Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Методы повышения защищенности РЛС от активных помехственных и организованных радиопомех. Скрытность РЛ системы отражает ее способность противостоять действиям радиоразведки по выявлению параметров ЗС РЛС и РЛК и тем самым затруднять эффективное ихподавление преднамеренными помехами. Поскольку основным элементомлюбой РЛ системы являются РЛС и РЛК, постольку основные проблемыпомехозащищенности этой системы сведем к проблемам индивидуальнойпомехозащиты основных типов СРЛ.К настоящему времени известно значительное число способов борьбы с отдельными группами и видами помех.
Каждый из этих способов основан на том или ином различии параметров и той или иной закономерности изменения во времени и пространстве полезных сигналов и помех, чтои обеспечивает селекцию сигналов на фоне помех. Однако практическая ихреализация во многом определяется уровнем теоретических разработокв области алгоритмов эффективной помехозащиты, технологическимивозможностями промышленного изготовления соответствующих устройств, комплексом организационно-технических мероприятий РЛ системы и зависит от возможностей средств РЭБ [4, 14, 17].Перейдем к анализу защищенности РЛС от АШП.5.2.1. Анализ защищенности РЛСот активных шумовых помехКак отмечалось выше, воздействие АШП на приемный тракт РЛСприводит к существенному снижению ее боевых возможностей, в первуюочередь – максимальной дальности и максимальной высоты обнаруженияцелей.
При этом оценка потерь в дальности обнаружения обычно производится аналитическим методом на основе анализа уравнения противорадиолокации. Для вывода этого уравнения обратимся к соотношению (4.5), определяющему мощность отраженного сигнала у приемной антенны РЛС.Отнеся изменения Gп, σц, Aэф.пр за время наблюдения к изменениям мощности Ризл = P (t) и интегрируя (4.5) по времени, определим энергию сигналана входе приемной антенны:Эпр = ЭизлGп A эф.прσц /(4π) 2 Д 4 ,(5.1)где Эпр – энергия эхосигнала на входе приемной антенны; Эизл – энергия ЗС.Для случая равномерного кругового обзора по азимуту β выражение(5.1) на границе ЗО РЛС в отсутствие внешних помех представляет собойнекоторое тело вращения:Эпр (β, ε) = Эпр Eп (ε) Eпр (ε) =ЭизлGп A эф.прσц(4π)2 Д 4Eп (ε) Eпр (ε) = Эпр (ε) .249Раздел II.
Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыЗдесь Еп (ε), Епр (ε) – нормированные ДН передающей и приемной антеннРЛС по углу места; Д – дальность обнаружения цели при Eп (ε) Eпр (ε) =1 .В данном случае множительEп (ε) Eпр (ε) ≤1 описывает форму ЗО РЛСв угломестной плоскости при равномерном обзоре по азимуту β. В случаеиспользования одной приемопередающей антенны он переходит в ДНАРЛС Ел (ε).
В результате имеемЭпр (ε) =ЭизлGп A эф.прσц(4π)2 Д 4 (β, ε)Eл (ε) .(5.2)Воздействие АШП на РЛС эквивалентно увеличению спектральнойплотности мощности внутреннего шума приемника N0 на величину, равную спектральной плотности мощности маскирующей помехи Nпвх. Поэтому при достаточном динамическом диапазоне приемника условие обнаружения цели на фоне стационарной АШП типа белого шума имеет следующий вид:Эпр (ε) ≥ν( N 0 + N п.вх (βп , εп )),(5.3)где ν = q 2 – коэффициент различимости сигнала на фоне внутреннегошума и остатков компенсации активных помех; βп, εп – угловые координаты ИП.Если на входе приемника воздействуют колебания от n ИП, тоРiGi Fi 2 (βл , ε л )A Eл2 (β −βi ) Eл2 (εi )γ iαi .N п.вх (βп , ε п ) = ∑2Δ4πД ипfi =1iin(5.4)Здесь Pi, ∆fi, Gi, Ei (βп, εп) – параметры излучения i-го ИП: мощность излучения на выходе антенны, ширина энергетического спектра АШП, коэффициент усиления антенны передатчика ИП и соответственно значение еенормированной ДН в направлении на РЛС; Fл (β – βi), Fл (εi) – нормированная ДН приемной антенны РЛС (антенны РЛС на прием) в направлениина i-й ИП с координатами βi, εi; Дипi – расстояние от РЛС до i-го ИАП; αi –коэффициент качества помехи i-го ИП, учитывающий отличие ее временной структуры от структуры теплового (гауссова) шума 0 ≤ αi ≤ 1; γi – коэффициент поляризационного несовершенства помехи i-го ИП, учитывающий различие поляризации сигнала и помехи 0 ≤ γi ≤ 1.Заменяя неравенство (5.3) равенством и учитывая выражения (5.2)и (5.4), приходим к уравнению радиолокации в условиях помех (к уравнению противорадиолокации):250Глава 5.
Методы повышения защищенности РЛС от активных помехЭизлGп A эф.пр σц(4π) 2 Д 4 (β, ε)Eл ( ε ) =(5.5)22n Р G E 2 (β , ε )A⎛⎞i i iл лэф.пр Eл (β−βi ) Eл (εi ).= ν ⎜ N0 + ∑γαi i⎟2⎜⎟4ДfπΔi =1iип i⎝⎠Как следует из формулы (5.5), воздействие АП особенно интенсивнопри нахождении одного или нескольких ИП в главном лепестке ДНА РЛС(βi = β; εi = ε; Ел (β – βi), Ел (εi) = Ел (0) = 1), когда дальность обнаружениянешумящих целей может снижаться до единиц-десятков км.Количественно изменение ЗО при воздействии АШП характеризуют, как отмечалось ранее (параграф 4.2), коэффициентом сжатия ЗО РЛСКд РЛС (β) = Дц0 / Дцп и шириной сектора эффективного подавления ∆φэф(рис.
5.2). Сектор эффективного подавления представляет собой диапазонугловых координат (телесный угол) ЗО, в пределах которого ИП обеспечивает полное самоприкрытие и маскировку целей. Ширина сектора зависитот мощности помехи, энергетического потенциала РЛС, ширины ДН приемной антенны РЛС, а также от наличия и эффективности соответствующих средств защиты.С учетом выражений (5.2) и (5.5) коэффициент сжатия для изодальностного участка ЗО имеет вид:1/ 4222⎛⎞1 n PGi i Ei (β л , ε л )A эф.пр Eл (β−βi ) Fл (εi )К д РЛС (β) = ⎜1+αγi i⎟2⎜ N0 ∑⎟fΔπ4Дi =1iип i⎝⎠. (5.6)В режиме самоприкрытия дальность обнаружения Добн (β, ε) i-го источника (дальность самоприкрытия Дсi) определяется расстоянием до него:Дипi = Дсi = Добн (β = βi; ε = εi), при котором выражение (5.5) обращаетсяв тождество.
Если пренебречь внутренним шумом, то из формулы (5.5) получимЭизлGпσц Δfi Eл2 (εi )Дci =.4πνРiGi Ei2 (βл , ε л )αi γ i(5.7)Используя выражение (5.7), уравнение (5.6) приведем к виду:1/ 422⎛⎞n ⎛⎞⎛⎞ДД2400К д РЛС (β) = ⎜1+ ∑ ⎜⎟ ⎜⎟ E (β−βi ) Eл (εi ) ⎟⎜ i =1 ⎜⎝ Д ип i ⎟⎠ ⎜⎝ Д с i ⎟⎠ л⎟⎝⎠,(5.8)где Д0 – максимальная дальность обнаружения на изодальностном участке(Е (ε) = 1) при отсутствии АШП.251Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыΔβэфДц0Д Ц0ДцпаДЦПбРис. 5.2.
Изменение ЗО РЛС при воздействии одного (а)и двух (б) ИПИз соотношений (5.6) и (5.8) следует, что если в РЛС не предусмотрены специальные меры защиты от АШП, ее ЗО может настолько сжаться,что она будет не в состоянии выполнять свои задачи. В то же время анализэтих соотношений позволяет выявить основные методы защиты РЛС отАШП.5.2.2. Методы и устройства защиты РЛСот активных шумовых помехАнализ уравнений (5.5)–(5.8) показывает, что повышение индивидуальной защищенности РЛС от АШП может достигаться организационнымии техническими методами.5.2.2.1. Методы организационного характераПредусматривают комплекс согласованных по целям, средствам,времени и пространству организационно-тактических мероприятий поуправлению ресурсом помехозащиты отдельной РЛС, СРЛ той или инойрадиотехнической группировки или всей РЛ системы в интересах предотвращения или максимального ослабления воздействия на основныепараметры ЗО РЛС или совокупного РЛП внешних АП.
Эти методывключают:• создание многодиапазонного РЛП (весогабаритные ограниченияв отношении бортовой аппаратуры сопровождаются уменьшением мощности передатчиков помех Pi, а переход к заградительной помехе вызываетувеличение диапазона частот излучения ∆f);• создание скрытного РЛП за счет РЛС, включаемых на излучениетолько в особый период;252Глава 5. Методы повышения защищенности РЛС от активных помех• создание ложных позиций с работающими на излучение переда-ющими устройствами в РЛ диапазоне волн;• повышение плотности размещения РЛС. В соответствии с уравнением (5.1) эта мера вызывает уменьшение коэффициентов Gi, Fi (βл; εл),обусловленное ограничением возможностей средств РЭБ по созданиюприцельно направленных помех;• первоочередное уничтожение ИП, что приводит к увеличению минимальной дальности Дипi за счет их выхода из боевых порядков ударнойгруппы и перехода к излучению помех из зон барражирования;• подавление помехами средств радиотехнической разведки противника на наиболее помехоопасных направлениях;• применение многопозиционной (МП) радиолокации, способствующей увеличению σц, особенно тех из них, которые разработаны на основе технологии снижения РЛ заметности ВО.Все существующее к настоящему времени разнообразие технических методов защиты, с определенной степенью условности, можно разделить на три большие группы: а) группа методов, способствующих повышению отношения сигнал/помеха за счет управления основными параметрами антенны РЛС, оптимального выбора параметров и вида ЗС,а также за счет оптимизации процедур согласованной обработки в приемном тракте РЛС (методы уменьшения мощности помеховых сигналовв приемных трактах РЛС без их когерентной или некогерентной компенсации); б) группа методов, обеспечивающих повышение отношения сигнал/помеха на выходе приемного тракта РЛС за счет когерентной и некогерентной компенсации помех в устройствах пространственно-временнойобработки сигналов; в) группа методов, предусматривающих пеленгациюИП в случае, когда обнаружение прикрываемых ими нешумящих целейневозможно.
Рассмотрим перечисленные методы помехозащиты болееподробно.5.2.2.2. Методы, способствующие снижению мощности помеховыхсигналов в приемных трактах РЛСК этой группе относятся методы, предусматривающие:• «силовую» борьбу с помехой за счет увеличения энергетическогопотенциала РЛС;• пространственную селекцию ЭС от целей на фоне помех за счетоптимизации параметров приемной антенны;• использование поляризационного (γ), частотного и временного«несовершенства» (α) отдельных видов помех;• расширение динамического диапазона приемных устройств.Метод «силовой» борьбы обеспечивает снижение коэффициентасжатия Кд РЛС и сектора эффективного подавления ∆φэф за счет увеличения253Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыдальности Дсi.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
