Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Методы повышения защищенности РЛС от пассивных помех«ангел-эхо». Являясь по длительности соизмеримыми с длительностьюсигнала, эти помехи обладают имитационным эффектом. Поэтому в РЛсистемотехнике разработка методов подавления ДПП является достаточноважной технической проблемой.6.5. Особенности защиты РЛСот имитирующих пассивных помех.Проблема селекции дискретных помехИмитирующие ПП представляют собой отражения ЗС от различныхобъектов искусственного и естественного происхождения, которые наблюдаются на ИКО обзорных РЛС в виде целеподобных отметок. Наличиебольшого числа таких отметок затрудняет поиск и обнаружение ВО, приводит к срыву АС в устройствах вторичной обработки РЛИ, завязываниюбольшого числа ложных трасс, перегрузке вычислительных устройств, усложнению и запутыванию воздушной обстановки.
Вынужденный в этихусловиях переход от режима АЗ и АС к режиму ручного захвата и ручногосопровождения цели приводит к резкому снижению производительностиисточников РЛИ.Имитирующие ПП могут создаваться при дискретном сбросе дипольных отражателей. При такой постановке помех небольшие облака ДОмогут рассеиваться в пределах от одного до трех дискретов дальностив зависимости от величины разрешающей способности РЛС по дальности.Отражения от дискретных облаков ДО наблюдаются в виде целеподобныхотметок.
Такие помехи еще называют дискретными пассивными помехами(ДПП). Имитирующие ПП могут создаваться и с помощью специальныхлетательных аппаратов, ракет-ловушек, предназначенных для имитациибоевых самолетов. Ракеты-ловушки запускаются по несколько штук с боевых самолетов и создают ложные цели. Отраженные сигналы от реальнойцели и ракет-ловушек близки по своим параметрам.Имитирующие ПП естественного происхождения обусловлены в основном отражениями сигналов от стай птиц, насекомых, турбулентных потоков в приземном слое атмосферы. Последние еще называют отражениямиот оптически ненаблюдаемых объектов. Все эти отражения создают на ИКОРЛС целеподобные отметки, отселектировать полезный сигнал на фоне которых посредством традиционных операций первичной обработки не всегдаудается. Потому для селекции реальных целей на фоне ложных применяются специальные методы.Одним из методов решения рассматриваемой задачи может быть использование алгоритмов (процедур) распознавания.
В таких алгоритмах323Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системымогут учитываться как сигнальные, так и траекторные отличия реальныхцелей от ДПП. Приемлемые результаты по распознаванию самолетов СА,тактических истребителей и ракет-ловушек могут быть достигнуты прианализе РЛ дальностных портретов, полученных с помощью широкополосных или сверхширокополосных ЗС. В целом вопросы селекции реальных целей на фоне ложных требуют специального исследования.Обеспечение защиты РЛС от имитирующих ПП естественного происхождения (помех типа «ангел-эхо») и ДПП также является непростойзадачей.
Для части сигналов типа «ангел-эхо характерно: а) отсутствиемежобзорной корреляции, что не позволяет оценить скорости их движенияна этапе вторичной обработки РЛИ; б) относительно небольшие скоростиперемещения (0 – 36 км/ч в безветренную погоду и до 150 км/ч при наличии ветра); в) изменение спектральных характеристик во времени. Подавление такого рада помех осуществляется в рамках задачи автоматическогообнаружения сигнала.При этом задача стабилизации уровня ложных тревог сводится к созданию систем СДЦ с регулируемой зоной режекции, позволяющих подавить ДПП в широком диапазоне радиальных скоростей их перемещения(от 0 до 50 м/с). Известно, что верхнее значение частотного порога длясистем с режекторными фильтрами не может превосходить величиныFп / 2.
Средняя доплеровская частота помеховых колебаний может составлять при λ = 10 см от 0 до 1 000 Гц. Таким образом, требуемая граница зоны режекции по доплеровской частоте должна составлять величину порядка (1–2) Fп. Используемые в современных обзорных РЛС значения Fпне позволяют обеспечить эффективное подавление таких ДПП с помощьюклассических устройств СДЦ с ЧПВ. Очевидный путь решения проблемы –использование высокой частоты посылок (единицы-десятки кГц), что позволит обеспечить достаточную зону режекции ПП. Однако при этом возникает проблема устранения неоднозначности измерения дальности.
Второй путь решения проблемы связан с использованием пачечной вобуляциичастоты посылок ЗС и алгоритмов устранения неоднозначности по доплеровской частоте. Суть метода заключается в следующем. Зондированиепространства осуществляется последовательно пачками импульсов с использованием нескольких значений Fп: Fп1, Fп2, …, Fпm. Каждая пачка содержит по М импульсов. Излучается m пачек. Принятые сигналы накапливаются в фазовых фильтрах, перекрывающих диапазон доплеровских частот ±Fп max. В соответствии с соотношением φi = 2π FД Tпi = 2π FД / Fпi приизменении частоты посылок Fпi пóлосы частот, перекрываемые одноименными фильтрами, смещаются по оси FД друг относительно друга.Применительно к нулевому ДФ характер этого смещения для четырех частотных пачек показан на рис.
6.17. Из рисунка видим, что при очередной смене частоты посылок ЗС одновременно происходит и изменение324Глава 6. Методы повышения защищенности РЛС от пассивных помехположения АФХ нулевого фильтра на оси частот FД. В то же время положение спектров ДПП и сигнала на этой оси частот остается неизменным,поскольку частота FД = 2vr / λ зависит от радиальной скорости объекта и независит от периода повторения ЗС.
В рассматриваемом примере сигналмалоподвижной ДПП попадает в нулевой фильтр.G (F)G (F)АЧХфильтраFп1АЧСпомехиАЧСсигналаFп2G (F)Fп32Fп3FДс2Fп1FДFДс = 2Fп2FДFДсFД3Fп3G (F)Fп4FДс2Fп4 FДРис. 6.17. АЧХ нулевого фильтра для различных значений FпВ целом, каждому положению сигнала на оси доплеровских частот соответствует определенная комбинация номеров фильтров, в которых наблюдаются отклики от сигнала при различных Fпi. Оценка доплеровской частотысигнала FДс является функцией номеров фильтров Φij, в которых сигнал обнаруживается на m различных частотах повторения.
Эту зависимость можноиспользовать для выделения сигналов на фоне отражений от ДПП.Вместе с тем если в одном разрешаемом объеме находится ВО и отметка типа «ангел-эхо», то однозначность решения нарушается. Вероятность нахождения в одном разрешаемом объеме двух и более сигналовувеличивается при обнаружении маловысотных целей.
В этом случае условия обнаружения характеризуются наличием большого количества естественных ПП, обладающих различными радиальными скоростями. Например, в летний период на экранах ИКО за обзор может наблюдаться до1 000 отметок и более. Эффективность метода с прямой дешифрацией доплеровской частоты обнаруженных сигналов в таких условиях заметноснижается. Для устранения этого недостатка анализу подвергаются отклики всех фильтров того или иного канала разрешения по дальности при различных частотах пачечной вобуляции ЗС РЛС. Принцип выделения сигна325Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыла цели и подавления сигнала ДПП, находящихся в одном объеме разрешения, показан на рис.
6.18. Из рисунка видим, что ДПП с частотойFД ДПП ≠ 0, независимо от частоты Fп излучаемой частотной пачки, попадает (в рассматриваемом примере) в фазовый фильтр № 1. В то же времясигнал от цели с частотой FД с FД ДПП при частоте посылок Fп1 попадаетв фильтр № 3, а при частоте посылок Fп2 – в фильтр № 5.FпульсFп2 / 2Fп1 / 2–Fп2Fп1–Fп1Fп22Fп12Fп23Fп14Fп1 3Fп2FД∆φ4321Fп1|К (∆φ)| 07FД ДПП2Fп1Fп2Fп23Fп14Fп13Fп2FДFДc65Рис. 6.18. Вид АФХ ДФ и законов изменения частоты посылок ЗС,поясняющих принцип частотной селекции ДППДальнейшая критерийная обработка выходов ДФ одного разрешаемого объема (дискрета дальности) по всем частотным пачкам выполняетсяв устройстве АОС (рис.
6.16). При этом в каждом фильтровом канале осуществляется сравнение накопленного сигнала с первым (так называемым326Глава 6. Методы повышения защищенности РЛС от пассивных помехэнергетическим) порогом обнаружения Ui. Величина этого порога определяется интенсивностью собственного шума и возможными остатками компенсации АП в одноименных фазовых фильтрах, обрабатывающих сигналы в соседних дискретах дальности. Дальнейшему анализу подвергаютсясигналы, превышающие пороговый уровень. Затем осуществляется подсчет сигналов (превысивших порог) в одноименных фильтрах для каждогодискрета дальности по всем частотным пачкам. Если в m смежных пачках,излучаемых с разными частотами посылок Fп, количество таких сигналовсоставляет не менее l, то они воспринимаются как ДПП и из дальнейшейобработки исключаются.
Если же сигналы обнаруживаются в различныхфильтрах не менее k раз из m, принимается решение о наличии отраженийот движущейся цели. Этот порог обнаружения называется частотным критерием обнаружения Fi. Управление критерием «l из m» позволяет изменять полосу режекции ДПП в соответствии со сложившейся в ЗО РЛС воздушной (целевой и помеховой) обстановкой. В качестве признака малойдоплеровской частоты сигналов (признака ДПП) используется факт превышения сигналом установленного порога в одноименных фильтрах приразличных значениях Fп.В целом же проблема селекции ДПП типа «ангел-эхо» не имеет простых и однозначных решений.
Тем не менее, использование метода пачечной вобуляции и алгоритмов раскрытия неоднозначности по доплеровскойчастоте в РЛС обнаружения маловысотных ВО в большинстве практическиважных случаев позволяет выделить сигнал на фоне такого вида помех.6.6. Проблема защиты РЛСот комбинированных помехПод комбинированной помехой понимается аддитивная смесь АПи отражений от ПП. По характеру воздействия комбинированная помеха может создавать как имитирующий, так и маскирующий эффект (либо тоти другой одновременно) в зависимости от соотношения уровней активнойи пассивной помех. При высоком уровне АШП из-за работы устройств подавления и стабилизации уровня ложных тревог область мешающих засветокнекомпенсированными остатками ПП уменьшается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
