Эмпирическая модель радиолокационного рассеяния в диапазоне длин волн 3 см на морской поверхности при больших углах падения

Представлены результаты радиолокационных исследований рассеяния морской поверхностью электромагнитного излучения в диапазоне длин волн 3 см при горизонтальной поляризации передаваемого и принимаемого сигналов и больших углах падения. Натурные измерения выполнены на Стационарной океанографической платформе в Чёрном море в диапазоне углов падения от 84,0° до 87,5° при скоростях ветра от 4 до 19 м/с. Рассмотрены только условия ветрового волнения без зыби. Показано, что удельная эффективная площадь рассеяния практически не меняется при вариации угла падения, однако обладает сильной ветровой зависимостью. Эта зависимость может быть описана степенной функцией с показателями 2,8 и 3,8 при направлениях зондирования на ветер и по ветру соответственно. При слабых и умеренных ветрах азимутальная зависимость удельной эффективной площади рассеяния характеризуется унимодальной функцией с одним максимумом в направлении на ветер и с минимумом по ветру. При скоростях ветра более 10 м/с азимутальная зависимость площади рассеяния становится бимодальной с минимумом при азимуте, близком к направлению, перпендикулярному ветру. Измеренные значения удельной эффективной площади рассеяния аппроксимированы ограниченным рядом Фурье по азимуту, в котором коэффициенты разложения зависят от скорости ветра и угла падения.

На английском языке
Empirical Model of Radar Scattering in the 3-cm Wavelength Range on the Sea at High Incidence Angles
Malinovsky V.V.
Korinenko A.E.
Kudryavtsev V.N.

We present the results of radar investigation of scattering of electromagnetic radiation in the 3-cm wavelength range by the sea surface in the case of horizontal polarization of the transmitted and received signals and high incidence angles. Full-scale measurements were performed on the Stationary Oceanographic Platform in the Black Sea in the range of incidence angles from 84.0° to 87.5° at wind velocities from 4 to 19 m/s. Only the conditions of wind waves with no swelling were considered. It is shown that the specific scattering cross section is almost invariant, when the incidence angle varies, but has a strong wind dependence. It can be described by the power function with the exponents 2.8 and 3.8 at the windward and downwind probing directions, respectively. At weak and moderate winds, the azimuthal dependence of the specific scattering cross section is characterized by the unimodal function with one maximum in the windward direction and a minimum in the downwind direction. At wind velocities exceeding 10 m/s, the azimuthal dependence of the scattering cross section becomes bimodal and has a minimum at the azimuth being close to the direction perpendicular to the wind. The measured values of the specific scattering cross section are approximated by a bounded Fourier series with respect to the azimuth, in which the expansion coefficients depend on the wind velocity and inclination angle.