Максимов М. В. - Защита от радиопомех, страница 7

36 4 1 оо о 41 ~ф ь оо фя йМ1 ггглглг лала гп г р э»л-г Рос. 1.14. л.=пг э г(зцв др ог ото Не останавливаясь на описании механизма поглощения, отметим лишь, что оно связано с резонансными явлениямй в дипольных молекулах газов и в силу этого носит ярко выраженный частотно-зависимый характер.

На рис. 1.14 [41 показана зависимость коэффициента поглощения от длины волны Х. Кривые построены для атмосферы, характеризуемой давлением 760 мм и температурой 20' С. С уменьшением давления, вызванным, например, увеличением высоты, снижается плотность воздуха и, как следствие, поглощение энергии молекулами кислорода. Так, для радиоволн длиною от 0,7 до 1О см поглощение молекулами кислорода уменьшается пропорционально квадрату давления 1135, 41. Если между РЛС и целью встречаются облака, то ослабление энергии электромагнитной волны возрастает из-за поглощения и рассеяния ее частицами облаков. Эти дополнительные ослабления характеризуются эффективными площадЯми паглогцениЯ частиц облаков З„„л и общими эффективными площадями рассеяния этих частиц Яр.

Указанные площади определяются как отношение мощности, поглощаемой (рассеиваемой) частицей, к плотности потока р„падающей на эту частицу мощности: Зоогл = Рпоглгр»1 Зр Р»7ро. Здесь Р„,„и Р» — мощности, теряемые электромагнитной волной из-за йоглощения и рассеяния. ЗУ 3. Отражения от водной поверхности До сих пор отсутствуют простые аналитические способы анализа состояния водной поверхности.

Это не только усложняет теоретическое изучение отражения электромагнитной энергии от водной поверхности, но и затрудняет обобщение и систематизацию результатов экспериментальных исследований. Состояние того участка водной поверхности, который в каждом конкретном опыте является отражающим, допускает лишь грубо приближенное, главным образом словесное, описание. Поэтому при обобщениях результатов измерений приходится оперировать величинами, усредненными по не очень четко определенному ансамблю параметров, и достоверными, по-видимому, следует считать лишь качественные зависимости характеристик отраженнпго сигнала от параметров падающей волны и типа отражающей поверхности.

Количественные же прогнозы отражений в каждом конкретном случае могут носить лишь сугубо оценочный характер. В большинстве случаев, важных с практической точки зрения, интерес представляют характеристики «обратного» рассеяния, т. е. характеристики того сигнала, который огра»кается в сторону облучающего источника. В настоящее время при теоретическом определении характеристик такого сигнала считается, что условиям рассеяния радиоволн водной (например, морской) поверхностью более всего соответствует теоретическая модель, представляющая собой суперпозицию двух статистических шероховатых поверхностей. Первая из них крупномасштабная и «гладкая». Ее статистические параметры: дисперсия случайной высоты шероховатостей и пространственный радиус их корреляции — должны выбираться в соответствии с параметрами большого морского волнения.

Параметры второй поверхности задаются таким образом, чтобы их можно было рассматривать как малые отклонения от средних величин, соответствующих точкам первой поверхности. Эти параметры соответствуют «мелкому» волнению, вызываемому, например, местными ветрами и представляющие собой мелкую рябь на склонах и гребнях волн. Применение описанной модели позволяет получить результаты, удовлетворительно согласующиеся с эксперимен- 38 том в большинстве диапазонов длин волн, используемых в радиолокации. Анализ имеющихся результатов показывает, что при углах скольжения, меньших 60', основная часть энергии отраженного сигнала обусловлена отражениями от мелкомасштабной резонансной ряби.

При этом интенсивность отраженного сигнала зависит от поляризации передающей и приемной а нтенн и в случае их вертикальной поляризации ной. оказы вается более высокой, чем при горизонтально . К упномасштабная статистическая шероховато д сть во ы определяется среднеквадратическим значением тангенс а угла наклона крупных волн. При описании мелкомасштабйой шероховатой поверхности (ряби) используется величина среднеквадратического отклонения этой поверхности от плоскости, образующей угол сс с горизонтальной плоскоел чина относительного пространственного радиуса корреляции к, г я ии к( где к = 2п()» — волновое число, а абсолютное значение пространственного радиуса корреляции. Теоретический анализ показывает, что при малых углах скольжения О, (меньше 60') определяющий вклад в «обратное» отра жение вносит резонансная рябь, т. е. те мелкие неровности морской поверхности, волновые чис Р ых связаны с волновым числом к облучающего электромагнитного поля соотношением х = 2к соз й„а высота и характер волн ряби зависит от скорости ветра над водной поверхностью.

Поэтому возникает предположение, что существует прямая связь между скоростью местного ветра иад тем или иным участком водной поверхности и интеню сигнала отраженного этим участком поверхности ие по тве жв «обратном» направлении, Такое предположен д р дается результатами ряда прямых и косвенных экспериментов. Рис, Х1. Глава 2 ОРГАНИЗОВАННЫЕ РАДИОПОМЕХИ 2.1. АКТИВНЫЕ МАСКИРУЮЩИЕ ПОМЕХИ Активными помехами называются радиосигналы, создаваемые специальными радиопередатчиками и предназначенные для ухудшения нли исключения нормальной работы радиоэлектронных средств (РЭС) противника.

Активные маскирующие помехи создают на входе приемника подавляемого РЭС фон, который затрудняет обнаружение полезных сигналов, нх распознавание и определение параметров. Как правило, маскирующие помехи линейно суммируются с сигналом на входе приемника и поэтому называются аддитивными. Активные маскирующие помехи можно разделить на три группы: непрерывные шумовые помехи, хаотические импульсные помехи н последовательности детерминированных импульсных сигналов. Использование маскирующих помех любого типа приводит к уменьшению вероятности правильного обнаружения полезного сигнала, увеличению вероятности ложной тревоги и снижению точности измерения его характеристик.

Так, в панорамной и1ипульсной РЛС с электронно-лучевым индикатором в качестве выходного устройства при приеме сигналов от одной цели и отсутствии помех на экране электронно-лучевой трубки образуется одна отметка (рис. 2.1, а). Помеха вызывает образование вдоль всей развертки дальности мерцающих (флуктуирующих) отметок, которые затрудняют обнаружение сигнала (рис. 2.1,б).

При использовании в РЛС системы автоматического слежения за целью по дальности положение следящих импульсов дальномера однозначно определяется местонахождением импульсных сигналов на временной оси. Наличие шумовой помехи нарушает нормальную работу этой системы, так как случайное изменение амплитуды импульсных снг- 49 палов по всей шкале дальности делает невозможным устойчивое расположение следящих импульсов дальномера в определенном положении.

Аналогичная картина имеет место при воздействии помехи на канал передачи радиотелеграфных или радиотелефонных сигналов. Помеха, складываясь с полезными сигналами, искажает последние на выходе приемника, что снижает вероятность правильного распознавания переданных сигналов. Эффективность маскирующих помех зависит от многих факторов, и, в первую очередь, от временной и частотной структуры как помехи, так и сигнала, а также от энергетического соотношения помехи и сигнала на входе приемника подавляемого РЭС.

1. Характеристика непрерывных шумовых помех Помехи этого вида являются наиболее универсальными. Они с успехом могут быть использованы для подавления радиоэлектронных средств любого назначения при самых разнообразных режимах их работы 15, 14, 24, 79, 156, 203). Непрерывные шумовые помехи могут маскировать полезные сигналы на временной н частотной осях, а также по направлению прихода.

Рассматриваемые здесь шумовые помехи представляют собой непрерывные высокочастотные колебания, один или несколько параметров которых (амплитуда, частота, фаза) изменяются случайным образом. Реализуемые средства создания помех характеризуются следующими особенностями [79, 121, 153, 154, 203, 206): — постоянством значений основных параметров при выбранном режиме работы передатчика помех (к таким параметрам относятся, например, мощность излучаемых колебаний, ширина спектра помехи и др.); 41 — относительной узостью спектра излучаемых колебаний; — сравнительной равномерностью спектральной плотности помехи.