Вакин С. А., Шустов Л. Н. Основы противодействия и радиотехнической разведки. М., Сов. радио, 1968 (1083408), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Рис. 3.5. Пеленгапноннь:е харчнтсристони системы АСН с е, последовательным сртинен нем спгнтлои при ~ - — - О,З. ьт Как следует пз графиков, пелепгациопные характеристики выявляют в общем случае нелинейную зависимость управляющего напряжения и,ьи от угловой ошибки О. Пеленгационные характеристики можно считать линейными лишь при малых углах рассогласования О/Оса(0,5, Пеленгационные характеристики имеют ложные равносигнальные направления (боковь1е лепестки), которые проявляются сильнее с ростом интенсивности сигнала. Амплитуда сигнала оказывает существенно~ влияние на форму пеленгациоцных характеристик.
134 Увеличение параметра р, пропорционального амплитуде сигнала, приводит к росту углового расстояния ь,ежду максимумами характеристик. Заметим, что полученные формулы для пелепгацпонных характеристик (3.10) и (3.10а) и построенные графики (рис. 3.5) позволяют производить количественный анализ зависимостей лишь при углах О(Оса. Прп больших угловых рассогласованнях эти формулы могут дать существенную погрешность, однако качественная картина не искажается.
Рнс. 3.6. Пеленгапнонные характеристики системы АСН с в, последовательным сранвеннем снгналовтпрв — = 0.3. За,а 3.3. Помехи, прицельные по частоте сканирования Помехи, прицельные по частоте сканирования, создаются путем переизлучения принятых сигналов подавляемой РЛС с одновременной модуляцией их по амплитуде, априори известной или непосредственно разведанной в процессе создания помех, частотой сканирования этой же РЛС. Рассматриваемые помехи практически ьшгут создаваться лишь тем РЛГ, частота сканирования которых точно известна либо может быть определена 133 в процессе создания помех (РЛС с «открытой» частотой сканирования).
Простейшая блок-схема станции помех, прицельных по частоте сканирования, приведена на рис. 3.7. Принятый сигнал усиливается, модулируется по амплитуде напряжением вида и = ив+ ~/та Сок (йо( т'п)~ после чего излучается передающей антенной Аа. Я, вав ' «т соаФвт ув) Рас 3.7. Блок-схема перекат сака прппельпык по частоте скаапро- Вдапя помех. Рассмотрим воздействие на РЛС с коническим сканированием полезного сигнала н помехи, прицельной по частоте сканирования. Предположим, что имеет место сканирование только прн работе на прием (скрытая частота сканирования, пассивный или полуактивный режим пеленгации) и что полезный и помеховый сигналы имеют одинаковые несущие частоты, а также одинаковые фазы высокочастотных колебаний (фазы по несущей).
Кроме того, предполагается, что помеха и сигнал непрерывны. Заметим, что учет импульсного характера сигнала трудностей не вызывает и может быть произведен путем умножения нспрерывнюго сигнала на импульсную функцию времени. Нас будет интересовать установившееся состояние следящей системы при воздействии помехового и полезного сигналов.
Переходные процессы в данном случае не рассматриваются. Полезный и помеховый сигналы на входе антенны с учетом сделанных допущений могут быть представлены следующим образом: ис (г) = У,е~"~, (3.11) и„(() = — 0„(1 + тлп сов(а1п( — р )1 е~ '. (3.12) Здесь Ус =к ~Г Р,, — амплитуда полезного сигнала; (/ = к )l Р„,— - амплитуда помехового сигнала; изб ид — — [ис (1) + ип (с)[ [1+ то сов (йс~ срс)[, (3.13) где т, — коэффициент амплитудной модуляции, обусловленный сканированием приемной антенны, величина которого пропорциональна угловому рассогласованию 0 между равносигвальной линией и направлением на цель (в данном случае постановщик помех) *; йй„ вЂ” угловая частота сканирования; ср, — начальная фаза, определяемая положением цели относительно некоторой оси в плоскости, перпендикулярной равносигнальной линии (рис. 3.3,а).
На выходе приемника (на входе детектора огибающей) нз (3.13) с учетом (3.12) получим ип м=ксУс [1+Ь+Ьтпсоз(()пг — суп)[ Х Х [1 + тс соз (кхсг — 9с)[ е (3.14) где Ь= ф=~~ — ""; (3.15) ыпр — промежуточная частота. Если детектор линейный, то Иа его выходе выделяется огибающая ид — ккд(ус [(1+Ь)+(1+ 6)т, соз(й,г — у,)+ + Ьтп соз (Й„У вЂ” суп) + Ьт„те соз (Я„с — 'рп) соз Щ~ У = тс)[. (3.16) На выходе узкополосного селектпвного усилителя, резонансная частота которого совпадает с частотой сканирования, будем иметь только составляющие частоты Й„а также частоты 1)и, если последняя отличается от " Прп сопроео>кденни одной цехи, не создающей помехи, козф. фициеит тщлуляции близок к пулю (в устиноиизшемся режиме).
!37 к — коэффициент пропорциональности; тп — коэффициент модуляции помехового сигнала; Й„, уп — угловая частота и фаза модулирующего напряжения. Сканирующая антенна осуществляет амплитудную модуляцию принимаемой смеси сигнала и помехи, в результате чего на входе приемника напряжение имеет вид; гг, на величину, не большую, чем полоса пропускания селективного усилителя Лгг: и, т = к,к„к,,Уь [(1+ Ь) т, сох (П,( — р.) + + Ьпг„соз (й„~ — тгг)[.
(3.17) В результате перемножения рабочего и опорного сигналов в фазовом детекторе и последующего усреднения в фильтре сигнал ошибки соответственно для каналов наклона и азимута имеет вид: и„= к ((1 + Ь) пг, соз 1г, + Ьт„соз [(Ʉ— Й,) 1+ рп[) . (3.19) Первые слагаемые в (3.!8) и (3.19) представляют собой полезную составляющую сигнала ошибки, вызванную угловым рассогласованием пели (постановщика помех) относительно равносигнальной линии. Вторые слагаемые в (3.18) п (3.19) являются результатом действия помехи. Эффективность рассматриваемой помехи зависит в существенной мере от разности частоты модуляции 14 и частоты сканирования гг„ т.
е. от величины Ьй = [й„— Пь [. Практический интерес представляют лишь два случая подавления систем АСН рассматриваемым способом, когда: П,„.= П„, (3.20) [а, а, [< ба„.. (3.21) Здесь гзг)ь — полоса пропускания замкнутой системы АСН. В первом случае из (3.18) и (3.19) получим и„=-.-к [(1+Ь)т,. яп~р, +Ьт„з1п р„[, (3,22) и„=к[(1+Ь)т,соз р,+Ьпг„сову [. (3.23) Из (3.22) п (3.23) видно, что помеха рассматриваемого вида по своему действию эквивалентна некоторой фиктивной цели Ц', несовмещенной в пространстве с истинной целью Ц (рцс. З,З,а), Ипьглпг словами, 138 и„= к 1(1+ Ь) т, з (п рь + Ьт з(п [(τ— Пь) 1+ р„[), (3.18) помеховый сигнал порождает ложную информации>, имитируя появление второй фиктивной цели Ц', угловые координаты которой отличаются от координат истинной цели Ц.
В соответствии с пршщипом функционирования системы ЛСН равносигнальная линия в этом случае автоматически ориентируется в амплитудный центр тяжести источников Ц и Ц', расположенный Рпс. 8.8, 11оложенне истинной н фиктивной целей на пеленга цноиной характеристике. на прямой, соединяющей точки Ц н Ц' >рис. 3.3,б). Такое поведение системы ЛСН можно пояснить с помощью пелснгационной характеристики РЛС (рис.
3.8). Как всякая следящая система, использующая принцип автоматического регулирования по отклонению регулируемой величины от некоторого заданного значения, система АСН функционирует таким образом, чтобы всегда обеспечить равенство нулю напряжения на выходе фазового детектора. Напряжение ошибки на выходе фазового детектора равно нулю и состояние системы устойчиво, когда нуль пелснгационной характеристики расположится на отрезке ЦЦ' в точке амплитудного «центра тяжести» истинной и ложной делей, а крутизна пеленгационной характервстикп в этой точке положительна. При ином положении нуля пеленгацпонной характеристики равновесие системы нарушается, в чем можно непосредственно убедиться, смещая нуль пеленгацпонпой характеристики в разные точки в интервале ЦЦ', а также вынося его за границы этого интервала. Система ЛСН автоматически переместит антенну таким образом, чтобы ось равносигнальной линии располо>кплась на отрезке ЦЦ', причем фазы ~р, и д„в стационарном режиме будут отличаться ровно на !80' независимо от и; значения 1 момент включения передат- 139 чика помех (рис.
3.8). Напряжения сигнала ошибки (3.22) и (3.23) в соответствии с проведенными рассуждениями будут равны нулю, если 'рс ='рп'' (80', (3.24) (1+ Ь) т, = Ьла„. (3.25) Условия равновесия системы при воздеиствии па исе двух сигналов (3.24) и (3.25) называются соответственно условиями баланса фаз и амплитуд. Из (3.25) получим формулу для и,: тттс = тлп + и. Ь '4+а' (3.26) Формула (3.26) устанавливает связь между коэффициентами модуляции полезного и помехового сигналов. л'с 7 а Рнс. 3.9. Зависимость коэффициента модуляции спг юла на входе приемника от отношения помеха~сигнал системы АСН при действии помехи на частоте скани- рования.
Графики, соответствующие выражению (3.26), приведены на рис. 3.9. Как следует из формулы (3.26) и рис. 3.9, в принципе даже при бесконечно большом значении мощности помехи нельзя получить величину коэффициента модуляции полезного сигнала то болы~е коэффициента модуляции помехового сигнала пт,. Физически это объясняется тем, что в составе спектра помехового сигнала наряду с двумя боковыми составляющими, переносящими помеховую информацию, имеется несущая частота, передающая информацию об истинных угловых координатах источника помеховых сигналов, При постоянном значении коэффициента помеховой модуляции отношение мощности несущей к мощности боковых составляющих помехи также остается постоян- 140 (3.27) где ~lях,-я и (I„,, — максимальное н минимальное значения амплитуды модулированного колебания. Применительно к рассматриваемому случаю формулу для т, можно записать следующим образом: Е (8ю — 8) — Е (8о + 8) Д(8 -8) ..! Д(8 + 8) (3.28) Функция Е(0) может быть разложена в ряд в окрестности точки А (рис.