Имитационная модель БРЛК с синтезированной апертурой антенны в сети распределенных вычислений MarGrid

11 Sept 2018, 15:30
15m
310

310

Sectional reports 4. Scientific, industry and business applications in distributed computing systems 4.Scientific, industry and business applications in distributed computing systems, education

Speaker

Vladimir Bezrodny (Mari State University)

Description

Синтезирование апертуры представляет собой технический прием, позволяющий существенно повысить разрешающую способность радиолокатора в поперечном относительно направления полета направлении и получить детальное изображение радиолокационной карты местности, над которой совершает полет ЛА [1]. Для моделирования отражения сигнала от поверхности используется фацетная модель поверхности, представляющая поверхность в виде совокупности элементарных отражающих элементов, представляющих собой пластины конечных размеров, совпадающие с поверхностью крупномасштабных неровностей [2]. Отраженный сигнал от поверхности представляет собой сумму сигналов от всех облучаемых фацетов. Причем каждый парциальный сигнал имеет свою амплитуду, определяемую ориентацией локальной диаграммы обратного рассеяния, и свою случайную фазу. Сигнал на входе приемной антенны РЛС представляет собой сумму парциальных сигналов, отраженных от всех фацетов в облучаемой области [3]. При моделировании среды распространении сигнала используется явление рефракции, которое объясняется изменением диэлектрической проницаемости и, соответственно показателя преломления воздуха с высотой. Нижние слои воздуха рассматриваются как среда, диэлектрическая проницаемость которой изменяется с высотой вследствие разрежения воздуха. При прохождении луча наблюдается его отклонение от прямолинейного распространения, вызванное наличием градиента показателя преломления. Cложность моделирования заключается в большом объеме исходных данных. Например, для несущей частоты 10ГГц (X – диапазон) плотность фацетов составит 44.4 эл./м2. Для каждого фацета всей подстилающей поверхности на каждый момент излучения антенны требуется определить: принадлежность диаграмме направленности антенны, в тени или нет, дальность до антенны, угол падения луча, фазу, мощность сигнала, которая зависит от поляризации излучения и от взаимного направления поляризации при излучении и приеме. Для решения проблемы разработано клиент-серверное приложение для распределенного моделирования радиолокационной системы с синтезированной апертуры антенны. Поскольку, каждый фацет можно обрабатывать независимо используется параллелизм на уровне данных. Каждому клиенту соответствует определенная область подстилающей поверхности. Список используемой литературы: 1. Лнтипов В.Н. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны / В.Н. Лнтипов и др.; Под ред. В.Т.Горяинова. – М.: Радио и связь, 1988. – 304 с. 2. Баскаков А.И. Локационные методы исследования объектов и сред: учебник для студ. Учреждений высш. проф. Образования / А.И. Баскаков, Т.С. Жутяева, Ю.И. Лукашенко; под. Ред. А.И. Баскакова. – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 384 с. 3. Карасев Д.В. Математическое моделирование процесса формирования радиолокационного изображения для полно- поляризационных радаров с синтезированной апертурой / Д.В. Карасев, В.А. Карпов, В.И. Безродный, Н.А. Кокоихина. - Сборник трудов XXIII Международной научно-технической конференции, 2017. – 874-880 с.

Primary author

Vladimir Bezrodny (Mari State University)

Co-authors

Dr Anatolii Leukhin (Mari State University) Mr Andrei Voronin (Mari State University)

Presentation materials