и сферической поверхности Земли (рис. П. 13) [12,13]. Если вся длина трассы равна d, + d, где d, - протяженность суши, da - протяженность моря, то v = dj/ (d + dg) - коэффициент заполнения трассы сушей. При расчетах проводимость моря предполагалась равной 4 См/м, а суши 9 10 См/м. Определение электрических характеристик поверхности Земли и кривые распространения над неоднородной поверхностью Земли приведены в 114, 151.

г/7-2

A8 V

Puc. П.13. Зависимости множителя ослабления от коэффициента заполнения трассы сушей при распространении над плоской и сферической поверхностью Земли:

с) -=100 м, б) Л. =300 м; / - сфера, море-суша; 2-сфера, море-суша-море; 3 - плоскость, суша-море-суша; 4 - плоскость, море-суша-море.

При прогнозировании ЭМС необходимо иметь в виду, что по мере заполнения трассы водной поверхностью уровень поля мешающей станции может сильно возрасти и значительно превысить уровень помехи при распространении радиоволи только над сушей.

VI. Статистически неровная поверхность, поднятые антенны {Ht.r > (2...3) к). Для оценки шероховатости поверхности используют критерий Релея

h \м] < Я/8 sin у.

(П.38)

т. е. условие, при выполнении которого данную поверхность можно считать гладкой. При невыполнении этого условия отражения приобретают диффузный характер. Критерии не учитывает поляризации волны, которая по экспериментальным данным существенно влияет на отражение

Шероховатость поверхности следует оценивать не в одной точке отражения, а в пределах области, ограниченной первой зоной Френеля (параметры и построение зон Френеля даны в работе [16]).

Если имеется статистически неровная поверхность, то в модели радиолинии выделяют три волны: прямую, зеркально отраженную и рассеянную. При вычислении коэффициента отражения рассеянную волну обычно не рассматривают. Она объединяется с прямой и зеркально отраженной волной. Общее поле в случае поднятых антенн {hi,R > (2...3) Х) определяют по интерференционной формуле для гладкой поверхности (П.21), но с поправкой, внесенной в коэффициент отражения (Г уменьшается). Нахождению коэффициента отражения волн от шероховатой поверхности посвящено мйого публикаций, но проблема определения коэффициента зеркального отражения от шероховатой поверхности полностью не решена.

В описании большинства моделей рассеяния земной поверхности используются статистические методы, поскольку теоретическое описание должно быть обобщающим для некоторого класса поверхностей и очень сложно математически описать некоторые поверхности (например, скалистые участки или поверхности, покрытые деревьями). В большинстве моделей предполагается изотропность статистических характеристик, что несправедливо для описания вспаханных полей или городов с прямоугольной сеткой улиц. Большинство моделей характеризуются только двмя или тремя параметрами (стандартным отклонением высоты, средним наклоном, интервалом корреляции и т. д.), хотя естественные (или искусственные) поверхности лишь в редких случаях описываются столь просто.

Подробное описание математических моделей отражающей поверхности можно найти в работе [17]. Наиболее хорошо изучены поверхности с гауссовым распределением высот неровностей. К поверхностям такого типа относится море при умеренном волнении.

Коэффициент отражения для случайно шероховатой поверхности при гауссовом распределении высот неровностей определяется как [18]

Г = ехр

2 2riZ sin у J

(П.39)

где Z - среднеквадратичное отклонение распределения

неровноетей.

Формула (П.39) не учитывает всех факторов, влияющих на коэффициент отражения, но хорошо согласуется с экспериментальными данными, полученными в некотором диапазоне углов скольжения у рядом исследователей.Влияние неровностей различных отражающих поверхностей на коэффициент отражения экспериментально и теоретически исследовалось в ряде работ [например, 19, 20 . Однако из-за сложности и многообразия характеристик отражающей поверхности возможны лишь некоторые ориентировочные оценки значения Г.

В табл. П 3 приведены ориентировочные средние значения для различных видов отражающих поверхностей на разных длинах волн прн углах скольжения 10...30 121J.

Таблица П.З

Учитывая что только в редких случаях поверхность Земли обладает свойствами зеркального отражателя, при расчете поля помех следует считаться с тем, что отражение от поверхности Земли волн короче 1 м при у > 2.,.3°, как правило, диффузное,

VII. Статистически неровная поверхность, поднятые антенны. При небольших поднятиях антенн (не более (2...3) А) статистически неровная поверхность начинает влиять по всей трассе распространения и заметно ослабляет поле помех вследствие диффузного отражения хаотически расположенными неровностями. Влияние неровностей поверхности раздела учитывают методом пологих неровностей (18].

Критерии применимости метода пологих неровностей выражаются в виде неравенств

ад < 1; 1/Ке < 1; К/егнТн<1. (П.40)