Береговая рефракция

При распространении радиоволн над неоднородной трассой, в зависимости от соотношения между длинами однородных участков меняется не только модуль множителя ослабления, но и его фаза. Это вызывает изменение ориентации фазового фронта, т.е. направления распространения волны, или береговую рефракцию. Суть явления береговой рефракции состоит в следующем.

Предположим, что корабельный передатчик находится в т. А на море на большом расстоянии от берега. А радиопеленгатор – на суше в т. В вблизи береговой линии (рис. ).

В отсутствии рефракции точки C, В, D находились бы на эквифазной поверхности, или линии. Эта линия – представляла бы собой дугу окружности радиусом rс центром в месте расположения излучателя. Приведем нормаль к этой поверхности

Когда радиоволны пересекают береговую линию, то симметрия относительно т. А нарушается и эквифазная поверхность займёт положение, которое показано пунктирной линией (NBM).

Нормаль к эквифазной линии в этом случае показывает действительное направление волн в месте расположения пеленгатора. Угол Δφ между векторами и представляет ошибку пеленгования, обусловленную береговой рефракцией. Имеются специальные графики и номограммы для расчёта этих углов [].Ошибка пеленга наблюдается при малых численных расстояниях (ρ<<1).

Ошибка пеленга уменьшается при увеличении σ_почвы и удалении точки В от берега.

При значительных численных расстояниях ρ>>1 ошибка пеленга практически исчезает, в силу, что фазовая скорость практически не отличается от скорости света.

Отклонение пеленга от истинного значения обычно не превосходит 3-5 ⁰.

Рисунок – К пояснению явления береговой рефракции

 

Расчет ошибки пеленга

Если считать морской участок трассы идеально проводящим и предположить, что точка передачи А расположена настолько далеко от береговой линии, что падающую волну можно считать плоской, то угол рефракции Δφ при малых углах падения, можно рассчитать по формуле

, (рад) ( )

где R₂ – расстояние от точки приёма до береговой линии по нормали к ней;

φ – угол падения;

Знак («+») соответствует расположению точки приёма на море;

Знак («-») – расположение этой точки на суше.

Формула ( ) пригодна для расчета Δφ если .

Из формулы видно, что | Δφ | тем больше, чем больше φ – угол падения и убывает по мере удаления от береговой линии.

1) Если , то

, рад., ( )

т.е. не зависит от длины волны. В обычных условиях Δφ не превышает несколько градусов.