Мощность лазерного сигнала, принимаемого локатором от случайного участка неровной морской поверхности - page 8

поверхности
S
[2, 8]:
P
=
i
dP
i
=
S
п
V
2
4
L
2
п
I
пад
(0)
N
|
Ω
|
,
(8)
где
N
— число зеркальных точек, находящихся в пятне подсвета.
Проводя усреднение величины
N
|
Ω
|
для геометрии локации, по-
казанной на рис. 1, имеем (например, [6, 19])
N
|
Ω
|
=
N
1
|
Ω
|
=
q
4
q
4
z
N
1
S
н
W
γ
(
γ
x
, γ
y
)
N
1
=
q
4
q
4
z
S
н
W
γ
(
γ
x
, γ
y
)
,
(9)
где
N
1
— среднее число бликов на единицу площади;
S
н
— площадь
на поверхности
S
0
, наблюдаемая приемником;
W
γ
(
γ
x
, γ
y
)
— плотность
распределения наклонов элементов поверхности
S
.
Используя выражение (9), из уравнения (8) получаем:
P
=
S
п
V
2
4
L
2
п
I
пад
(0)
q
4
q
4
z
S
н
W
γ
(
γ
x
0
, γ
y
0
)
,
(10)
где
W
γ
(
γ
x
0
, γ
y
0
)
— плотность распределения наклонов элементов по-
верхности
S
, отражающих излучение источника в сторону приемника.
Для случая, когда источник, приемник и их оптические оси распо-
ложены в плоскости
xOz
и геометрия локации имеет вид, показанный
на рис. 1, для величин
W
γ
(
γ
x
0
, γ
y
0
)
и
S
н
имеем (для гауссовых диа-
грамм источника и приемника):
W
γ
=
W
γ
γ
x
=
q
x
q
z
, γ
y
= 0 ;
S
н
=
π
[
C
и
+
C
п
]
1
/
2
[
C
и
cos
2
θ
и
+
C
п
cos
2
θ
п
]
1
/
2
.
Учитывая эти формулы и считая функцию распределения наклонов
морской поверхности гауссовой:
W
γ
γ
x
=
q
x
q
z
, γ
y
= 0 =
1
2
π
(
γ
2
x
γ
2
y
)
1
/
2
exp
q
2
x
2
γ
2
x
q
2
z
,
из соотношения (10) получаем выражение для средней мощности
P
,
регистрируемой приемником, совпадающее с формулой (5).
Таким образом, обе модели морской поверхности без пены (поверх-
ность, представляющая собой набор плоских граней, и поверхность
второго порядка) приводят к одной и той же формуле для средней
мощности
P
, регистрируемой приемником, которая согласуется с
результатами математического моделирования и экспериментальными
данными.
Однако обе рассмотренные модели дают совершенно разные фор-
мулы для мощности, принимаемой локатором от небольшого участка
10 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 3
1,2,3,4,5,6,7 9,10,11,12,13
Powered by FlippingBook