Exponenta Banner

radarvcd

Вертикальная схема покрытия

свернуть все на странице

Синтаксис

[vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rfs,anht)
[vcp,vcpangles] = radarvcd(___,Name,Value)
radarvcd(___)

Описание

пример

[vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rfs,anht) вычисляет вертикальный шаблон покрытия узкополосной радарной антенны. Вертикальный Шаблон Покрытия является областью значений радара vcp в зависимости от угла возвышения vcpangles. Вертикальный шаблон покрытия зависит от трех параметров: максимальная область значений обнаружения свободного пространства радара rfs, радарная частота freq, и высота антенны anht.

пример

[vcp,vcpangles] = radarvcd(___,Name,Value) позволяет вам задавать дополнительные входные параметры с помощью аргументов name-value. Можно задать несколько аргументов name-value в любом порядке.

пример

radarvcd(___) отображает вертикальную схему покрытия для радиолокационной системы. График является местоположением точек максимальной радарной области значений в зависимости от целевого вертикального изменения. Этот график также известен как Blake chart. Создавать этот график, radarvcd вызывает функцию blakechart использование параметров по умолчанию. Чтобы произвести график Блэйка различными параметрами, сначала вызовите radarvcd получить vcp и vcpangles. Затем вызовите blakechart заданными пользователями параметрами. Этот синтаксис может использовать любой из предыдущих синтаксисов.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Установите частоту на 100 МГц, высоту антенны к 10 м и область значений свободного пространства к 200 км. Шаблон антенны, поверхностная шероховатость, угол наклона антенны и полевая поляризация принимают их значения по умолчанию, как задано в AntennaPattern, SurfaceRoughness, TiltAngle, и Polarization свойства.

Получите массив вертикальных значений шаблона покрытия и углов.

freq = 100e6;
ant_height = 10;
rng_fs = 200;
[vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rng_fs,ant_height);

Чтобы видеть вертикальный шаблон покрытия, не используйте выходные аргументы.

radarvcd(freq,rng_fs,ant_height);

Figure contains an axes object. The axes object with title Blake Chart contains 18 objects of type patch, text, line.

Скрипт Open Live Script

Установите частоту на 100 МГц, высоту антенны к 10 м и область значений свободного пространства к 200 км. Шаблон антенны является функцией sinc с шириной на уровне половинной мощности на 45 °. Поверхностное стандартное отклонение высоты установлено в 1/22 m. Угол наклона антенны установлен в 0 °, и полевая поляризация является горизонталью.

pat_angles = linspace(-90,90,361)';
freq = 100e6;

ntn = phased.SincAntennaElement('Beamwidth',45);
pat = ntn(freq,pat_angles');

ant_height = 10;
rng_fs = 200;
tilt_ang = 0;
[vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rng_fs,ant_height,...
    'RangeUnit','km','HeightUnit','m',...
    'AntennaPattern',pat,...
    'PatternAngles',pat_angles,...
    'TiltAngle',tilt_ang,'SurfaceHeightStandardDeviation',1/(2*sqrt(2)));

Вызовите radarvcd без выходных аргументов, чтобы отобразить вертикальный шаблон покрытия.

radarvcd(freq,rng_fs,ant_height,...
    'RangeUnit','km','HeightUnit','m',...
    'AntennaPattern',pat,...
    'PatternAngles',pat_angles,...
    'TiltAngle',tilt_ang,'SurfaceHeightStandardDeviation',1/(2*sqrt(2)));

Figure contains an axes object. The axes object with title Blake Chart contains 14 objects of type patch, text, line.

В качестве альтернативы используйте radarvcd выходные аргументы и blakechart функционируйте, чтобы отобразить вертикальный шаблон покрытия к максимальной области значений 400 км и максимальной высоте 50 км. Настройте график Блэйка путем изменения цвета.

blakechart(vcp,vcpangles,400,50, ...
    'FaceColor',[0.8500 0.3250 0.0980],'EdgeColor',[0.8500 0.3250 0.0980])

Figure contains an axes object. The axes object with title Blake Chart contains 24 objects of type patch, text, line.

Скрипт Open Live Script

Постройте кривую угла высоты области значений (график Блэйка) для радара с заданным пользователями шаблоном антенны.

Задайте sinc-функциональный шаблон антенны с шириной луча на уровне половинной мощности 90 градусов. Радар передает на уровне 100 МГц.

pat_angles = linspace(-90,90,361)';
freq = 100e6;

ntn = phased.SincAntennaElement('Beamwidth',90);
pat = ntn(freq,pat_angles');

Укажите диапазон свободного пространства 200 км. Высота антенны составляет 10 метров, угол наклона антенны является нулевыми степенями, и поверхностная шероховатость составляет один метр.

rng_fs = 200;
ant_height = 10;
tilt_ang = 0;
surf_roughness = 1;

Создайте радарный график угла высоты области значений. 

radarvcd(freq,rng_fs,ant_height,...
    'RangeUnit','km','HeightUnit','m',...
    'AntennaPattern',pat,...
    'PatternAngles',pat_angles,...
    'TiltAngle',tilt_ang,...
    'SurfaceHeightStandardDeviation',surf_roughness/(2*sqrt(2)));

Figure contains an axes object. The axes object with title Blake Chart contains 14 objects of type patch, text, line.

Входные параметры

свернуть все

Радарная частота в виде скаляра с действительным знаком меньше чем 10 ГГц (1010 Гц).

Пример: 100e6

Типы данных: double

Область значений свободного пространства в виде положительной скалярной величины или вектора. rfs расчетная или принятая область значений свободного пространства для цели или для односторонней системы RF, в которой полевая сила имела бы заданное значение. Модули области значений установлены RangeUnit аргумент значения имени.

Пример: 100e3

Типы данных: double

Радарная высота антенны в виде скаляра с действительным знаком. На высоту ссылаются на поверхность. Единицы высоты установлены HeightUnit аргумент значения имени.

Пример: 10

Типы данных: double

Аргументы name-value

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: 'HeightUnit','km'

Радарные модули области значений, обозначающие километры, морские мили, мили, футы, метры или kilofeet. Этот аргумент задает модули для аргумента rfs области значений свободного пространства и выход вертикальный шаблон покрытия vcp.

Пример: 'mi'

Типы данных: char

Единицы высоты антенны, обозначающие метры, морские мили, мили, километры, футы или kilofeet. Этот аргумент задает модули для высоты антенны anht и 'SurfaceRoughness' аргумент.

Пример: 'm'

Типы данных: char

Переданная поляризация волны в виде 'H' для горизонтальной поляризации или 'V' для вертикальной поляризации.

Пример: 'V'

Типы данных: char

Комплексная проницаемость (диэлектрическая постоянная) отражающейся поверхности в виде скаляра с комплексным знаком. Значение по умолчанию этого аргумента зависит от значения freq. radarvcd использует модель морской воды, которая допустима для частот до 10 ГГц.

Пример: 70

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Стандартное отклонение поверхностной высоты в виде неотрицательного скаляра с действительным знаком. Значение 0 указывает на сглаженную поверхность. Используйте 'HeightUnit' задавать единицы высоты.

Поверхностное стандартное отклонение высоты относится к гребню к канавке высота "surface roughness" через

Поверхностная шероховатость = 2 × √2 стандартных отклонения высоты Поверхности ×.

Пример 2

Типы данных: double

Поверхностный наклон в градусах в виде неотрицательного скаляра. Это значение, как ожидают, будет 1.4 раза наклоном поверхности RMS. Учитывая условие это

2 × GRAZ/β0 <1,

где ГРАЦ является углом падения геометрии, заданной в градусах, и β 0 является поверхностным наклоном, эффективное поверхностное стандартное отклонение высоты в метрах вычисляется как

Эффективный HGTSD = HGTSD × (2 × GRAZ/β0)1/5.

Это вычисление лучшие счета на затенение. В противном случае эффективное стандартное отклонение высоты равно HGTSD. Этот аргумент значения по умолчанию к 0, указание на сглаженную поверхность.

Типы данных: double

Поверхностный тип растительности в виде 'Trees', 'Weeds', и 'Brush' приняты, чтобы быть плотной растительностью. 'Grass' принят, чтобы быть тонкой травой. Используйте этот аргумент при использовании функции на поверхностях, отличающихся от моря.

Ширина луча вертикального изменения на уровне половинной мощности в градусах в виде скаляра между 0 ° и 90 °. Ширина луча вертикального изменения используется в вычислении sinc шаблон антенны. Шаблон антенны по умолчанию симметричен относительно максимума луча и sin формы (u)/u. Параметр, который u дан u = sin k (θ), где θ является углом возвышения в радианах и k, дан k = x 0 / sin (π × ELBW/360), где ELBW является шириной луча вертикального изменения на уровне половинной мощности и x, 0 ≈ 1.3915573 является решением sin (x) = x / √ 2.

Типы данных: double

Шаблон вертикального изменения антенны в виде вектор-столбца с действительным знаком. Значения для 'AntennaPattern' должен быть задан вместе со значениями для 'PatternAngles'. Оба вектора должны иметь тот же размер. Если и шаблон антенны и ширина луча вертикального изменения заданы, radarvcd использует шаблон антенны и игнорирует значение ширины луча вертикального изменения. Этот аргумент значения по умолчанию к sinc шаблону антенны.

Пример: cosd([–90:90])

Типы данных: double

Углы возвышения шаблона антенны, заданные как вектор-столбец с действительным знаком. Размер вектора задан PatternAngles должен совпасть с заданным AntennaPattern. Угловые модули описываются в градусах и должны находиться между-90 ° и 90 °. В общем случае шаблон антенны должен заполнить целый диапазон от-90 ° до 90 ° для покрытия, которое будет вычислено правильно.

Пример: [-90:90]

Типы данных: double

Угол наклона антенны в виде скаляра с действительным знаком. Угол наклона является углом возвышения антенны относительно поверхности. Угловые модули описываются в градусах.

Пример: 10

Типы данных: double

Эффективный Наземный радиус в метрах в виде положительной скалярной величины. Эффективный Наземный радиус является приближением, используемым для моделирования эффектов преломления в тропосфере. Значение по умолчанию вычисляет эффективный Наземный радиус с помощью градиента преломления -39e-9, который приводит приблизительно к 4/3 из действительного Наземного радиуса.

Типы данных: double

Максимальный угол возвышения в виде скаляра с действительным знаком. Максимальный угол возвышения является самым большим углом, для которого вычисляется вертикальный шаблон покрытия. Угловые модули описываются в градусах.

Пример: 70

Типы данных: double

Минимальный угол возвышения в виде скаляра с действительным знаком. Минимальный угол возвышения является самым маленьким углом, для которого вычисляется вертикальный шаблон покрытия. Угловые модули описываются в градусах.

Пример: 10

Типы данных: double

Шаг угла возвышения в виде положительной скалярной величины в градусах. Вектор вертикального изменения идет от минимального значения, заданного в MinElevation и максимальное значение задано в MaxElevation с шагом ElevationStepSize. Значением по умолчанию этого аргумента дают

Δ = 885.6 / (π × МГц f × h a, ft),

где МГц f является частотой в МГц и h, a, ft является высотой антенны в ногах.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Вертикальный шаблон покрытия, возвращенный как вектор-столбец с действительным знаком или матрица. Вертикальный шаблон покрытия является фактической максимальной областью значений радара. Каждая строка вертикального шаблона покрытия соответствует одному из углов, возвращенных в vcpangles Столбцы vcp соответствуйте диапазонам, указанным в rfs.

Вертикальные углы шаблона покрытия, возвращенные как вектор-столбец. Углы лежат в диапазоне от-90 ° до 90 °. Каждая запись vcpangles задает угол возвышения, в котором измеряется вертикальный шаблон покрытия.

Больше о

свернуть все

Вертикальный шаблон покрытия

Максимальная область значений обнаружения радарной антенны может отличаться в зависимости от размещения. Предположим, что вы помещаете радарную антенну около отражающейся поверхности, такой как поверхность земли земли или поверхность моря и вычислили максимальную область значений обнаружения. Если вы затем перемещаете ту же радарную антенну в свободное пространство, далекое от каких-либо контуров, это приводит к различной максимальной области значений обнаружения. Это - эффект многопутевой интерференции, которая происходит, когда волны, отраженные от поверхности, конструктивно добавляют к или аннулируют прямой сигнал пути от радара до цели. Многопутевая интерференция дает начало серии лепестков в вертикальной плоскости. Вертикальный шаблон покрытия является графиком фактической максимальной области значений обнаружения радара по сравнению с целевым вертикальным изменением и зависит от максимальной области значений обнаружения свободного пространства и целевого угла возвышения. Смотрите Блэйка [1].

Вертикальный шаблон покрытия обычно считается допустимым для высот антенны, которые являются в нескольких сотнях футов поверхности и с целями на высотах, которые не слишком близки к радарному горизонту.

Ссылки

[1] Блэйк, Ламонт V. Графический вывод машины радарных схем покрытия Вертикальной Плоскости. Военно-морской отчет 7098, 1970 научно-исследовательской лаборатории.

[2] Бартон, основные уравнения радиолокации Дэвида К. для современного радара. Норвуд, MA: дом Artech, 2013.

Расширенные возможности

Смотрите также

Приложения

Функции

Темы

Введенный в R2021a

Документация Radar Toolbox

Поддержка