Вакин С. А., Шустов Л. Н. Основы противодействия и радиотехнической разведки. М., Сов. радио, 1968 (1083408), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Величииы промежутков времени Г~ п Гь в течеиие которых система ЛСН разомкнута, зависят как от параметров системы АРУ, так и от характеристик помехи. В первом приблцжеиця оип могут быть определены следующими формуламц (35]: Кэ ((~ — ( агг) (о акх (К,(Гл — Е,) тле Ге — постоянная времеви фильтра ооратиой цепи АРУ; Кч, а, кз — параметры системы АРУ (см. $ 3.2); (lч — средиее эяачевие огибаюгцей помехи иа входе УПЧ; (г„р — уровень ограиичеиия приемника; Г, — иапряжевие задержки ЛРУ.
В обычных условиях, без прерывистой помехи, заданному звачеиию угловой ошибки 0 соответствует определеииая велвчииа управляющего сигнала (Уг (рпс. 3.23,е). Воздействие помехи приволит к уменьшению управляющего напряжения до чровпя, определяемого средним зпачеиием импульсиого напряжении ошибки ()е (величпка углового рассогласования 0 и в том п другол! случаях предполагается одинаковой). Это эквивалеятио умепьшеиию коэффициеита передачи системы АСН, который в первом пряближеиии может быть определен формулой к, „ к пт— (3 52) где кп т — коэффициент передачи системы ЛСН при отсутствии прерывистых помех; г2 — скважиость поступлеипя ииформапип, Из рис.
323,е Т а т — (( +А)' )( ° !63 поэтому выражение (3 52) может быть переписано в виде (1 Т )йь На рис. 3 24 изображена качественная зависимость козффнциента передачи системы АСН от отношения длительности импульса помехи к постоянной времени фвльтра тгТа для постоянных значений периода следования импульсов Т и амплитуды помехи ГГч. При некоторых оптимальных значениях т,ч, и Т,„, коэффициент передачи системы АСН становптся минимальным. к чу кау нэ» т г каю Рис.
3.24. Влияние параметров прерывигтай помехи на коэффициент передачи псленгационного устройства системы АСН. и 8х — — —— кд т 164 Уменьшение нли увелячение длительности импульса т н периода Т относительяо значений тьь и Т„, приводит к умеиьшенггю эффективности помехи. В первом слу шс это происходит нз-за того, что система АРУ не будет успевать реагировать на каждый импульс помехи и установит усиление приемника в соответствии со средним значением интенсивности помехи и сигнала, так что срезание амплитудной модуляции и подавление полезных сигналов будет отсутствовать. Во втором случае система АРУ, наоборот, будет успевать отрабатывать по полезному н цомеховому сигналам. Промежутки врелгени разомкнутого состояния системы АСН будут уменьшаться, а периоды замкнутого состояния увеличиваться, что приведет в конечном итоге к снижению эффективности рассматриваемого помехового воздействия.
Уменьшение коэффпциевта передачи системы АСН, происходящее под воздействием прерывистых помех, приводит к росту дана. мической ошибки сопровождения цели. Для линейно-нарастаюшего входного воздействия вида О, =И, где и — скорость изменения входного угла, динамическая ошибка сопровождения цели системы с астатизмом первого порядка изменяется обратно пропорциональнОйныт Е.
Прерывистые помехи могут вызвать даже потерю устойчивости некоторого класса систем АСН с так называемой «клювообразной» амплитудно-фазовой характеристикой У таких систем потеря устойчивости может наступить как при увеличении коэффициента передача к„т, так и при его уменьшении.
ь указу/ дд ВО ФМ, град ВО «О х ! -гОО гчО гУО 37О Рпс. 3.2Гх Логарифмические характеристики системы АСН. На рис. 3.25 приведены амплитудная /.)йт(ю)) и фазовая гр(го) логарифмические характеристики гипотетической системы АСН )36). Рассматриваелгая система станет неустойчивой, если при воздействие прерывистых помех коэффициент передачи кч, уменьшится на Ь,ю — 20 дб. Зная критическое значение коэффициента передачи к« „, при котором наступает потеря устойчивости, можно пз рнс. 3.24 определить устойчивость системы по параметру кч т на плоскости с параметрами «длительность т — период следования Тъ импульсов помехи. АКТИВНЫЕ ПОМЕХИ СИСТЕМАМ АВТОМАТИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ С ОДНОВРЕМЕННЫМ СРАВНЕНИЕМ СИГНАЛОВ 4.1. Введение истомы АСН с одновременным сравнением сигналов С (моноимпульсные системы) получили в последнее время широкое распространение.
Они имеют более высокую помехоустойчивость по отношению к активным помехам, создаваемым из одной точки. В силу принципа моноимпульсной пеленгации помеха пз одной точки может эффективно воздействовать только на неидеально выполненные системы, например на системы АСН с неидентичными амплитудными или фазовыми характеристиками (35, 38, 41, 42). Учитывая, что воздействие помехи из одной точки на моноимпульсные РЛС достаточно подробно исследовано и что эта помеха малоэффективна, мы не будем останавливаться на ее анализе. Ниже рассматриваются помехи, создаваемые вынесенным источником (помехп из двух и более точек пространства). В простейшем случае помеха такого рода может представлять собой пару разнесенных в пространстве отражающих объектов.
При наличии в поле зрения РЛС нескольких источников помех реализуется многоточечная» помеха. Определяющее значение при анализе воздействия «двухточечныхл помех приобретают фазовые соотношения сигналов, поступающих на вход РЛС. Поэтому в дальнейшем проводится разделение помеховых сигналов на некогерентные и когерентные. Первые характеризуются отсутствием какой-либо детерминированной связи между фазами высокочастотных колебаний обоих, поступающих на вход системы, помеховых сигналов, в то время как разность фаз высокочастотных колебаний, соответствующих когерентным помеховым сигналам, в течение относительно длительного времени не меняется.
16б 4.2. Пеленгационные характеристики систем АСН с одновременным сравнением сигналов В настоящее время имеется довольно большое количество различных систем АСН с одновременным сравнением сигналов. Наибольшее распространение получили системы с суммарно-разностной обработкой сигнала. 1(ратко поясним принцип построения таких систем и рассмотрим их пеленгационные характеристики. Г а мгла ус Ра с ао Рис. 4Л, Функциональнаи схема пеленгацнонного устройства моно- импульсного типа с суммарно.разноствой обработкой сигнала 1ам- плитудво-фазового типа). На рис.
4.1 представлена функциональная схема пеленгационного устройства системы АСН смешанного (амплитудно-фазового) типа. Из данной схемы фазовые и амплитудные' пеленгаторы могут быть получены как частные случаи. Например, при Ос=О и аро=п/2 имеем чисто фазовую систему АСН. Сигналы, принимаемые от цели Ц антеннами А, и Ам поступают на схему формирования суммарного (ис) и разностного (ир) напряжений. При угловом смещении цели от равносигнального направления на угол О эти напряжения соответственно равны ив =и,+и,=У!г(0,— 0)соз( г+<р)+ + Р (0, + 0) соз (и1 — у)1, (4.1) ир — и, — и, =У(г(0,— 0) соз(иЮ+са)— — Р(0,+О) соз(-1 — 2Н.
04 2) Здесь (/ — амплитуда сигнала на входе антенной си- стемы (А, и Аг) ' Р(0) — нормированная диаграмма направленности антенны (А, или Аз); Оо — угловое смещение максимумов диаграммы направленности относительно равносигнального направления; и — частота сигнала; ~р=М з1п 0 — фазовый сдвиг в антеннах А, и А,, обусловленный смещением цели на угол 0 относительно равносигнального направления; 2~ й =- — — волновой' коэффициент; Х 2Ы вЂ” расстояние между фазовыми центрами антенн А,иА,.
На выходе УПЧ суммарного н разностного каналов получим и,.',„~ =- К,(7 (г'(О, — О) сов(~~„Е + +О)+Р(О,+О) ( „,( — ~)), (4.8) ип,„„= К,77 [г (О, — О) сов (мипг+ у — Ф',)-- — Р (О, + О) соз ( г — ср — ф',)(, (4.4) где К, и Кр — коэффициенты усиления соответственно суммарного и разностного каналов; ы,р — промежуточная частота; Ф о=фе+~рь — чр — фазовый сдвиг, состоящий из фазового сдвига в фазовращателе разностного канала (фо), в УПЧ суммарного (у,) и разностного (От) каналов.
В дальнейшем считается, что суммарный и разностный каналы полностью идентичны (~р,=~рр), поэтому КС=Кр=К. (4.5) т те. В установившемся режиме коэффициент усиления УПЧ суммарного канала в соответствии с формулой (3.8) может быть записан в виде Ко 1+ х,и„,„ (4.6) где (4.7) Ц, =Е/!Р'(О,— О)+Р(О,+О)+ 1 + 2Р (О, — О) Р (О, + О) сов 2ср)' нлп с учетом (45) К= КС=Кг,= 1 1+ р [Го(эо — 8)+ Г'(Во+8)+2Г(Во — 8) Г(8,+8) соя 21]з (4 8) где 1гг акз()- — эквивалентный коэффипиЕнт ПЕРеДачи усиления гистемы АРУ. При амплитудной пеленгации в формулах (4.3) н (4.4) следует положить гр =О или с[=О (диаграммы направленности антенн А, гг А, совмещены) н ф'=О; при фазовой пеленгации Ос=О (диаграммы направленности антенны А, и А, разнесены в пространстве, но направления пх максимумов параллельны) и фо —— и/2.
Полагая, что фазовый детектор выполняет операцию умножения и усреднения входных сигналов, находим с учетом соотношений (4.3) и (4.4) напряжение на выходе пеленгационного устройства * — н' цф д=к ггспн= 2 КсК~[У Х )(Цг"' (8, — 8) — Е' (8, + 8)] сон ), + +2Р(8о--8)Г(8о+8)з[п2фьйпф~) (49) где к' — постоянный коэффициент.
Соотношения (4.8) и (4.9) дают выражения для пеленгационных характеристик. Амплитудная пеленгация Полагая в (4.9) гр=О(гг'=О), фа=О и подставляя вместо К его выражение (4.8), получим формулу для пеленгацпоппой характериспгкп амплитудной системы АСН и [Д (В,— 8) — Г (В,+В)] фи)Д ф Д (1+ И[Е(Во — 6)+ Г(8, + 6)])' о Напомним, что операция усреднения в данном случае физичеснн означает фильтрацию фильтром фазового детектора высокочастотных составляющих сигнала иод. 169 где КОК' ке„— — —, 2 Фазовая пеленгапня В случае фазовой системы АСН в соотношении (4.9) необходимо положить $,=0 и ф,= —. Тогда с учетом Я вЂ” 2 равенства (4.8) получим 2Гнеке (8) юп 27 ф и (1+ 2ИГ(8) сов т)е' Для удобства сравнеаия пеленгационных характеристик при фазовой н амплитудной пеленгации будем счи- яназадая пеленгация лмллалггнгная пеленгацня Рис.
4.2. Антенные устройства мононмпульсных систем АСН фазового и амплитудного топав. тать, что максимальный размер антенной системы в обоих случаях одинаков и равен О. Кроме того, предположим, что фазовые центры антенн (т. е. их облуча- 0 тели) разнесены на величину 2гу= —,, а диаметр каждо- 2 ' 17 го отражателя (например, параболического) равен— 2 (рис. 4.2). 170 ()ри этих условиях формула (4.11) преобразуется к виду 2маГ'(8) а!и х (иф „)ф = кэ (4.12) 1+ 2РГ (8) сои где х = — з)п В = — з(п В. л01 . 4по На рис.