Exponenta Banner
exponenta event banner

effearthradius

Эффективный наземный радиус

свернуть все на странице

Синтаксис

Re = effearthradius
Re = effearthradius(refgrad)
Re = effearthradius(R,ha,ht)
Re = effearthradius(R,ha,ht,'SurfaceRefractivity',ns)
Re = effearthradius(R,ha,ht,___,'BreakPointAltitude',altbp)
Re = effearthradius(R,ha,ht,___,'BreakPointRefractivity',npb)
[Re,k] = effearthradius(___)

Описание

пример

Re = effearthradius возвращает эффективный радиус, Re, из сферической земли, вычисленной из градиента индекса преломления атмосферы. Этот синтаксис использует значение по умолчанию -39e-9 для градиента, делая эффективный радиус приблизительно 4/3 фактического наземного радиуса. Для получения дополнительной информации о расчете, смотрите Эффективный Наземный Радиус от Градиента Явления преломления.

пример

Re = effearthradius(refgrad) вычисляет эффективный радиус из заданного градиента явления преломления, refgrad, из атмосферы.

пример

Re = effearthradius(R,ha,ht) возвращает эффективный Наземный радиус, Re, использование среднего радиуса метода искривления (см. [1]). R область значений угла обзора к цели. ha радарная высота над средним уровнем моря (MSL). ht целевая высота выше MSL. Смотрите Эффективный Наземный Радиус от Среднего Радиуса Искривления.

пример

Re = effearthradius(R,ha,ht,'SurfaceRefractivity',ns) также задает скалярное поверхностное явление преломления, ns для среднего радиуса метода искривления. Смотрите Эффективный Наземный Радиус от Среднего Радиуса Искривления.

пример

Re = effearthradius(R,ha,ht,___,'BreakPointAltitude',altbp) также задает высоту точки сходимости, altbp, для среднего радиуса метода искривления.

пример

Re = effearthradius(R,ha,ht,___,'BreakPointRefractivity',npb) также задает явление преломления в точке сходимости, npb, для среднего радиуса метода искривления.

пример

[Re,k] = effearthradius(___) также выводит эффективный фактор радиуса, k. Используйте эту опцию с любым из синтаксисов, описанных выше. Смотрите Эффективный Наземный Радиус.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Возвратите эффективный наземный радиус по умолчанию из-за атмосферного преломления.

re = effearthradius
re = 8.4774e+06

Вычислите отношение эффективного наземного радиуса к фактическому наземному радиусу.

r = physconst('EarthRadius');
disp(re/r)
    1.3306
Скрипт Open Live Script

Вычислите эффективный наземный радиус из заданного градиента явления преломления, -40e-9.

rgrad = -40e-9;
re = effearthradius(rgrad)
re = 8.5498e+06
Скрипт Open Live Script

Вычислите эффективные Наземные радиусы для радара, расположенного на уровне моря направленный в две цели. Первая цель на уровне 8 000 метров над уровнем моря в области значений 100 км. Вторая цель на 9 000-метровой высоте в области значений 200 км.

rng = [100e3,200e3];
ha = [0];
ht = [8.0e3, 9.0e3];
re = effearthradius(rng,ha,ht)
re = 1×2
106 ×

    7.4342    7.3525
Скрипт Open Live Script

Вычислите эффективные Наземные радиусы для радара, расположенного на уровне моря и направленного в две цели. Первая цель на уровне 8 000 метров над уровнем моря в области значений 100 км. Вторая цель на 9 000-метровой высоте в области значений 200 км. Задайте поверхностное явление преломления как 100.0 N-модуля.

rng = [100e3,200e3];
ha = [0,0];
ht = [8.0e3,9.0e3];
re = effearthradius(rng,ha,ht,'SurfaceRefractivity',100)
re = 1×2
106 ×

    6.3582    6.3582
Скрипт Open Live Script

Вычислите эффективные Наземные радиусы для радара, расположенного на уровне моря направленный в две цели. Первая цель на уровне 8 000 метров над уровнем моря в области значений 100 км. Вторая цель на 9 000-метровой высоте в области значений 200 км. Высота точки останова составляет 10 000,0 метра, и поверхностным явлением преломления являются 350 N-модулей.

rng = [100e3,200e3];
ha = [0,0];
ht = [8.0e3,9.0e3];
re = effearthradius(rng,ha,ht,'SurfaceRefractivity',350.0, ...
    'BreakPointAltitude',10000.0)
re = 1×2
106 ×

    7.5877    7.4917
Скрипт Open Live Script

Вычислите эффективные Наземные радиусы для радара, расположенного на уровне моря и направленного в две цели. Первая цель на уровне 8 000 метров над уровнем моря в области значений 100 км. Вторая цель на 9 000-метровой высоте в области значений 200 км. Высота точки останова составляет 10 000,0 метра, явлением преломления точки останова являются 300 N-модулей, и поверхностным явлением преломления являются 375 N-модулей.

rng = [100e3,200e3];
ha = 0;
ht = [8.0e3, 9.0e3];
re = effearthradius(rng,ha,ht,'SurfaceRefractivity',375, ...
    'BreakPointAltitude',10e3,'BreakPointRefractivity',300)
re = 1×2
106 ×

    6.6962    6.6930
Скрипт Open Live Script

Вычислите эффективные Наземные факторы радиуса для радара, расположенного на уровне моря направленный в две цели. Первая цель на уровне 8 000 метров над уровнем моря в области значений 100 км. Вторая цель на 9 000-метровой высоте в области значений 200 км. Высота точки останова составляет один километр, явлением преломления точки останова являются 300.0 N-модуля, и поверхностным явлением преломления являются 350.0 N-модуля. 

rng = [100e3,200e3];
ha = [0,0];
ht = [8.0e3,9.0e3];
[re,k] = effearthradius(rng,ha,ht,'SurfaceRefractivity',350.0, ...
    'BreakPointAltitude',1000.0,'BreakPointRefractivity',300.0)
re = 1×2
106 ×

    7.7113    7.5724


k = 1×2

    1.2104    1.1886

Входные параметры

свернуть все

Градиент явления преломления в виде скаляра. Модули находятся в N-units/meter.

Типы данных: double

Область значений угла обзора к цели от радара в виде положительной скалярной величины или 1 M вектором из положительных значений. M должен быть тем же самым для R, ha, и ht. Однако, если один из R, ha, и ht скаляр, и другой - 1 M вектором, скаляр расширен в 1 M вектором. Модули исчисляются в метрах.

Типы данных: double

Радарная высота над средним уровнем моря в виде скаляра или 1 M вектором. M должен быть тем же самым для R, ha, и ht. Однако, если один из R, ha, и ht скаляр, и другой - 1 M вектором, скаляр расширен в 1 M вектором. Модули исчисляются в метрах.

Типы данных: double

Целевая высота над средним уровнем моря в виде скаляра или M - вектор длины. M должен быть тот же R, ha, и ht. Однако, если один из R, ha, и ht скаляр, и другой - 1 M вектором, скаляр расширен в 1 M вектором. Модули исчисляются в метрах.

Типы данных: double

Скалярное поверхностное явление преломления в виде положительной скалярной величины. Модулями являются N-модули.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, используйте синтаксис, задающий 'SurfaceRefractivity'.

Типы данных: double

Высота точки сходимости в виде скаляра. Высотные значения по умолчанию точки сходимости к 12 192 метрам, когда любая из входных высот задана в ha или ht больше 9 144 метров. В противном случае это принимает значение по умолчанию к 9 144 метрам. Установка 'BreakPointAltitude' и 'BreakPointRefractivity' значения могут использоваться, чтобы настроить выход на измеренные значения преломления. Для получения дополнительной информации смотрите Эффективный Наземный Радиус от Среднего Радиуса Искривления. Модули исчисляются в метрах.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, используйте синтаксис, задающий 'BreakPointAltitude'.

Типы данных: double

Явление преломления точки сходимости в виде скаляра. Значения по умолчанию явления преломления к 66.65 N-модулям, когда любая из входных высот задана в ha или ht больше 9 144 метров. В противном случае значение по умолчанию 102.9. Установка 'BreakPointAltitude' и 'BreakPointRefractivity' значения могут использоваться, чтобы настроить выход на измеренные значения преломления. Для получения дополнительной информации смотрите Эффективный Наземный Радиус от Среднего Радиуса Искривления. Модулями являются N-модули.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, используйте синтаксис, задающий 'BreakPointRefractivity'.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Эффективный наземный радиус, возвращенный как положительная скалярная величина. Модули исчисляются в метрах.

Эффективный наземный фактор радиуса, возвращенный как положительная скалярная величина. Эффективным наземным фактором радиуса является отношение эффективного наземного радиуса к физическому наземному радиусу. Модули являются безразмерными.

Типы данных: double

Больше о

свернуть все

Эффективный наземный радиус

Метод effective earth radius является приближением, используемым для моделирования эффектов преломления в тропосфере. Изменение радиуса земли может составлять эффекты преломления. Эффективный метод радиуса игнорирует другие типы явлений распространения, такие как передача по каналу. Связанное количество, effective earth radius factor, является отношением эффективного наземного радиуса к фактическому наземному радиусу.

k=Rer

где r является фактическим наземным радиусом, и R e является эффективным наземным радиусом. Обычно эффективный наземный фактор радиуса, k, выбран в качестве 4/3. Однако в больших расстояниях и с мелкими углами, k может отклониться значительно от 4/3. (Без атмосферного преломления, k = 1. Бесконечное значение для k представляет плоскую Землю). effearthradius функция предоставляет два метода для вычисления эффективного наземного радиуса: градиентный метод явления преломления и средний радиус метода искривления.

Эффективный наземный радиус от градиента явления преломления

Оценка эффективного наземного фактора радиуса, k, может быть выведена из использования градиента явления преломления

k=11+r⋅refgrad

где r является фактическим наземным радиусом в метрах. refgrad является градиентом индекса преломления, заданного refgrad аргумент. Индекс преломления для данной высоты является отношением скорости распространения свободного пространства электромагнитных волн к скорости распространения в воздухе на той высоте. Градиент является скоростью изменения индекса преломления с высотой. Значение 4/3 соответствует индексу градиента преломления −39×10−9 m−1.

Эффективный наземный радиус от среднего радиуса искривления

Другой способ оценить эффективный наземный фактор радиуса при помощи среднего радиуса метода искривления, описанного в [1]. Первый шаг в методе должен вычислить средний радиус искривления по пути к распространению сигнала

ρavg=1ha−ht∫hthaρdh=Hb10−6Nscosψge(ha−htHb)−1ha−htHb

где интеграл порождает линейную оболочку столбцов с радарной высоты (h a) к целевой высоте (h t).

Константы в уравнении, где

  • h t является высотой цели, заданной ht аргумент.

  • h высоты радара, заданного ha аргумент.

  • h b является высотой точки сходимости или точки останова, заданной altbp аргумент.

  • N b является refractivity measure (в N-модулях) в точке сходимости или точке останова, заданной npb аргумент.

  • N s является мерой по явлению преломления (в N-модулях) в поверхности.

Высоты относительно среднего уровня моря. Постоянный H b вычисляется из

Hb=hb−htlnNtNb

Затем эффективный наземный фактор радиуса вычисляется из среднего радиуса использования искривления

k=11−Reρavg

Мера по явлению преломления и N-модули

Мера по явлению преломления, N, связана с индексом преломления, n:

n=1+10−6N

10-6N представляет отклонение индекса преломления от индекса преломления свободного пространства. N описывается в N-модулях.

Ссылки

[1] Doerry, Армин. W. "Заземлите искривление и атмосферные эффекты преломления на радарном распространении сигнала", национальные лаборатории Сандиа, SAND2012-10690, январь 2013.

[2] Долго, Морис В. Радарная отражающая способность земли и моря, 2-го Эда. Дом Artech, 2001.

[3] Mahafza, Бэссем Р. Радарный анализ сигнала и обрабатывающий Используя MATLAB, нажатие CRC, 2009.

[4] Skolnik, Меррилл Ай. Интродукшн к Радиолокационным системам, Третьему выпуску, McGraw-Hill, 2001.

[5] Опека, Джеймс. "Пространственно-временная адаптивная обработка для бортового радара", Lincoln Lab Technical Report, 1994.

Расширенные возможности

Смотрите также

|

Введенный в R2021a

Документация Radar Toolbox

Поддержка