Вакин С. А., Шустов Л. Н. Основы противодействия и радиотехнической разведки. М., Сов. радио, 1968 (1083408), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Например, если данные о координатах постановщика помех (ПП) поступают от двух РЛС (рпс. 2.8), то в результате их сопоставления (обработки) мо'кно определить положение ПП с большей точностью, чем в случае одной РЛС (при наличии двух РЛС может быть применен базовый метод измерения дальности). Для каждой нз двух РЛС имеем соответственно зоны подавления, определяемые площадями секторов 5~ и 5ь Сопоставление этих зон, кроме решения задачи измерения дальности, позволяет в значительной мере увеличить разрешающую способность системы радиолокационных станций в условиях помех. Точность определения координат постановщика помсх н прикрываемых им самолетов зависит от величины секторов Ьь 5е и величины запаздывания в поступлении информации от различных РЛС.
При обработке данных от двух РЛС точность определения координат ПП увеличится, но останется все же меньшей, чем в случае работы без помех. Таким образом, наличие помех приводит к образованию вокруг постановщика помех некоторой области 5„, называемой областью неопределенности. Размеры ее определяют разрешающую способность и точность системы РЛС в условиях помех. Очевидно, что при наля пш нескольких РЛС 5я(5ь 52 ° ° ° 5п.
,'В частном случае одной РЛС область неопределенности совпадасг с зоной подавления, т. е. Размеры областей неопределенности весьма приближенно (без учета запаздывания) могут быть найдены с помощью формул (2.8), (2.8) и кривых, приведенных на рис. 2.4, 2.5, 2.7. Зная размеры областей неопределенности и характер их изменения во времени, можно решать некоторые задачи радиопротиводействия: — определять минимальные дальности подавления; — находить безопасные участки маршрута в зоне ПВО; — производить расчет нарядов сил и средств радиопротиводействия, необходимых для подавления данной системы РЛС.
2.2. Непрерывные шумовые помехи Радиолокационным стаипиям, работающим в режиме обзора, в принципе могут быть созданы: — непрерывные шумовые помехи, — импульсные помехи. На рис. 2.9 показан примерный вид экранов РЛС в случае воздействия на них шумовых и импульсных помех. ау Рис. 2.Э Вид экранов индикатора кругового обзора РЛС при воз. действии активных помех. л — слабые непрерывныс шумовые намети, б — помете средней интенсивиасыс е -- силвныс помехи; г — действие непрерывных шунопых н ннпулвсных помех.
Рис. 2.9,а соответствует воздействию на РЛС слабой непрерывной шумовой помехи. Наличие нескольких ярких лучей на экране объясняется воздействием активных помех по боковым лепесткам диаграммы направленности данной РЛС. Увеличение мощности помехи на входе приемника приводит к расширению засвеченных секторов 90 1рис.
2.9,6). Очень интенсивные помехи приводят к перегрузке индикаторного устройства, в результате чего засвечивается почти весь экран индикатора РЛС 1рис, 2.9,в). В пределах засвеченных секторов достаточно мощные помеховые сигналы исключают возможность радиолокационного наблюдения целей. Непосредственным результатом действия непрерывных шумовых помех является маскировка полезных сигналов в некотором телесном угле и соответствующем интервале дальности. Вследствие этого существенно ухудшается разрешающая способность и сии>кается точность определения направления на цель. Измерение дальности с помощью РЛС может быть вообще исключено в течение длительного времени. Шумовые помеховые сигналы являются наиболее универсальными среди известных к настоя>нему времени помеховых сигналов.
Онн обеспечивают принципиальную возможность маскировки полезных сигналов любой структуры и формы. Если помеховый сигнал представляет собой белый гауссов шум, то вероятность правильного обнаружения полезного сигнала в шумах на выходе оптимального приемника определяется только отношением энергии сигнала Е к спектральной плотности шума 6 н не зависит от формы сигнала. Более того, как показывает теория обнаружения сигналов в шумах, пороговое соотношение (Е,'Ь) „„, соответствующее заданной вероятности обнаружения прп некоторой вероятности ложной тревоги, не зависит и от реализованного способа оптимальной обработки сигнала.
11оэтому для создания эффективных шумовых помех необходимо и достаточно обеспечить лишь определенное значение отношения Е)6, соответствующее допустимому по условиям преодоления ПВО значению вероятности правильного обнаружения полезного сигнала в шумах и заданной вероятности ложной тревоги. Под коэффициентом подавления шумовым помеховым сигналом импульсной РЛС, работающей в режиме обзора, понимается такое значение отношения мощности помехового сигнала Р„, в пределах полосы пропускания линейной части Л~„г, к мощности полезного сигнала Р, на входе оптимального приемника, при котором вероятность правильного обнаружения пачки из 91 и импульсов равна с>=0,5 при вероятности ложной тревоги (с>о= 10 'в.
В данном случае имеется в виду оптимальный приемник в смысле Неймана — Пирсона, обеспечивающий наибольшую вероятность правильного обнаружения гу при заданной вероятности ложной тревоги 1)о. Указанный приемник в случае некогерентных высокочастотных импульсов пачки строится по следующей блок-схеме: — линейная часть приемника, являющаяся оптимальным фильтром для каждого импульса пачки; — линейный детектор; — последетекторный интегратор импульсов.
ау 2> 0,0 Гсб 0,1 0 0 г в В В В~и 40 00 00 40 В~я а) 0) Рис. 2.10. Характеристнкн обнаружения: а — детерминированного сигнала; б — флунтуируюжега сигнала. Оптимальный приемник некогерентных высокочастотных импульсов практически реализуется в виде обычного супергетеродинного приемника с индикатором кругового обзора в качестве интегратора 1иидикатор с послесвечением).
Теория обнаружения определяет зависимости вероятности правильного обнаружения Т> от отношения могц- ,l'2,5 ности сигнала к мощности шумовой помехи д — -- у — ' й и числа импульсов и в пачке при заданной вероятности ложной тревоги." Эти зависимости для полезных сигналов с постоянной * Зпаиенос вероятности ложной тренши в некоторых слунаях, пожег варьирогапся в сравиитель'ю широких пределах. Так, например, при изменении вероятностя ложной тревоги в 1О' раз отношение сигнал>шум, соответстиугошее вероятности правильного обнару. ження, равной 0,5.
меняется всего в 1,4 — 1,5 раза. 92 амплитудой изображены на рпс. 2.10,а, Если производится обнаружение флуктуирующего сигнала, то можно воспользоваться характеристикой обнаружения, приведенной на рис. 2.10,6. Зададимся !!о=!О-б, тогда значение Р=0,5 обеспечивается, если (2.9) где (2.12) и — (облЕи.
где (аб. — время облучения цели; Е„,— частога следования импульсов. Найдем время облучения аа,а оабл = биоа1иии ' где Оал — ширина диаграммы направленности антенны, подавляемой РЛС по половинной мощности; М вЂ” число оборотов антенны в минуту. С учетом (2.12) и (2.13) пз (2.11) получим искомое выражение для коэффициента подавления Йа: (2.13) ~и~о,а Зевло .„„' формула (2.14) получена в предположении, что луч антенны РЛС сканирует только по азимуту н что помеховый сигнал представляет собой белый гауссов шум.
93 (2.14) / 2,6 )= йг — '= Ув,в(~,(р,).и. Из (2.9) и (2.10) легко получается формула для коэффициента подавления шумовым помеховым сигналом импульсной РЛС, работающей в режиме обзора б (2.11) Выразим коэффициент подавления А„через параметры станции: частоту следования импульсов, ширину луча диаграммы направленности и скорость вращения антенны подавляемой РЛС.
Число импульсов п в Пачке определяется временем облучения цели за один цикл обзора и частотой следования импульсов (2.15) Белый гауссов шум обладает наибольшими маскирующими свойствами среди других случайных помеховых сигналов заданной мощности. Реальные шумовые помеховые сигналы, создаваемые с помощью передатчиков помех, по статистическим и спектральным характеристикам отличаются от белого гауссового шума, в силу чего они уступают ему и по маскирующим возможностям. Как уже отмечалось ранее, мерой маскирующей способности шума может служить его энтропия или энтропииная мощность.
До обнаружения цели имеется априорная неопределенность. Априори цель с некоторой вероятностью Р; может появиться в каждом гчм элементарном объеме (импульсном объеме) пространства, обслуживаемого той или иной радиолокационной станцией. Обозначив через А, событие, состоящее в появлении цели в 1-м элементарном объеме, можно составить вероятностную схему А, учитывающую априорные сведения о цели (А„..., А»..., А„) Ь „...,Ро...,Р.у' и Р,= 1. /эа Количественной мерой неопределенности, даваемой вероятностной схемой, является энтропия, определяемая известной формулои: и Н (А) = — ~' Р;1оКРо Если бы РЛС работала в отсутствии помех, то в результате обработки принятых за цикл (илн несколько циклов) обзора сигналов априорная неопределенность была бы полностью снята, чему соответствует равенство нулю апостериорной неопределенности Н (В).