Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 72
Текст из файла (страница 72)
У операторов визуального съема информации создается впечатление, что наблюдаемость отметок от цели улучшается, в то время как ситуация может носить противоположный характер: из-за заметного снижения чувствительности устройствприема и обработки сигналов возможна полная потеря информации о ВО.При низком уровне АШП основное влияние на своевременность обнаружения, качество сопровождения и количество ложных трасс оказывает ПП.327Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыПредположим, что помеха представляет собой гауссовский процесси на входе приемного тракта состоит из аддитивной смеси собственногобелого шума, пассивной коррелированной помехи и АП.
В этом случаерезультирующую спектральную плотность помехи G (jω) можно представить в виде [1]⎡ G ( jω) ⎤ ⎧GАП ( jω) / N0 ⎫G( jω) = N0 + GПП ( jω) + GАП ( jω) = N0 ⎢1+ ПП1+⎨⎬⎥N0 ⎦ ⎩ 1+ GПП ( jω) / N0 ⎭⎣или⎡ G ( jω) ⎤ ⎧GПП ( jω) / N0 ⎫G( jω) = N0 ⎢1+ АП1+⎨⎬.⎥N0 ⎦ ⎩ 1+ GАП ( jω) / N0 ⎭⎣С учетом соотношения (6.4) и полученных выше выражений коэффициент передачи системы оптимальной обработки сигналов на фоне комбинированных помех примет следующий вид:S ∗ ( jω)exp {− jωt0 }К ( jω) ==N 0 + GПП ( jω) + GАП ( jω)−1−1S ∗ ( jω)exp {− jωt0 } ⎡ GПП ( jω) ⎤ ⎧GАП ( jω) / N 0 ⎫⎬ ,⎢1 +⎥ ⎨1+N0N1G(j)/N+ω0ПП0⎭⎣⎦ ⎩или−1−1S ∗ ( jω)exp{− jωt0} ⎡ GАП ( jω) ⎤ ⎧GПП ( jω)/ N0 ⎫К ( jω) =⎬ ,⎢1+⎥ ⎨1+N0NGjN1()/+ω0АП0⎭⎣⎦ ⎩где S (jω) – спектр ожидаемого сигнала.Анализ полученных выражений для коэффициента передачи показывает, что структура устройства защиты от комбинированных помех можетиметь три варианта технической реализации: а) последовательное включение СФ, устройства подавления АШП и устройства подавления ПП (рис.6.19); б) последовательное включение СФ и устройства защиты от ПП сустройством защиты от АШП в цепи обратной связи (рис.
6.20а); в) последовательное включение СФ и устройства защиты от АШП с устройствомзащиты от ПП в цепи обратной связи (рис. 6.20б).В силу аддитивного характера комбинированной помехи порядоквключения устройств защиты, представленный на рис. 6.19, с формальнойточки зрения может быть произвольным. Тем не менее, практическая реализация таких устройств имеет ряд ограничений.
Первое ограничение связано с характерным для большинства РЛС с ФАР разделением обработкина пространственную и временнýю, при которой защита от АШП в обяза328Глава 6. Методы повышения защищенности РЛС от пассивных помехтельном порядке предшествует защите от ПП. Второе связано с проблемойвзаимного влияния устройств защиты на качество подавления соответствующих помех, сопровождающееся противоречивостью требований к этимустройствам.
С одной стороны, для обеспечения защиты от ПП необходимо осуществлять когерентную обработку сигналов на интервале корреляции помеховых колебаний, составляющем единицы-десятки миллисекунд.С другой стороны, для АШП требуется быстродействие (время настройки) АКП в десятки раз меньше, чем интервал корреляции ПП. Кроме того,для когерентной компенсации АШП нужна непрерывная настройка устройств защиты, в то время как компенсация ПП непрерывной настройкине требует. Третье ограничение вытекает из условий устойчивости работы устройства защиты от помех, в обратной связи которого включенодругое устройство.ВходS ( jω)e − jωt0N011 + GАП ( jω) / N 0 + GПП ( jω) / N 0ВыходРис. 6.19.
Схема последовательного включения компонентовустройств защиты от комбинированных помехВход∑11+GПП( jω)/ N0–S ( jω)e − jωt0N0Выход11+GАП( jω)/ N0Рис. 6.20а. Устройство защиты от комбинированных помехс защитой от АШП в цепи обратной связиВход∑–11+GАП( jω)/ N0S ( jω)e − jωt0N0Выход11+GПП( jω)/ N0Рис. 6.20б. Устройство защиты от комбинированных помехс защитой от ПП в цепи обратной связи329Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыВ настоящее время применяется комбинированный метод, предусматривающий последовательное включение устройства защиты от АШП,СФ и устройства защиты от ПП. Одновременно с этим принят ряд мер поослаблению взаимного влияния помех на соответствующие устройства защиты. Рассмотрим принцип работы такой комбинированной системы.Чтобы обеспечить эффективное подавление ПП и выделить сигнална их фоне, необходимо обеспечить высокую межпериодную корреляциюпомеховых колебаний на входе системы защиты.
В то же время АШП разрушает корреляцию ПП. В этой связи исходный уровень АШП необходимоослабить до того, как будет осуществляться межпериодная обработка сигналов ПП. В свою очередь, шумовая помеха, несмотря на наличие ПП, может быть эффективно подавлена, поскольку ПП наблюдается, как правило,на части рабочей дистанции РЛС, а АШП – на всей дистанции. Поэтомупри такой комбинации устройств защиты от АП и ПП необходимо принятьмеры по исключению: а) декорреляции ПП на интервале самонастройкиустройств защиты от АШП; б) влияния ПП на качество настройки автокомпенсаторов АП. Для решения первой задачи используют метод дискретной настройки систем защиты от АШП, при котором корреляционныеАКП настраиваются на подавление активной помехи не непрерывно, а внекоторые промежутки времени τнастр (такты настройки).
Выработанноеуправляющее напряжение запоминается и используется до следующеготакта настройки.Такты настройки могут выбираться двояко. В первом случае, характерном для многоканальных схем защиты и сложной помеховой обстановки, зондирование пространства на время настройки АКП приостанавливается; при этом осуществляется прием АШП и настройка на ее подавление.После установления управляющих напряжений и их запоминания (фиксации) происходит зондирование пространства и когерентная обработка ЭС,включая подавление ПП.
Цикл зондирования, который может длиться десятки миллисекунд, ограничен временем допустимого «старения» управляющих напряжений устройства защиты от АШП. Степень старения этихнапряжений (т. е. информации об угловых положениях и интенсивностяхИП) обусловлена допустимым снижением коэффициента подавления этихпомех, которое обычно не должно превышать 3 дБ.
Во втором случае кратковременные такты настройки АКП следуют через интервалы времени,равные времени когерентной обработки пачки (рис. 6.21).Для устройств ЧПВ это может быть (2–4) Тп, а для устройств когерентного накопления пачки – не менее 8Тп. Такой вариант настройки характерен для системы защиты от АШП на базе одноканального АКП. Егоцелесообразно применять в том случае, когда выделенный интервал времени для настройки АКП не меньше динамической постоянной временицепи корреляционной обратной связи, т. е. τнастр ≥ τд.330Глава 6.
Методы повышения защищенности РЛС от пассивных помехτнастрτнастрИнтервал когерентной обработки ЭСТпtТакты настройки АКПРис. 6.21. Эпюры, поясняющие метод дискретной настройки АКП АШПUОКUДК×∑К (f)К∫ФильтрU∑ФильтрКлючНастройкаАКПfПЧ×аfбРис. 6.22. Устройство защиты от комбинированных помех:а – схема АКП комбинированных помех: б – вид АЧХ режекторных фильтровВ некоторых случаях имеется возможность производить настройкуавтокомпенсатора АШП в каждом периоде повторения на тех участкахдальности, где появление других видов помех и ЭС от самых дальних целей маловероятно (нерабочие участки дистанции, называемые иногда техническими зонами).
Структурная схема автокомпенсатора АШП с дополнительными устройствами, реализующими названные выше методы, приведена на рис. 6.22, а. Помимо известных элементов АКП содержит ключи режекторные фильтры (Ф) с АЧХ К (f) (рис. 6.22, б). Эти фильтры обеспечивают исключение ЭС на fПЧ из цепей самонастройки АКП. СпектрАШП значительно шире спектра полезных сигналов и ПП. Вследствие этого основная часть спектра АШП проходит в цепь корреляционной обратной связи, что обеспечивает ее эффективную компенсацию. Ключ в цепиобратной связи замыкается в тот интервал времени, в котором с высокойстепенью вероятности отсутствуют ЭС и ПП. Этим исключается их влияние на качество подавления АШП.В целом, рассмотренные методы дискретной настройки АКП обеспечивают хорошие результаты по подавлению ПП и приемлемые показатели позащите от АШП.
Недостатком метода является ухудшение эффективности331Раздел II. Подсистема радиолокационных средств радиолокационной системыработы АКП в условиях нестационарных АШП. При последовательном включении систем защиты от активных и пассивных помех приходится также отказываться от режима поимпульсной перестройки частоты и поимпульсного изменения закона модуляции ЗС.
В частности, режим поимпульсной перестройки рабочих частот РЛС может привести к изменению корреляционныхсвойств помехи на разных частотах и снижению эффективности систем защиты от активных и пассивных помех. Остальные варианты соединения устройств защиты от АШП и ПП нуждаются в дополнительных исследованиях.6.7.
Структурные схемы типовых РЛС РТВкругового обзора6.7.1. Вводные замечанияКак было показано в параграфе 4.1, к основным параметрам и конструктивным решениям РЛС предъявляются весьма противоречивые требования, реализовать которые в одной конструкции РЛС не удаётся. В особой степени это касается парка РЛС РТВ, включающего в себя два обобщенных класса: РЛС БР и РЛС ДР. В свою очередь, РЛС БР подразделяются на два подкласса: а) РЛС МВП и РЛС (РЛК) ОНЦУ. РЛС БР имеют высокую стоимость при ограниченном ресурсе до ремонта и предназначеныглавным образом для решения боевых задач военного времени.