Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017), страница 10

1.9 в картинной плоскости представлены варианты расположения лепестков суммарной (а) и разностной азимутальной (б) диаграмм направленности. Знаками ч- и — условно обозначено различие лепестков (сигналов) по фазе на 180'. 54 1. Радиолокационные систеиы и их помехоустойчивость риз б) а) Рисунок 1,9 Положение лепестков суммарной (а) и ревностной (б) ДНА для основной и кроссовой поляризаций При приеме сигналов на кроссполяризации суммарная и разностная диаграммы направленности в равносигнальном направлении имеют глубокий минимум. В плоскостях, не совпадающих с главными плоскостями пеленгации, суммарная диаграмма становится, по существу, разностной (рис.

1.9,а). В результате в азимутальном канале пеленгования формируется разностная диаграмма, типичная для угломестной плоскости. Иными словами, при приеме сигналов на кроссполяризации наблюдается «переворот» каналов: угломестный канал становится азимутальным, а азимутальный — угломестным. При этом полностью нарушается работоспособность канала углового сопровождения. Влияние рассогласования по поляризации усиливается еще и за счет нарушения нормировки разностных сигналов, осуществляемой по суммарному сигналу, поскольку суммарный сигнал превратился в разностный. Искажения пеленгационной характеристики амплитудной суммарно-разностной моноимпульсной системы показаны на рис.

1.10. Искажение пеленгационной характеристики при действии помехи на кроссполяризации проявляется в изменении крутизны и смещении точек устойчивого равновесия. 1. Радиолокационные снсгвны и их помехоустойчивость О полвр Рисунок 1.10 Искажения пеленгвционной характеристики; Ьд - рассогласование по углу; и„„- выходной сигнал пеленгатора При ортогональной поляризации помехи наклон пеленгационной характеристики меняется на противоположный. Это ведет к потере устойчивости следящей системы. Основной причиной действия помехи на кроссполяризации является искажение амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в раскрыве антенны, что приводит к искажению диаграмм направленности и, следовательно, к искажению пеленгационных характеристик.

Для подавления угломерного канала моноимпульсной РЛС может применяться и двукчастотная помеха. Разнос несущих частот высокочастотных сигналов понехи равен промежуточной частоте г„,. При аиплитудной суммарно-разностной обработке действие двухчастотной помехи приводит к формированию пеленгационной характеристики без устойчивого нуля, Это означает, что возможность автосопровождения источника такой помехи исключается. Равносигнальное направление антенны РЛС в этом случае будет отклоняться от направления на постановщик помехи и в ре- 56 1. Радиолокационные системы и их поиехоустойчиаость зультате наступает срыв автосопровождения цели. Подавление угломерного канала моноимпульсной РЛС может осуществляться также за счет действия когерентной помехи, создаваемой из двух точек пространства.

Известно, что если цель имеет два источника сигналов, то при определенных амплитудных и фазовых соотношениях этих сигналов формируется искаженный по сравнению со случаем одноточечной цели фазовый фронт волны, вследствие чего создаются условия ухудшения точности пеленгования цели. Погрешность ошибок пеленгования зависит от расстояния между излучающими источниками (базы), сдвига фаз излучаемых или сигналов и отношениях их амплитуд. При синфазности принимаемых сигналов н равенстве их амплитуд антенна РЛС устанавливается таким образом, что равносигнальное направление проходит через середину базы источников когерентных сигналов.

Если амплитуды сигналов не равны, то равносигнальное направление проходит через энергетический «центр тяжести» двух источников. При увеличении разности фаз сигналов помехи угловая ошибка увеличивается и достигает максимальной величины при фазовом сдвиге сигналов, равном 180', когда угловая погрешность приближается к 90'. Практически максимально достижимая погрешность ограничивается несколькими размерами цели. Одновременно при фазовом сдвиге 180' и равенстве амплитуд в суммарно-разностной моноимпульсной системе суммарный канал становится разностным, а разностный — суммарным.

При этом нарушается нормировка сигналов, в результате чего следящая система теряет устойчивость и наступает срыв автосопровожде пня. Эффективность когерентной помехи достаточно высока только на малой дальности, когда угол видения источников помехи велик. На большой дальности погреппюсть пеленгования незначительна. Для ее увеличения противник может размещать источники помех на разных летательных аппаратах, но при этом большие сложности возникают с обеспечением когерентности 57 1. Радиолокационные системы и их поиехоустоячивосгь сигналов. Кроме того, применение такой помехи ограничивается высокшчи энергетическими требованиями. Так, например, для того чтобы ошибка пеленговання превосходила величину базы, отношение помеха/сигнал по мощности должно быть не менее 20 дБ.

Для подавления угломерного канала РЛС и РГС ракет может применяться мерцающая помеха, создаваемая также из двух точек пространства. Действие такой помехи основывается на ограниченной разрешающей способности угломерного канала. При поочередном включении передатчиков помех, например шумовых, РЛС, следящая за постановщиком помех, будет стремиться отслеживать то одну цель, то другую, т.е. антенна РЛС будет раскачиваться по углам в такт с мерцанием помех. Это существенно затруднит измерение угловых координат атакуемой цели (одного из постановщиков помех) и может привести в конечном счете к срыву сопровождения.

Эта ситуация характерна для случая, когда частота коммутации (мерцания) помехи Г; меньше нли равна полосе пропускання следящей системы угломера ЛУ' . При большой частоте коммутации помехи у'„> /' угломерный канал отслеживает направление на энергетический центр источников помех. Оптимальная частота мерцания для подавления угломерного канала и срыва сопровождения обычно составляет от 0,5 до 10 Гц, При рассгоянии иежду источниками помех, превышающем ширину диаграммы направленности антенны, РЛС будет сопровождать одну иэ целей и такая помеха окажется неэффективной.

Воздействие помех на РЛС и РГС со сложными сигналами (ЛЧМ или ФКМ) обусловлено особенностями обработки таких сигналов и, в частности, их сжатием во времени в десятки раз. Так, при действии маскирующих непрерывных шумовых помех на РЛС с ЛЧМ из-за случайного характера изменения частоты помехового сигнала его сжатие не происходит. В результате эффективность такой помехи оказывается невысокой. 1 Радиолокационные системы н их помехоустойчивость Более эффективныии для подавления РЛС с ЛЧМ являются имитирующие поиехи, формируемые путем ретрансляции сигналов РЛС с задержкой по времени, сдвигом по несущей или доплеровской частоте и с дополнительной иодуляцией по амплитуде и частоте, в том числе и ЛЧМ.

За счет сдвига по частоте (вверх или вниз) помеховый сигнал может оказаться слева или справа на временной оси относительно отраженного сигнала. Таким образом создается ответная помеха на меньшей или большей дальности, РЛС с ФКМ-сигналами могут подавляться достаточно эффективно с помощью имитирующих ответных помех, создаваемых путем изменения фазы ретранслированного сигнала, задержки его во времени и сдвига по частоте. В результате действия такой помехи создаются отметки ложных целей на дальности, меньшей и большей, чем дальность до цели. Помеха на дальности, меньшей дальности до цели, может быть создана лишь при известном коде сигнала РЛС.

ЛЧМ-снгналы применяются, например, в импульсно-доплеровских РЛС с ВЧП импульсов для измерения дальности до цели. Воздействие имитирующих помех может приводить к ложным измерениям дальности, к размножению ложных целей на экране. 1,5. Помехоустойчивость Радиолокационных систем и ее количественные показатели Работа радиолокационных систем в условиях помех различного вида (естественных, организованных и взаимных) является нормальным, т.е. обычным режимом их функционирования. Система, построенная без учета возможного действия помех, не может быть признана удовлетворительной, как не отвечающая современным требованиям.

Как было определено во введении, помехозащитценность РЛС зависит от ее помехоустойчивости и скрытности. Поэтому и количественная оценка помехозащищенности складывается из оценок помехоустойчивости и скрытности РЛС. 59 1, Редиолохеционные систеиы и их поиехоустойчиеость 1.5.1. Показатели помехоустойчивости Для количественной характеристики помехоустойчивости (ПУ) применяются различные показатели. Среди них можно выделить следующие основные группы показателей: оперативно- тактические; энергетические; информационные; точ постные; обобщенные; комбинированные. В первой группе основным показателем является вероятность выполнения задачи системой в условиях ведения противником радиоэлектронного противодействия; (1.17) где Р— вероятность действия помех, специально создаваемых противником для подавления РЛС; Р— вероятность успешного решения своей задачи системой при условии, что вместе с полезным сигналом действуют организационные и естественные помехи; Р, — вероятность успешного решения своей задачи при условии, что действуют только естественные помехи, т.е.