Что такое ЭПР

11. August 2008, 15:48 Авиация, Избранное, РЛС, Системы наведения

Практически всякая дискуссия про современные и перспективные истребители содержит в себе упоминания такого понятия, как ЭПР, а уж если речь идёт о радарах и “Стелс”, то аббревиатура ЭПР встречается буквально через слово, то “подтверждая” очередной тезис, то его же “опровергая”. При этом вокруг наивно интерпретируемой ЭПР собрался широкий набор заблуждений.

Что такое ЭПР? Аббревиатура расшифровывается так: Эффективная Поверхность Рассеяния. Грубо говоря, ЭПР – это некая количественная мера отражённой в направлении приёмника энергии электромагнитного излучения, падающего на цель. В реальности, как водится, всё сложнее и даже строгое определение понятия ЭПР требует привлечения “хитрых формул”, а уж изучение и измерение ЭПР на практике – вообще большая наука.

Между тем, в довесок к строгим теоретическим, есть довольно доступное, так называемое экспериментальное, определение ЭПР, которым, собственно, и оперируют в большинстве “популярных случаев”. Итак, если утрировать ситуацию, то можно написать, что ЭПР реальной цели интерпретируют через “идеальную сферу”, которая обладает такими же “характеристиками отражения”, как и исследуемый объект (при “прочих равных”, понятно). Собственно, в качестве меры ЭПР как раз указывают площадь большого круга, соответствующего сечению данной “эталонной сферы”. Поэтому ЭПР и указывают в единицах площади.

Как раз одно из больших заблуждений в понимании ЭПР связано с тем, что про сферу забывают. Между тем, с поверхности “идеального шара” в направлении источника отражается лишь небольшое количество энергии излучения. Поэтому относительно небольшая металлическая пластинка при “удачной” форме и ориентации может иметь ЭПР в несколько квадратных метров.

В формирование конкретного значения ЭПР вносят вклад “краевые эффекты”, отражения и переотражения от конструктивных “углов”, дифракция и интерференция электромагнитных волн, условия распространения электрического заряда по облучаемой поверхности и прочие хитрые эффекты. Так что ЭПР реальных объектов, например самолётов, при малом изменении ракурса облучения или при, казалось бы, несущественной коррекции длины волны зондирующего излучения может с лёгкостью изменяться на порядки.

Типичные значения ЭПР для, например, большого транспортного самолёта – 30-50 м2; истребителя – 1-15 м2. Практическая ЭПР самолётов, выполненных по технологии “Стелс”, может быть значительно меньше 0.1 м2.

Update: Продолжение темы, ЭПР и “Стелс”.

()

Похожие записки:



Далее - мнения и дискуссии

(Сообщения ниже добавляются читателями сайта, через форму, расположенную в конце страницы.)

Комментарии читателей блога: 22

  • 1. 11th August 2008, 19:58 // Читатель Андрей написал:

    Было бы интересно прочитать Ваш комментарий на тему боев в Грузии.

  • 2. 11th August 2008, 20:24 // Александр Венедюхин ответил:

    К сожалению, эту тему я не могу комментировать.

  • 3. 11th August 2008, 23:31 // Читатель Саша Мухин написал:

    правильно ЭПР меньше но для однопунктовой РЛС, поэтому одиночки их и не видят. (косово – сбитый стелс 90е года) – это блогодаря разнесенным РЛС. для опредеения координат достаточно 3х станций.

  • 4. 12th August 2008, 10:12 // Читатель Андрей написал:

    Не можете? А по какой причине?

  • 5. 12th August 2008, 11:17 // Читатель Tungsten написал:

    2 Саша Мухин

    > правильно ЭПР меньше но для однопунктовой РЛС

    ЭПР не зависит от числа точек наблюдения , это ясно выводится из определения :

    “ЭПР – площадь наибольшего сечения воображаемой идеально проводящей сферы , которая создаст на приёмнике сигнал , аналогичный наблюдаемой цели” .
    Моностатичная , или мультистатичная РЛС – значения не имеет . Мультистатичные РЛС используют иной принцип детекции целей , вот и всё .

    > поэтому одиночки их и не видят.

    “Их” , это простите – кого ?

    > (косово – сбитый стелс 90е года) – это блогодаря
    > разнесенным РЛС.

    Сбитый в 1999 году F-117 , это “благодаря” тому , что он раз за разом летал по одному маршруту в одинаковое время , что сделало возможным засаду .

    > для опредеения координат достаточно 3х станций.

    Вообще-то , для определения координат достаточно ОДНОЙ радиолокационной станции …

  • 6. 12th August 2008, 23:50 // Александр Венедюхин ответил:

    Моностатичная , или мультистатичная РЛС – значения не имеет.

    Имеет, конечно. При различном пространственном положении передатчика и приёмника “экспериментальная ЭПР” F-117 будет различной. F-117 – это же не сферический конь в вакууме.

  • 7. 13th August 2008, 21:01 // Читатель Tungsten написал:

    Есчо раз для непонятливых .
    ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ! ЭПР не зависит от количества точек наблюдения .
    Мультистатичные РЛС обладают только тем преимуществом , что с большей вероятностью обнаруживают цель по пикам в диаграмме её ЭПР .

    Если же некая цель имеет в данном ракурсе , при данной частоте ЭПР N кв.м. ( или децибелл ) , то совршенно неважно кто с этого направления смотрит – основная РЛС , либо её вынесенный приёмник .

    Либо Вы путаете мультистатические РЛС с работающими “на просвет” .

  • 8. 13th August 2008, 21:13 // Александр Венедюхин ответил:

    Tungsten, спокойнее.

    Если “приёмник вынесен”, как пишете, то ракурс у этого приёмника – будет другой.

  • 9. 13th August 2008, 21:35 // Читатель Tungsten написал:

    Правильно – ракурс другой , только ЭПР с этого не меняется .

    Я полагаю , что разобравшись с одним “распространённым заблуждением” Вы попались на другое – ЭПР зависит именно от ракурса наблюдения , для чего и рисуют диаграммы направленности ЭПР , как правило в децибеллах ( так удобнее ) . Но вот ЭПР при данном ракурсе никак не зависит от того , одна РЛС смотрит , или много .

  • 10. 14th August 2008, 08:58 // Александр Венедюхин ответил:

    ЭПР зависит именно от ракурса наблюдения

    Tungsten, да, в принципе, понятно, что Вы имели в виду.

    Но речь в исходном комментарии, как я понимаю, не о том. Замечание касалось того, что если используется РЛС с разнесёнными в пространстве приёмником и передатчиком (у них разные ракурсы), то, если интерпретировать ситуацию через “традиционную РЛС” (приёмник и передатчик близки), находящуюся в точке приёмника, эквивалентная “экспериментальная ЭПР” (идеальный отражатель-сфера) F-117 для точки приёмника будет сильно другой (энергии приёмник получит больше).

  • 11. 14th August 2008, 11:15 // Читатель Шурик написал:

    Именно.
    Уважаемый Тангстен упорно повторяет школярное определение ЭПР для моностатичной РЛС (не забывая об её изменении при смене ракурса обзора цели).
    При этом тщательно забывает, что для мультистатичных РЛС определение ЭПР цели звучит несколько иначе, и включает “комбинацию ракурсов осветителей и приёмников”.
    При учёте этого уточнения ЭПР “не-стелс”-аппаратов остаётся примерно прежней (разумеется, сильно зависящей от ракурса наблюдения), а вот ЭПР “стелс-целей” вырастает в разы (а порой на порядки).
    “Что, собственно, и создало сюжет…”

  • 12. 15th August 2008, 10:40 // Читатель Tungsten написал:

    2 Александр Венедюхин

    > Но речь в исходном комментарии, как я понимаю, не о
    > том. Замечание касалось того, что если используется
    > РЛС с разнесёнными в пространстве приёмником и
    > передатчиком (у них разные ракурсы), то, если
    > интерпретировать ситуацию через ?традиционную РЛС?
    > (приёмник и передатчик близки), находящуюся в точке
    > приёмника, эквивалентная ?экспериментальная ЭПР?
    > (идеальный отражатель-сфера) F-117 для точки
    > приёмника будет сильно другой (энергии приёмник
    > получит больше).

    А это далеко не факт , что больше .

    В принципе может создаться ситуация , при которой отраженный сигнал в сторону приёмника будет выше , нежели отраженный в сторону излучателя . Но это будет скорее удачей , нежели закономерностью . Либо для этого придётся значительную территорию буквально утыкать приёмниками ( чем собственно Китай и занимается ) .

    А в общем случае , мультистатические РЛС просто с большей вероятностью обнаруживают самолёт по боковым пикам его диаграммы ЭПР .

    ___

    2 Шурик

    > Уважаемый Тангстен упорно повторяет школярное
    > определение ЭПР для моностатичной РЛС (не забывая об
    > её изменении при смене ракурса обзора цели).

    Нету какого либо “особого” определения для мультистатических РЛС , у них просто иные условия работы , а определение ЭПР будет ровно тем-же – поперечное сечение шара , создающего _в точке приёма_ ( неважно , где она находится относительно передатчика ) сигнал , аналогичный цели .

    > При этом тщательно забывает, что для мультистатичных
    > РЛС определение ЭПР цели звучит несколько иначе, и
    > включает ?комбинацию ракурсов осветителей и
    > приёмников?.

    Буду признателен , если Вы мне это ТОЧНОЕ определение , вместе с источником предоставите .

    > При учёте этого уточнения ЭПР ?не-стелс?-аппаратов
    > остаётся примерно прежней (разумеется, сильно
    > зависящей от ракурса наблюдения), а вот ЭПР ?стелс-
    > целей? вырастает в разы (а порой на порядки).

    Это с какого перепуга , простите ?

  • 13. 15th August 2008, 11:06 // Александр Венедюхин ответил:

    определение ЭПР будет ровно тем-же – поперечное сечение шара , создающего _в точке приёма

    Tungsten, это не определение – а довольно наивная “экспериментальная” интерпретация. Строго определять нужно “через уравнения” Максвелла.

    Довольно странно полагать, что характеристики рассеяния на реальном ЛА можно в точности моделировать воображаемой сферой. Не ясно, что же тогда считать суперкомпьютерам.

  • 14. 15th August 2008, 13:12 // Читатель Tungsten написал:

    > Tungsten, это не определение – а довольно
    > наивная ?экспериментальная? интерпретация. Строго
    > определять нужно ?через уравнения? Максвелла.

    Это определение . Безо всякий уравнений Максвелла .
    Точнее – есть более строгое определение , но прелесть в том , что идеально проводящая сфера в точности укладывается в требования .

    > Довольно странно полагать, что характеристики
    > рассеяния на реальном ЛА можно в точности
    > моделировать воображаемой сферой. Не ясно, что же
    > тогда считать суперкомпьютерам.

    Ясно – Вы просто не понимаете что такое ЭПР и в чём её физический смысл , отсюда и некие “уравнения Максвелла” , которые в классическом определении не участвуют .

    Постарайтесь понять . НИКТО И НИКОГДА не отождествляет измеряемый объект с некой воображаемой сферов . ЭПР – это мера принятого приёмником сигнала в данных , совершенно конкретных условиях ( дальность , ракрс цели , частота излучения ) . Потому и строят ДИАГРАММУ ЭПР , причём для каждого диапазона отдельно – нет на свете придурков , ассоциирующих ВЕСЬ объект с единой сферой .

    На суперкомпьютерах оную диаграмму и расчитывают , исходных данных море , а вот ПРЕДСТАВЛЕНИЕ результата вполне банально и физически представимо – с ЭТОГО ракурса на ЭТОЙ дистанции и при ДАННОЙ частоте цель видна в точности как идеальная сфера радиусом r и прощадью S . Всё .

  • 15. 15th August 2008, 14:45 // Александр Венедюхин ответил:

    ПРЕДСТАВЛЕНИЕ результата вполне банально и физически представимо – с ЭТОГО ракурса на ЭТОЙ дистанции и при ДАННОЙ частоте цель видна в точности как идеальная сфера радиусом r и прощадью S

    Но Вы-то выше изволили раз пять с пафосом утверждать, что ракурс не имеет значения и цель одинаково видна “как сфера” с _любого_ракурса_.

    И, конечно, Вы не в курсе, что сфера – это лишь интерпретация, определение рассеяния через неё нельзя давать.

    P.S. И да, очень смешно про “классическое определение”, в котором “уравнения не участвуют”. Шикарная шутка.

  • 16. 15th August 2008, 16:02 // Читатель Tungsten написал:

    2 Александр Венедюхин

    > Но Вы-то выше изволили раз пять с пафосом утверждать,
    > что ракурс не имеет значения и цель одинаково
    > видна ?как сфера? с _любого_ракурса_.

    Нет , Вы опять лжете , приписывая мне то , что Вам хочется услышать .

    > И, конечно, Вы не в курсе, что сфера – это лишь
    > интерпретация, определение рассеяния через неё нельзя
    > давать.

    Это Вы вообще непонятно в какую сторону аукнули . Сами с собой спорите ?

    > P.S. И да, очень смешно про ?классическое
    > определение?, в котором ?уравнения не участвуют?.
    > Шикарная шутка.

    И как всегда , свои слова Вы ничем подтвердить не в состоянии . Мне уже надоедает тыкать Вас в факты , получая взамен они хиханьки да хаханьки – создаётся впечатление , что это предел для Вашего интеллекта .
    Читаем сюды :

    http://xmages.net/out.php/i21319_04002RCS01122422lo.jpg

    Затем сюды :

    http://xmages.net/out.php/i21321_04015RCS03122141lo.jpg

    Мало ? Завтра Скольника отсканирую .

  • 17. 15th August 2008, 16:17 // Александр Венедюхин ответил:

    Tungsten, не трудитесь со сканером. Там уже в Вами цитированных книжках написано, что Вы не правы. Хотя бы взгляните на рисунки, и попробуйте разобраться, о чём там в книге речь, прежде чем оценивать окружающих.

    Вообще просто удивительно: в тексте прямо сказано: “в точке расположения приёмника”, “рассеивает мощность изотропно”, “в направлении РЛС”, приведены уравнения. Так Tungsten этот тект приводит в “доказательство” обратного. Удивительно.

  • 18. 15th August 2008, 16:45 // Александр Венедюхин ответил:

    Tungsten, а выходит, Вы вообще не задумались над тем, что пытаетесь доказать, будто рассеяние на идеальной проводящей сфере (для некоторого ракурса источника) эквивалентно рассеянию на реальном ЛА при том же ракурсе?

    Вы бы хоть как-то извинились, что ли.

  • 19. 16th August 2008, 12:49 // Читатель Tungsten написал:

    2 Александр Венедюхин

    > Tungsten, не трудитесь со сканером. Там уже в Вами
    > цитированных книжках написано, что Вы не правы. Хотя
    > бы взгляните на рисунки, и попробуйте разобраться, о
    > чём там в книге речь, прежде чем оценивать
    > окружающих.

    Я то прекрасно разбираюсь , и до сих пор пытаюсь найти в классическом определении ЭПР некие “уравнения Максвелла” .

    ГДЕ ? Вы изволили заявить , что они там есть , ДОКАЖИТЕ ! Хоть раз , хоть что нибудь . Хотя бы эту азбучную истину . Или Вы и этого не в состоянии ?

    > Вообще просто удивительно: в тексте прямо сказано: ?в
    > точке расположения приёмника?, ?рассеивает мощность
    > изотропно?, ?в направлении РЛС?, приведены уравнения. > Так Tungsten этот тект приводит в ?доказательство?
    > обратного. Удивительно.

    Удивительно умение Александр Венедюхин выдавать желаемое за действительное .
    И при этом нагло врать .

    Если посмотреть на комментарий ?5 от моего имени , то все имеющие глаза и совесть увидят , что ИМЕННО ЭТО , и почти теми-же словами я и сказал . Однако только Александр Венедюхин умудрился увидеть в этом “прямо противоположное” , заодно насочиняв с три короба .

    Александр Венедюхин ответил:

    > Tungsten, а выходит, Вы вообще не задумались над тем,
    > что пытаетесь доказать, будто рассеяние на идеальной
    > проводящей сфере (для некоторого ракурса источника)
    > эквивалентно рассеянию на реальном ЛА при том же
    > ракурсе?

    А выходит , что Александр Венедюхин вообще не понимает того , что ему пишут . Причём ни оппонентов , ни учебники . Это болезнь .

    Последний раз объясняю для идиотов .

    1. ЭПР сферы не зависит от ракурса .
    2. ЭПР реального самолёта зависит .
    3. ЭПР реальной цели наблюдаемой с данного ракурса можно представить как ЭПР идеально проводящего шара N-ного радиуса .
    4. Из этого никак не значит , что цель с данного ракурса тождественна сфере , просто В ТОЧКЕ ПРИЁМА они создадут одинаковый сигнал .
    5. Из этого следует , что с другого ракурса цель будет эквивалентна сфере с другим радиусом .

    Как из этой прописной истины можно сделать совершенно бредовые выводы и вдобавок приписать их оппоненту , это пусть психиатрия разбирается .

    > Вы бы хоть как-то извинились, что ли.

    Вы бы хоть за своё враньё извинились , а ?

  • 20. 16th August 2008, 13:08 // Александр Венедюхин ответил:

    Из этого следует , что с другого ракурса цель будет эквивалентна сфере с другим радиусом .

    Tungsten, из этого следует, что значение ЭПР будет другим.

    Там в цитированной вами книге написано, что “создаст в точке расположения приёмной антенны сигнал, аналогичный сигналу от цели”. Так как рассеяние на реальной цели не эквивалентно оному на идеальном шаре, то при перемещении точки “расположения приёмной антенны” сигнал от цели на этой антенне будет изменяться. Это означает, что экспериментальная ЭПР цели, интерпретируемая “через шар”, для различных точек приёма (бистатической РЛС) будет различной. Вам об этом написали в самом начале. Об этом же, по сути, написано в книге, которую вы не смогли понять, но приводите в качестве “аргумента”. (Тут ещё нужно заметить, что интерпретация “через шар” для бистатической РЛС – не слишком хороша, но это уже другой разговор.)

    Вообще, вы, Tungsten, либо издеваетесь, либо… ну, тут я из вежливости не будут озвучивать продолжение. Если добавить сюда вашу неспособность понять элементарные определения и сопровождающие её рвение и наглость, с которыми вы раздаёте окружающим оценки их интеллектуальных способностей, то ваша характеристика становится достаточно однозначной и понятной для того, чтобы не воспроизводить здесь её название (состоящие из одного слова).

    Я попрошу вас впредь не замусоривать мой блог своими комментариями.

  • 21. 5th December 2008, 23:03 // Читатель Смяткин Иван написал:

    Здравствуйте, прочитал комментарии и совсем запутался. Поэтому хочу уточнить:информация,что выше комментариев,действительна и правдива?
    Кстати, интересный был спор. Ну а блог вообще превосходный.

  • 22. 5th December 2008, 23:07 // Александр Венедюхин ответил:

    Да, действительна и правдива информация.

    Спасибо за отзыв.