Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Использование указанных видов сигналов вызвано тем, что РЛС и РГС с импульсными сигналами большой скиажпостп.имсют ткссткнс ограничения по высоте полета соп!уовождспия целен. Сигналы, отраженные от земной поверхности, могут превышать па 30 — 90 дБ мощность полезного сигнала. Если указанные сигналы не разделены по времени, то сопровождение цели оказывается невозможным, Применение в импульсных РЛС систем селекции целей по скорости (СДЦ) позволяет повысить отношение сигнал/помеха на 10 — 30 дБ.
Ио этого недостаточно для сопровождения целей, летящих на предельно малых высотах (50 — 100 м). Решение проблемы было найдено за счет использования непрерывных и квазинепрерывных сигналов в РЛС истребителей, ЗРК и РГС ракет «воздух — воздух» и ЗУР «Спарроу», «Хок», «Пэтриот». С точки зрения селекции сигналов целей по частоте Доплсра нет принципиальных различий между РЛС (РГС) с непрерывными и квазнпепрерывными сигналами. Если в РЛС используется квазииспрерывное излучение и для частоты следования импульсов выполняется условие Гя~~2Рт,пат, где Ех,яат — высшая из используемых в РЛС (РГС) частот Доплера, то из спектра принятого сигнала можно вьщслить центральную часть спектра Га=)а+.са, т.
е. преобразовать квазипспрсрыв- 2!8 Рис. !9.27. Структурная схема системы АСС Рассмотрим подробно работу системы АСС полуактивной РГС, структурная схема которой приведена на рис. !0.27. Здесь индекс «х» относится к элементам хвостового канала приема, «г»вЂ” то х~е, но для головного канала. Станция подсвета цели (СПЦ) сопровождает цель. Электромагнитная энергия, рассеянная целью, принимается головной антенной и поступает на смеситель См,, Часть энергии, излучаемой СПЦ, принимается хвостовой антенной А, и поступает на смеситсль См„.
Так как и цель, и ракета движутся относительно СПЦ, то оба сигнала имеют доплеровские сдвиги. В результате преобразований частот в Смх и См, колебания и,(!) н и«(у) псре|юсятся на промежуточную частоту. Смсситсль 219 Смь нагруженный на фильтр доплеровских частот (ФДЧ), выделяет разпостную частоту о>р сос о>х Г>д с+Г>д л=()д, где Йл с и Йл „вЂ” доплеровские сдвиги частот в головном и хвостовом каналах соответственно. Колебание на входе устройства, следящего за доплсровской частотой (Сма), может оыть представлено в виде иад ~(1) =(),в«дч(1) соз (0,1 — ф,).
Здесь Кл Фд 1(с) =)с ()ха г(с) — огибающая сигнала, принимаемого головной антенной, несущая информацшо об угловой координате цслн, ФДЧ представляет шнронолосвый фильтр, полоса нропускання которого ЛЕьдч=Е~ .,— Ев м (рис, 10.27). Диапазон используемых частот ЛЕд Доплера определяется скоростью ракеты )гр и максимальной скоростшо атакуемой цели (ув. ~'Рдч(Е) Рв(Е~РсЯ 2(Ь „,„) Е Л .)( Рнс.. (0.28. Лмвлктудно-частотная характерно> вка системы АСС— й«дс>(Е) н свектральные плотности отраженного оч земной вовс х- ' р носта 0.(Е) н голезного 6,(Е) снгналов ва выходе фильтра дов- лсровсквх частот Частота Ед р=2)лр>гх, равная доплеровской частоте сигналов, отраженных от земной поверхности, делит весь диапазон доплеровских частот (скоростей сближения) на две части.
Одна из пих (рис. 10.28) соответствует атаке в породи о>о полусферу (Ел( ~Е, с), другая — в заднюю полусферу (Е,)Ежр), Система работает в режимах поиска и сопровождения. В режиме поиска работа системы АСС отличается от работы системы АСД только тем, что в системе АСС напряжение поиска иувр —— =(ус( перестраивает но линейному закону частоту управляемого гстероднпа (УГ). Когда разность частот на выходе Смз )с (() = =), с(() — Е,(() оказывается в пределах полосы УПЧ,, на автомат захвата (АЗ) начинает поступать сигнал и система переходит в режим сопровождения.
Вход интегратора (Инт.) подключается к 220 выходу частотного дискриминатора (ЧД). Одновременно включится и система АСН. При появлении расстройки частоты Л)р(г) =(с(() — ( д, где )чд — переходная частота ЧД, изменится частота УГ и Л), О. Так как па АСН поступает напряжение с выхода УПЧ,, то разрешающая способность системы по частоте Доплсра определяется его полосой пропускапия. Цели будут разрешены, если доплеровские частоты отраженных от пих сигналов будут различаться на величину, превыша>ощую полосу пропускания УПЧ„ т. е, будет выпогняться условие ЛЕ„= (Ел> — Еа) > Л6пчс Такая разность частот соответствует разности скоростей сближения ЛУссл=) ЛЬп!с /2. При Лсупчс 1 !О Гц, ) =3 см Лкссл=15 м>с. Если по тем или иным причинам произойдет срыв сопровождения, то через время «памяти> таам система АСС перейдет в режим поиска. В современных системах преимущественно применяются мононмпульсныс пеленгаторы, в которых для сопровождения цели по двум углам используют три сигнала: суммарный их и два разностных иа..
и иакм. Последние формируются непосредственно в антенно-вогповодпом тракте РЛС (РГС), > далее усиливаются, раздельно селсктируются в трех параллельно работающих селекторах. При этом слежение за частотой Доплсра осуществляется только по суммарному сигналу их с помощшо системы АСС. Разностные сигналы иа„и иахм выделяются цепями, включа>ощими в свой состав только смсситель и УПЧ,. При этом на одни входы дополнительных смесителей поступают разностпыс сигналы, а на вторые — колебания УГ, обеспсчива>ощего слежения за доплсровским сдвигом частоты суммарного сигнала. Естественно, что воздействие помех на такое трехканальное устройство будет эквивалентно воздействию помех па одноканальное устройство (рис.
10.27). Как и системе АСД, системс АСС создаются маскирующие (шумовыс) помехи и имитирующие (уводящие по скорости — частоте Доплера). Узкая полоса пропускания приемника (УПЧс). системы делает широкополосные шумовые помехи малоэффективными при подавлении РЛС (РГС) с непрерывным излучением.
Очевидно, что ширина спектра помех должна иметь тот же порядок величины, что и полоса пропускания приемника, т. е. Л(чсч=Л)кпчс =1 !О' —:1 ° 10' Гц. Часто такие шум>я называют доплеровскими. Как и при подавлении системы АСД, шумовые помехи рассчитаны па срыв автосопровождения цели. 221 При попадании шумов на вход частотного детектора напряжение и цд становится случайным, а вместе с ним случайной становится и частота управляемого гетеродина )т, (1). Если расстройка, обусловленная помехами А[а(1), выходит за предел дискриминационной характеристики ЧД, то наступает срыв сопровождения; При срыве сопровождения система АСЦ переходит в режим поиска сигнала, а если поиск пе увенчастся успехом, то в режим пассивного пеленгования источника помех.
Создание прицельных по частоте помех ввиду относительной малости гх)„возможно только методом ретрансляции сигнала РЛС с модуляцией его в станции помех по частоте или фазе. АМШП мало пригодны для подавления АСС, так как перед ЧД обычно включается симметричный двусторонний ограничитель и амплитудная модуляция им практически полпостшо устраняется. Уводящие по скорости (частоте Доплера) помехи создаются прежде всего для нарушения работы системы АСН. Здесь существует полная аналогия с созданием помех, уводящих по дальности. Сущность процессов, происходящих в станции уводящих по частоте помех, сводится к ретрансляции сигнала подавляемой РЛС с изменяющимся во времени смещением его по частоте, Управляющее напряжение иг„р, подаваемое на второй (ускоряющий) анод ЛБВ, изменяет время задержки сигнала та. Если на входе ЛВВ колебание будет определяться выражением е,„(!) =Е,„соз (го,! — фе), то на ее выходе опп будут описываться выражсписм е",(1) = Ба„„соз (го,[1 — т.а — г, (1) ) — ф,) Частота выходного сигнала Для небольших изменений напряжения на втором аноде существует прямая пропорциональная зависимост1 т,(1) =й,игая(1).
Тогда пщпр О) маых гас )Г" гас ш Чтобы частота гоаыя изменялась по линейному закону, необходимо, чтобы и „,, менялось по закону, привсдсшюму па рис. )0.29. Как видно из этого рисунка, из„„представляет последовательность песимметричпых пилообразных колебаний с уменьшающейся во времени длительностью Ти, 222 Рнс, 10,20. Временной график упранлщощего напряжения на ЛВВ прн создании уводящей по скорости сближения радиопомехи Рассмотрим изменение частоты на интервале О<1<Та. Очевидно, что фаза колебаний повторяет закон изменения и, р и определится выражением зр1 — — ф,+йеБ,„Т„, а частота колебаний совершит скачок на Ьщ,, =Ьф(Т„. Если, например, Ьф=2п, а Т„= ! с, то скачок частоты будет А)выя=йгдаых/2Л= ! Гц; если Та=О,! с, то Я),ы„= ! ° )О Гц, н т. д.
Поскольку Ти(1) — убывающая во времени г[>уикция, то А[ам будет возрастающей функцией времени. Выбором закона изменения Ти(1) можно получить любой заданный закон изменения [,ыя(1), в том числе и линейный. Естественно, что в процессе увода селектора целей по скорости система АСН сопровождает постановщик помех без ошибок.
После выключения станции помех начинается процесс поиска сигнала по частоте, в течение которого система АСН отключена. Цель пе сопровождается, благодаря чему накапливается ошибка сопровождения цели по угловым координатам, что и является основным эффектом создания уводящих помех. 1010. ПЕРЕНАЦЕЛИВА)ОЩИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ ПОМЕХИ РЛС АС1! . Защита самолета от ракет может быть решена путем пх пере- нацеливания на облако диполей или на земную поверхность, облучасмых сипгалами станции помех, установленной па этом самолете. Перенацеливание, т.
с. псревод РЛС АСЦ или РГС с сопровождения цслн на сопровождение облака диполсй или участка Рд. а=21'р. а/г. Рд. ах= ($'с соз й) /Х, Рд. ц —— (2)тс соз й)/Х. Р земной поверхности, рассеивающих сигнал станции помех, возможно прн выполнении ряда условий. Прегкде всего должно бы!ь выполнено условно /с=Р /Рс= /тп. Кроме того, необходимо, чтобы в момент псрспацелнванпя защищаемый самолет и объект, на который осугцсствлястся перенацеливание, находились в пределах основного лепестка ДНА подавляемой РЛС. Перенацеливание требует псреводнть РЛС с сопровождения сигнала цели на сопровождение сигнала, отраженного от земной поверхности или облака дппольных отражателей.
Рис. г0.30. Геометрические соотнодгсннн прн создании нерснаде- днаающнх помех: а — Рлс с сслскцкса-цслса пс дальпастк, б — Рлс с сслскцкса цслса пс скорости солка сппн В РЛС, использующих импульсные сигналы с большой скважностью и осуществляющих селекцию целей по дальности, возможно перенацеливание па диполи, отстреливаемые с помощью пиропатронов в верхшою или нижнюю полусферу.