Максимов М. В. - Защита от радиопомех, страница 6

(рен ~ ~Нц. Если цель Ц имеет линейные размеры 21 (рис. 1.11), то вероятность того, что линия визирования при сопровождении цели будет находиться в ее пределах, определяется по формуле $ р = ~ш(х)0 =Чй) — р($,). Ь где ((+М) 1+ (( — 4) р (я)— х)Г(-(-д,* [(!+В'+че(1 — й)') Ц,=(Н„+()1Н„; 1,=(Н,— ()1Н,. На рис.

1.12 приведены зависимости вероятности р от д,' для некоторых значений отношения 11Н . Кривые показывают сильное влияние отраженного сигнала на точность сопровождения низколетящей цели. Значительное ухудшение точности автосопровождения цели, даже при сла. бых отражениях от земли, существенно снижает эффектив.

ность применения радиоэлектронных систем. Влияние интерференции прямого и отраженного сигналов на точность автоматического сопровождения по направлению. При движении летательного аппарата на входе РЛС образуются низкочастотные биения, которые обусловлены Р интерференцией сигналов, пе- 0 0 Е реизлучаемых воздушной 0 0 ((и целью (прямой сигнал) и землей 1б4).

Кроме того, 0 у возникает второй мешающий сигнал эа счет взаимных бие- 0,2 0,1 ний сигналов, отраженных местными предметами. Наи- 0 1 Ф более сильно действуют помехи, порожденные взаимными биениями прямого и отра- с женногосигналов. Значитель- р„, глх где (!, — амплитуда полезного сигнала; Ур — амплитуда мешающего сигнала, порожденного отражениями от земли; о, =- о, (1 + (о,а/с)), а = а П + (Еабе/С)). О, — НЕСущая ЧаСтата; Оеб, И О,бр — раднаЛЬНЫЕ СКОрОСтн сближения цели и и ее антипода и' с РЛС.

Суммарный сигнал при У, = Ур равен и=и,+ и, = 20соз "' ' е сов 2 2 При использовании в пеленгаторе квадратичного детек- тора на его выходе образуется напряжение ! ! и„= к[1+ — соз 2о, Г+ — соз 2а„~-1- 2 е , + соз (о, + о,) 1+ соз (о, — оД г' 1, (1.2.8) где к — постоянный коэффициент. Исследуя (1,2.8), замечаем, что в составе продетектнрованного напряжения присутствует составляющая частоты бИЕНИй йб —— О, — О,. ЕСЛИ радиаЛЬНЫЕ СКОрОСтИ Еаб, И оабр таковы, что частота биений йб станет близка к частоте сканирования й,„, т.

е. 2ор йб ор ор (оабр оебр) йеи' (1.2.9) то на частоте сканирования образуется помеха, которая вызовет в контуре слежения возмущение. Для определения ошибки О сопровождения цели Ц найдем обобщенную пеленгационную характеристику для случая пеленгации парных движущихся источников (рис. 1,10). оз ное влияние мешающее отражение будет оказывать, если допплеровское смещение спектров Р„близко к частоте сканирования антенны РЛС. При оценке ошибок сопровождения низколетящей цели будем считать, что РЛС работает в пассивном режиме пеленгации с непрерывным зондирующим сигналом.

В таких условиях на входе антенны РЛС будут действовать сигналы и, = У, соз о,1, и, = Ур соз о,й (1.2.17) В результате действия сигналов и, и и, на выходе прием. ной сканирующей антенны РЛС с диаграммой направлен. ности г"(р) получим и = У, 1., (0) (1 + т, (О) с об й,„() соз о, Г + + (У ( (О, ЬО)' (! + т, (О, Ьв) сов й,„Г) сов о, Г, (1.2. 10) где 7.,(0) = — '(Р(0,— В)+Р(0,+0)), (1.2.11) 2 Е (О ЛО)= — (Р(ва — О+Ьв)+Р(ее+Π— М)) (1212) 2 в л(о,— е) — я(в,+е) (1.2.13) к(е,— в)+л(в,+в) ' г (е,— е+ле) я (е,+е — ле) (1.2.14) к(вр — в+до)+д(в,+е — ле! * 6, — сме|цение максимума диаграммы направленности относительно равносигнального направления; ЛΠ— угловое расстояние между источниками Ц, и Ц,.

П опуская далее сигнал и через квадратичный детек- Р тор и селективный усилитель, настроенный на частоту й, и считая о — о, = й,„, на выходе фазового детектора ае 1 р получаем напряжение ива равное с точностью до постоянного множителя ив„— — (/) 7.Р (О) т,(0)+ Урь)(О, М) т,(О, М)+ + (7,7., (6) (7,(.,(В, ЛВ)+ — '(1, (7,7., (О) 7,(0, ЛВ), (0) х х т,(0, ЬО). (!.2.15) Выражение (1.2. 15) представляет собой обобщенную пеленгационную характеристику.

В стационарном состоянии ив =О. (1.2.16) Фя Соотношения (1.2.10) — (1.2.16) позволяют записать уравнение, с помощью которого может быть найдена ошибка углового сопровождения цели Ц. Рз(О,— В) — Р (О„+В)+д,!). (О,— В+ЛВ)— — )" (О,+Π— ЛВ))+ — "(р(В, В+Лв) х х (7р(В,— 0)+,р(В,+6))+ р(В,+Π— М) х х (р(„— О)+7Г(О,+ 0)о =О, где д,=1/да. зрн. ббз Р,2 Рнх. !из. Численное решение уравнения (!.2.17) позволяет получить зависимости величины ошибки сопровождения 8/О„л цели от угла 58.

Эти зависимости для разных д„= 1; 2; 4; 8; 10 приведены на рис. 1.13. Анализ графиков показывает, что при сравнимых мощностях полезного и мешающего сигналов'(д, ж 1) эффективный центр может находиться выше цели Ц. При увеличении мощности мешающего сигнала (росте д,) ошибка сопровождения цели Ц уменьшается н при малых 58(АОЯ,ь = 0,1 — 0,3) эффективный центр смещается вниз от цели. Помеховые возмущения наблюдаются всякий раз, как только частота биений ()з становится близкой к частоте сканирования илн ее гармоникам. Эффективность этих возмущений может быть ослаблена изменением частоты сканирования или сужением полосы пропускания угломерного канала.

Последняя мера влияет на время действия помехи, т. е. па время, в течение которого помеховые возмущения частоты (11а — Й,„) находятся в полосе пропускания контура слежения. * 2. Помехи от метеорологических образований В некоторых случаях могут возникнуть помехи, обусловленные неоднородной структурой той среды, в которой происходит распространение радиоволн.

Неоднородности среды чаще всего снязаны с наличием различных гидроме- 54 теорных образований в виде дождя, града, грозовых очагов, облачности. Причиной рассматриваемых здесь помех могут быть также аномально большие градиенты поля температур в различных областях атмосферы. Мешающие отражения от облаков и осадков. К настоящему времени проведено и обобщено достаточно много экспериментальных исследований и наблюдений, связанных с изучением тех видов помех, которые возникают за счет отражений радиолокационных сигналов от зон облачности и осадков. Применительно к обзорным РЛС с большой дальностью действия и высоким энергетическим потенциалом эти помехи монгно грубо разделить на четыре большие группы. К первой группе относятся помехи, создающие на экране индикаторов кругового обзора ярко засвеченные и резко очерченные полосы, длина которых в ряде случаев достигает 200 — 300 км и более, а ширина — нескольких десятков километров.

Иногда яркие полосы, образующие засветку экрана, имеют очаговую структуру. Горизонтальные размеры отдельных очагов оцениваются величинами в 5 — 40 км а их вертикальные размеры достигают 12 — 15 км. Сопоставление результатов радиолокационных наблюдений с анализом метеорологической обстановки в соответствующих районах позволяет сделать вывод о том, что помехи рассматриваемого типа обусловлены прохождением холодных фронтов, окклюзий по типу холодных фронтов или ярко выраженных вторичных холодных фронтов. Полосы помех, вызываемых кучево-дождевыми облачностями, являются, как правило, устойчивыми и наблюдаются на экранах РЛС в течение нескольких часов.

Наличие в атмосфере холодных фронтов может привести к возникновению помех, которые на экранах индикаторов кругового обзора фиксируются в виде деформированной волнообразной засвеченной полосы или отдельных„не сливающихся друг с другом и ие ориентированных вдоль одной прямой засвеченных областей экрана, соответствующих участкам местности с линейными размерами в 5 — 10 км. Помехи такого же вида вызываются дождево-кучевыми, мощными кучевыми облаками и ливневыми осадками на основных холодных фронтах, расположенных на больших удалениях от РЛС. Ко второй группе относятся помехи, вызывающие засветку большого числа отдельных, не связанных друг с дру- 2' зз гом участков экрана, хаотически разбросанных по всему экрану.

Интенсивность засветки этих участков экрана, как правило, бывает достаточно высокой, а их границы — резко очерченными. Помехи подобного типа вызываются лив. нями н грозами. Третью группу образуют помехи, возникновение которых, как правило, связано либо с теплыми фронтами, либо с фронтами окклюзий по типу теплого фронта, иа которых развивается слаисто-дождевая облачность и выпадают обложные осадки, охватывающие большие участки местности.

В связи с этим помехи, порождаемые такими атмосферными образованиями, вызывают приблизительно равномерную в средней своей части и медленно убывающую к периферии засветку больших областей экрана, не имеющую четко выраженных границ. Величина засвеченной части экрана соответствует участкам местности с линейными размерами, достигающими десятков и сотен километров.

Помехи четвертой группы наблюдаются на экранах РЛС, работающих в тропических и субтропических районах. Возникновение помех обусловлено при этом облаками и осадками, вызванными тропическими циклонами (тайфунами). Засветка экранов кругового обзора помеховыми отражениями образуется, как правило, круговыми или спиральными паласами, конвергирующими вблизи центра циклона. Ослабление радиоволн в тропосфере. Когда пространство между РЛС и целью заполнено смесью различных газов, нарами воды, а иногда облаками и зонами выпадения осадков, при определении мощности принимаемого сигнала приходится считаться с дополнительными его ослаблениями. Эти ослабления вызываются поглощением и молекулярным рассеянием энергии сигнала газами, образующими атмосферу, а также поглощением и рассеянием этой энергии частицами облаков и осадков.

Уменьшение мощности отраженного сигнала учитывается в расчетах путем введения в соответствующие формулы множителя ослабления к„,. На величину к„влияет расстояние от РЛС до цели и свойства вещества, заполняющего ту среду, в которой распространяются радиоволны. Из газов, входящих в состав земной атмосферы, наибольшее ослабление электромагнитных волн вызывают кислород и водяные пары.