими учёными, а именно Фейнбергом, дали формулы для расчёта коэффициента ослабления , при распространении радиоволн над неоднородной поверхностью, над трассой, состоящей из двух и трёх участков:

1. Суша-море;
2. Море-суша;
3. Суша-море-суша;
4. Море-суша-море.

Трасса, состоящая из двух разнородных участков.Множитель ослабления равен: , ( ) где — численные расстояния двух участков, — полная длина трассы. При этом должны выполняться неравенства , Из выражения для видно, что оно симметрично относительно параметрови, т.е. оба участка поверхности прилегающих к передающей и приёмной антеннам являются одинаково важными для распространения радиоволн над неоднородной трассой. Графики зависимости напряжённости электрического поля над трассой, состоящей из двух участков «суша-море» и «море-суша» приведены на рис. Рисунок – Зависимости изменения напряженности электрического поля от расстояния которое состоит из трех участков Проанализируем эти зависимости:

1. «Суша-море»

В случае однородной трассы: однородная морская трасса; однородная сухопутная трасса — с увеличением расстояния r, напряжённость электрического поля всегда убывает, причём Е_морск> Е_сухоп. В случае неоднородной трассы «суша-море»наблюдается явление повышения уровня поля при пересечении береговой линии (переход на участки с более высокими значениямиσ).

1. «Море-суша»

В этом случае, когда передатчик на море, а приёмник на суше, переход от моря к суше сопровождается существенным уменьшением напряжённости поля. Трассы, состоящей из трёх участков, ( ) где , ,.— полная длина трассы, причём Графики зависимостей напряжённости электрического поля для трёх участков приведены на рисунке(). Из рисунка видно, что напряжённость поля в точках приёма всегда будет больше, если концевые участки трассы обладают большей проводимостью по сравнению со средним. Из формулы для видно, что напряжённость поля не зависит от электрических параметров среднего участка. «суша-море-суша»— напряжённость близка напряжённости поля на однородной сухопутной трассе. «море-суша-море»— напряжённость близка напряжённости поля над однородной морской трассе. Ещё нагляднее влияние концевых участков трассы видно из графика зависимости откоэффициента заполнения трассы сушей . Коэффициент заполнения трассы сушейназывается отношение протяжённости трассы, проходящей над сушей к протяжённости всей трассы. Рисунок — Функция ослабления при распространении радиоволн над трассами «суша-море-суша» и «море-суша-море» в зависимости от степени заполнения трассы сушей Из рисунка () видно, что если трасса имеет концевые участки состоящие из суши («суша-море-суша»), даже при малой протяженности этих участков (),множитель ослабления резко убывает. Если концевые участки море («море-суша-море») влияние суши сказывается только при , при этом кривая резко падает и приближается к кривой «суша-море-суша». Взлётные и посадочные площадки При распространении земных волн вносимое отдельным участком поглощение зависит от местоположения участка на трассе. Наибольшее поглощение оказывают участки, непосредственно примыкающие к передающей и приёмным антеннам, которые называются «взлётной» и «посадочной» площадками. Ввёл название академик Л.И. Мандельштам. Это необычное поведение земных волн можно объяснить следующим образом. Рассмотрим два случая:

1. земля плоская идеально проводящая;
2. земля-полупроводник.

Рисунок – К понятию взлетных и посадочных площадок Земля — плоская и идеально проводящая. Согласно принципу Гюйгенса-Френеля в точке В (рис. ) формируется поле за счёт суммирования полей вторичных источников, расположенных, например, на плоскости S, перпендикулярной к поверхности земли, причём в т. В напряжённость равна 2Е_св.пр.. Площадки ΔS₁, ΔS₂расположены на разных высотах и вклад будет определяться расположением,и т.д. Причём у ΔS₁меньше, чем ΔS₂. Чем меньше расстояние, тем больший вклад. Следовательно ΔS₁даёт самый большой вклад в суммарную напряженность поля. Земля-полупроводник. Картина меняется. Ослабляющее действие Земли действует сильнее на ΔS₁, чем на ΔS₂. На ΔS₂почти не сказывается влияние земли, т.е. вклад вносят участки, расположенные на некоторой высоте от поверхности Земли. Рисунок Поле в т. приема согласно принципу Г-Ф создается элементарными источниками на поверхности S₁ , проходящий воздух, и элементарными источниками, наведенными волной на поверхностиS₂. Существенную роль играют только те источники на поверхности Земли, которые расположены вблизи приемной антенны. Токи, неведение в Земле являются вторичными источниками и будут тем больше, чем выше проводимость поверхности. Чем выше проводимость «посадочной площадки», тем больше ЭДС наводится в приемной антенне, расположенной над этой площадкой. Токи на участках Земли вдали от приемной антенны мало влияют на ЭДС. Особая роль «взлетной» площадки : она находится вблизи передающей антенн, где велика объемная плотность энергии, излученной передатчиком. Если проводимость плохая, то значительная доля общего количества энергии передатчика поглотиться Землей. Это уменьшит интенсивность источников Гюйгенса на S₁ иS₂ , которые создают поле вблизи приемной антенн. Вдали от передатчика энергия «размазана» по большему объему, основной запас энергии сосредоточен в пространстве над Землей. Потери энергии в Земле на этом участке трассы уменьшают интенсивность источников Гюйгенса только небольшой части поверхности S₁ принимающей и Земли. Поле в точке приема создается на всей поверхности S₁и уменьшение интенсивности источников небольшой части поверхности мало влияют на ЭДС в приемной антенне. Поэтому антенны поля передающих и приемных центров таких линий желательно распологать в районах с высокой проводимостью почвы. Подобный способ может служить для осуществления радиосвязи между двумя погруженными лодками – это условный пример, ибо она осуществляется другими методами (рис. ). Рисунок — К определению понятий «взлетной» и «посадочной» площадок На рис.( ) r>>h– глубина погружения. При распространении в морской воде радиоволн сильно поглощается, поэтому волны по путиrсоздают ничтожное поле в точке В. Более сильное поле создаётся волной вышедшей на поверхность моря в т. А’ и распространяется как земная волна вдоль поверхности раздела, дойдя до т. В’ и затем углубляется в море на отрезок h достигнув второй подлодки в т. В. Путь АА’В’В похож на путь «взлётных» и «посадочных» площадок. Береговая рефракция При распространении радиоволн над неоднородной трассой, в зависимости от соотношения между длинами однородных участков меняется не только модуль множителя ослабления, но и его фаза. Это вызывает изменение ориентации фазового фронта, т.е. направления распространения волны, или береговую рефракцию. Суть явления береговой рефракции состоит в следующем. Предположим, что корабельный передатчик находится в т. А на море на большом расстоянии от берега. А радиопеленгатор – на суше в т. В вблизи береговой линии (рис. ). В отсутствии рефракции точки C, В,Dнаходились бы на эквифазной поверхности, или линии. Эта линия – представляла бы собой дугу окружности радиусомr с центром в месте расположения излучателя. Приведем нормаль к этой поверхности Когда радиоволны пересекают береговую линию, то симметрия относительно т. А нарушается и эквифазная поверхность займёт положение, которое показано пунктирной линией (NBM). Нормаль к эквифазной линии в этом случае показывает действительное направление волн в месте расположения пеленгатора. УголΔφмежду векторами и представляет ошибку пеленгования, обусловленную береговой рефракцией. Имеются специальные графики и номограммы для расчёта этих углов [].Ошибка пеленга наблюдается при малых численных расстояниях (ρ<<1). Ошибка пеленга уменьшается при увеличении σ_почвыи удалении точки В от берега. При значительных численных расстояниях ρ>>1 ошибка пеленга практически исчезает, в силу, что фазовая скорость практически не отличается от скорости света. Отклонение пеленга от истинного значения обычно не превосходит 3-5 0 . Рисунок – К пояснению явления береговой рефракции Расчет ошибки пеленга Если считать морской участок трассы идеально проводящим и предположить, что точка передачи А расположена настолько далеко от береговой линии, что падающую волну можно считать плоской, то угол рефракции Δφ при малых углах падения, можно рассчитать по формуле , (рад) ( ) где R₂– расстояние от точки приёма до береговой линии по нормали к ней; φ – угол падения; Знак («+») соответствует расположению точки приёма на море; Знак («-») – расположение этой точки на суше. Формула ( ) пригодна для расчета Δφесли_. Из формулы видно, что | Δφ | тем больше, чем больше φ – угол падения и убывает по мере удаления от береговой линии.

1. Если , то

, рад., ( ) т.е. не зависит от длины волны. В обычных условиях Δφ не превышает несколько градусов.

Источник