Максимов М. В. - Защита от радиопомех, страница 13

Система АСН воспринимает парную мерцающую цель кан одиночную и следит за положением центра 0 источников Ц, и Цл. Из рис. 2,15 видно, что при малых значениях О;, а яюО0, где Для систем АСН неустойчивое состояние равновесия наступает при к, О. Пользуясь пеленгационной характеристикой (рис. 2.15, а), можно определить угол разрешения быстро мерцающих источников, при котором к,„ = О. Этот угол равен угловому расстоянию ЛО,между экстремумами пеленгационной характеристики. Частным случаем мерцающих помех является прерывистая Помеха.

Она представляет собой периодическую последовательностэ мощных радиоимпульсов, излучаемых одним передатчиком помех со скважностью Я. Действие прерывистых помех на систему АСН со сканирующей антенной основано на использовании переходных процессов, протекающих в системе АРУ при поступлении на ее вход мощных импульсных сигналов. Вследствие инерционности системы АРУ коэффициент усиления приемного тракта не может изменяться скачком. Кроме того, приемное устройство имеет ограничение сверху и снизу. По этим причинам прерывистая помеха приводит к перегрузке приемника и вызывает перерывы поступления информации в угломерный канал за счет срезания переменной составляющей с частотой сканирования в интервалах времени, .примыкающих к началу и концу импульса помехи.

Прерывистая помеха вызывает уменьшение среднего коэффициента передачи системы АСН. Эффективность ее зависит прежде всего от интенсивности помехового сигнала, длительности помеховых импульсов, периода их следования и параметров системы АРУ 18]. Двухточечные когерентные помехи. Возможность создания помех каналам АСН с помощью двух разнесенных и пространстве когерентных источников основывается на вскажепии фазовой и амплитудной структуры электромагнитного поля в раскрыве антенны угломерного устройства, 7$ м %Исаи аазамма Рис. 2.1б. Если размеры антенны малы, так что можно считать распределение амплитуды электрического поля по ее раскрыву равномерным, то определение угловых координат источника излучения сводится к определению пространственного положения нормали к поверхности равных фаз.

Для одиночного точечного источника эта поверхность представляет собой сферу, и нормаль к любой ее точке совпадает с направлением на источник — цель. Для двух когерентных источников Ц, и Цэ разнесенных на расстояние б друг от друга, эквнфазная поверхность результирующей волны существенно деформируется. На некоторых направлениях появляются искривленные часгки фазового фронта.

При равенстве амплитуд Ц, и (7, алл = (01/(71) = !1 сигналов, излучаемых когерентпыми источниками Ц, и Ц, (рис. 2.16), амплитудная диаграмма является многолепестковой, а фазовая диаграмма претерпевает скачки на и в направлениях, соответствующих отсутствию излучения электромагнитной энергии. Диаграмма направленности двух излучателей разной амплитуды (д„~ — ь !) не содержит нулей, а ее фазовая характеристика на границе смежных лепестков плавно переходит от некоторого значения гр до ~р ~ и в интервале углов ЛО' конечной ширины (рис.

2.!6). В области углов ЛО', соответствующей скачку или плавному изменению фазы от ~Р до у -Л- и (об- 73 ласть фазовой инверсии) амплитудная характеристика имеет минимум. На достаточно больших расстояниях от источников Ц, и Ц, линейные размеры области фазовой инверсии могут значительно превосходить размеры антенны РЛС, что позволяет считать распределение амплитуды по раскрыву постоянным, а фазы — линейным. В силу принципа действия системы АСН равиосигнальное направление автоматически ориентируется перпендикулярно фазовому фронту волны.

Поэтому если наложить участок с ийверсией фазы на антенну РЛС, то система АСН будет сопровождать центр парных источников с ошибкой О. Ошибка сопровождения в линейном приближении определяется формулой (54, 105, 24, 10П О=— ле ! — 41» (2.2.23) 2 д11+2 у'д1»со«1«+! где АΠ— угол, под которым видны помеховые источники из центра антенны РЛС; ф — разность фаз колебаний, изме- ренная в центре раскрыва антенны РЛС. Наибольшее значение ошибки О имеет место при ф = =~«тих!«- 1,Если«й=п,то 0 л !+Уч1.

ле !+~д,, (2.2.24) 2 ! — '*уд«11 Необходимо заметить, что формулами (2.2.23) и (2.2.24) можно пользоваться лишь при ЬО «-' 0,05 О„м и ды) 1,1 или «71» ( 0,9. Точное значение ошибки О определяется пу- тем анализа семейства обобщенных пеленгационных харак- теристик системы АСН при действии на нее когерентных помех. При этом необходимо учитывать амплитудные и фа- зовые характеристики антенны РЛС.

Анализ показывает, что максимальная ошибка при создании когерентных помех не превышает значения О„,„, ж 0,7 О,, Когерентная помеха создается естественным образом при сопровождении сложной цели. В этом случае фазовая и амплитудная диаграммы (рис. 2.16) случайным образом вращаются вокруг эффективного центра цели. Система АСН ощущает возмущения «ударного» типа в моменты наложения на антенну РЛС участков с инверсией фазы. Такую помеху иногда называют «угловым» !или базовым! шумом, 74 Помеха на кросс-поляри- 'у зации. У большинства современных антенн наряду с нз- Е, Еу лучением на собственной поляризации существует пара- « зитное излучение на ортогональной поляризации. Это излучение получило назва- д иие кросс-полярнзационного, Особенно ярко проявляется кросс-поляриэационное излу- Е» чение у зеркальных антенн, содержащих отражатели с ги«.

хгх двойной кривизной. Диаграмма направленности антенн на ортогональной поляризации значительно отличается от основной диаграммы. Явление искажения результирующей диаграммы направленности антенны РЛС при облучении ее полем с ортогональной поляризацией используется при создании помех иа кросс-поляризации, которые можно назвать кроссполяризационными.

При возбуждении параболического отражателя электрическим диполем по поверхности параболоида начинают протекать токи, распределение которых отличается от линейного 12,10!). В результате поле Е в раскрыве антенны наряду с основной поляризацией Е, = Е, будет иметь составляющую с паразитной поляризацйей Е = Е„, (Е„Е,) = (Е„Е«) =О. Анализ распределения поля в раскрыве параболической антенны (рис.

2.17) показывает, что в горизонтальной и вертикальной плоскостях (оси х и у) кросс-поляризационное излучение отсутствует. Максимум кросс-поляризационного излучения имеет место в плоскостях, проходящих через ось параболоида и оси $ и ть образующие с осями х ну угол 45'. Он совпадает с направлением первого минимума диаграммы на основной поляризации. Структура кроссполяризацнонных диаграмм зависит от многих факторов и прежде всего от кривизны отражателя, вида облучателя, выноса облучателя из фокуса и дифракции на краях зеркала, близлежащих телах, обтекателе и т.

д. Уровень кросс-поляризационного излучения невелик. Для зеркаль- 75 ных антенн он составляет — (10 — 20)дБ относительно главного максимума. Поляризационная помеха может вызывать значитель. ные ошибки измерения угловых координат. Подробный анализ действия ее на системы АСН проводится с помощью семейства пеленгационных характеристик и является трудоемким [101[.

При действии кросс-поляризационной помехи на простейший разностный амплитудный пеленгатор на его выходе образуются сигналы управления: — для полезного сигнала ил „= кУ,' 6,', [Е,'„(Оо — 8) — Г,«„(0«+ О) ), (2.2.25) — для помехи ил лл = к(/„' 6«„, [Го, (Π— 0) — Е«, (О, + О)[, (2.2. 26) где к — постоянный коэффициент; 6„, 6«а — коэффициенты усиления антенны на основной и ортогональной поляризациях соответственно; Еосо Ел, — нормированные диаграммы направленности на основной и ортогональных поляризациях.

Выражение (2.2.26) описывает пеленгационную характеристику на кросс-поляризации, Суммарный сигнал на выходе пеленгатора и, = илу + ил лл = К, [Еол (О) + ко,„ф Ьлл (0) [, где к, = к(/,*6«,; к„ = 6„,/6„ — коэффициент ослабле. ния поляризационной помехи; Е„(0) = Е«,(0« — О)— — Е«„ (Оо + 0) — пелеигационная характеристика для сигнала; Е„л (9) =Е„', (О, — О) — Г,'„(Оо+ 8) — пеленгационная характеристика для помехи. Можно заметитьдва качественно различных случая действия помехи. При малой мощности помехового сигнала, когда кос,~/, с(; 1, уменьшается лишь крутизна пеленгационной характеристики.

С увеличением мощности помехи крутизна пеленгацнонной характеристики снижается все больше и при к „д„> 1 ее форма существенно деформируется: появляются две точки устойчивого равновесия, что говорит о возникновении в системе АСН ошибки в сопровождении цели. Ошибка 8, обусловленная помехой, может быль определена из уравнения илу(О) = О, Она составляет О ж Оо и 76 При угловом рассогласовании у, плоскостей поляризации помехового и полезного сигналов электрический вектор помехового сигнала Е, может быть разложен на две ортогональные составляющие: помеховую Е„= Е, з[п 7, и полезную Е, = Ел соз 7,.

Величина Е, действует на рабочей поляризации и будет полезной составляющей. Помеховая составляющая ослабляется в к„раз, и на выходе антенны отношение сигнал/помеха с~я' тп Ео (2,2,27) с Ко«сл Е„' ко осл увеличивается. Выражение (2.2.27) показывает сильную зависимость эффективности помехи от угла 7,, 5. Помехи системам автоматического сопровождения по дальности К имитирующим помехам системам автоматического сопровождения по дальности (АСД) относятся импульсные уводящие помехи.

Эти помехи представляют собой последовательность ответных импульсов, задержанных относительно сигнала на величину, монотонно изменяющуюся от нуля до некоторого заданного значения т,. В момент включения передатчика помех время задержки помехового сигнала т, = О, вследствие чего на вход системы АСД поступает одновременно два совмещенных по времени нмпульса— сигнал и помеха. Если амплитуда помехового импульса больше амплитуды сигнала, то при увеличении задержки строб дальности начнет перемещаться за более мощным помеховым сигналом.