Раздел 2 лекции (1085182), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Спектр гармонического сигнала – 1 несущая частота (δ-функция). Шириной спектра помехового сигнала называют область частот.
∆fп = fmax - fmin
∆fс ≈ 1 ⁄ τи
P ~ U2 [0.49 = (0.7)2 ≈ 0.5]
Если спектр по мощности – то на уровне 0.5, если по амплитуде – 0.7.
Рисунок 5.
Заградительная помеха требуется, когда заранее не известна частота, либо когда ведётся работа по нескольким РЛС. Прицельная помеха – в 3 раза шире полосы пропускания. Она эффективна при подавлении единичных РЛС.
-
Подавление РЛС ОНЦ имитирующими и маскирующими помехами.
Реальные сигналы всегда принимаются на фоне непреднамеренных помех. В условиях преднамеренных помех, приём сигнала затрудняется ещё больше. Рассмотрим простейший случай наблюдения 2-ух воздушных целей на разных дальностях.
СИ – синхроимпульс.
Рисунок 6.
В РЛС ОНЦ имеется пороговое устройство, сравнивающее мгновенное значение принятого сигнала с пороговым значением. При превышении порога фиксируется наличие цели. При этом возможны следующие события:
-
Цель обнаружена правильно (вероятность WПО)
-
Фиксируется наличие цели при её отсутствии – ложная тревога (вероятность WЛТ)
-
Пропуск цели (вероятность WПР)
-
Отсутствие сообщения о цели при её отсутствии – правильное необнаружение (вероятность WПН)
WЛТ + WПН = 1; WПО + WПР = 1
W ЛТ и WПО взаимно независимы. Они зависят от величины выбранного порога. Считается, что РЛС ОНЦ выполняет свои функции при WЛТ ≤ 10-5 и WПО > 0.9;
Значение WПО и WЛТ зависят от спектра плотности шума и выбранного значения порогового напряжения. Зависимость вероятности правильного обнаружения от вероятности ложной тревоги при различных значениях спектральной плотности шума называется характеристикой обнаружения РЛС.
Рисунок 7.
При формировании маскирующих помех РЛС ОНЦ (в случае достаточно равномерной спектральной плотности шума в пределах полосы пропускания УПЧ), на выходе АД формируется шумовая составляющая в течение всего периода наблюдения. При сохранении порогового значения увеличивается вероятность ложной тревоги. При стремлении сохранить WЛТ на допустимом уровне, за счёт повышения напряжения порога уменьшается вероятность правильного обнаружения WПО.
Визуально, на экране индикатора образуется засвеченный сектор, яркость которого максимальна в центре и спадает к краям. При увеличении мощности помехи, ширина засвеченного сектора увеличивается. При дальнейшем увеличении мощности появляются дополнительные засвеченные сектора (за счёт приёма помехи по боковым лепесткам ДНА). В предельном случае может быть засвечен весь индикатор.
При создании имитирующих помех формируются помеховые сигналы, аналогичные полезному, но в разные моменты времени. Имитирующие помехи затрудняют целераспределение и способствуют распылению сил и средств ПВО.
9 апреля.
-
Критерий эффективности помех.
Для оценки используются критерии:
-
Информационные - оценивается информационный ущерб, наносимый противнику; применительно к РЛС ОНЦ его можно оценить как объем области пространства прикрытый помехами к объему пространства наблюдаемого этой РЛС (на плоскости можно оценить как SЗАСВЕЧ/SВСЕЙ ИКО);
-
Энергетические - используют параметры подавляемого РЭС и передатчика помех;
-
Оперативно-тактические - оценивается влияние РЭП на выполнение боевой задачи.
Пусть вероятность выполнения боевой задачи WБЗ – без ведения РЭБ, при ведении - WБЗ РЭБ.
Выполнение боевой задачи авиации
WБЗ = WПВО ∙WОБН∙WПОР, где
WПВО – вероятность преодоления ПВО (основное, на что могут повлиять помехи),
WОБН – вероятность обнаружения, WПОР – вероятность поражения.
WПВО = WИА∙WЗРК∙WЗСК, где
WИА – вероятность попадания истребительной авиации (ИА),
WЗРК – вероятность попадания зенитно-ракетных комплексов (на дальних подступах),
WЗСК – вероятность попадания зенитно-ствольных комплексов (непосредственное прикрытие)
WПР ПВО = (1 - WСБ ИА) ∙ (1 - WСБ ЗРК) ∙ (1 - WСБ ЗСК), где
WПР ПВО – вероятность преодоления ПВО, WСБ ИА – вероятность быть сбитым ИА,
WСБ ЗРК – вероятность быть сбитым ЗРК, WСБ ЗСК – вероятность быть сбитым ЗСК.
WСБ = 1 - (1 - W1СБ)n, где
W1СБ - вероятность поражения одним снарядом одной цели, n – количество пусков ракет .
При ведении РЭБ можно снизить как W1СБ, так и n.
Уменьшение n достигается РЭП РЛС ОНЦ. Уменьшение W1СБ достигается РЭП РЭС управления оружием.
Эффективность РЭБ при выполнении определенной боевой задачи:
η = WБЗ РЭБ / WБЗ
KП – коэффициент подавления - это минимально необходимое отношение мощности помехового сигнала к мощности полезного сигнала на входе приемника подавляемого РЭС в пределах его полосы пропускания, при котором его подавление осуществляется с заданной эффективностью. |
Коэффициент подавления различен для каждой пары РЭС передатчика помех. Величина KП зависит от применяемой помехи и от применяемых в подавляемой РЭС мер защиты.
Чем меньше KП, тем условия для подавления РЭС лучше.
В случае, если в реальных условиях отношение мощности помехи к мощности сигнала на входе приемника превосходит или равно KП, то РЭС считается подавленной, а если меньше, то РЭС остается неподавленной.
-
Уравнение РЭП для активной радиолокации.
Уравнение РЭП для активной радиолокации – это выражение, определяющее отношение мощности помехового сигнала к мощности полезного сигнала на входе приемника подавляемой РЛС в пределах его полосы пропускания с учетом параметров РЛС, передатчика помех, цели и их взаимного расположения. С помощью данного уравнения определяется K.
Плотность потока мощности - мощность сигнала, приходящаяся на единицу площади.
При использовании ненаправленной антенны вся излучаемая мощность распределяется по всем направлениям одинаково, таким образом, на расстоянии R:
Коэффициент усиления антенны G(θАЗ,θУМ) – функция, показывающая отношение мощности сигнала, излучаемого антенной в направлении, определяемом двумя углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях, к мощности, создаваемой в этом же направлении ненаправленной антенной, при подведении к антеннам одной и той же мощности.
ДНА – это функция, определяющая напряженность электрического поля (мощность сигнала), создаваемого антенной в данном направлении.
Нормированная функция ДНА – это ДНА, деленная на её максимальное значение.
Различают нормированную функцию ДНА по полю и по мощности.
F(θАЗ,θУМ) - по полю
F2(θАЗ,θУМ) – по мощности
G(θАЗ,θУМ) = G ∙ F2(θАЗ,θУМ), где G – максимальное значение коэффициента усиления антенны.
Эффективная площадь антенны A(θАЗ,θУМ) – функция, определяющая способность приемной антенны собирать падающие на неё электромагнитные волны в зависимости от направления прихода. Зависит от направления прихода и нормированной функции ДНА.
A(θАЗ,θУМ) = A ∙ F2(θАЗ,θУМ), где A – максимальное значение эффективной площади антенны.
Эффективная площадь рассеивания цели σц – площадь идеально отражающей плоской пластины, которая будучи помещенной в точку цели перпендикулярно направлению электромагнитной волны, создает в раскрыве антенны РЛС такую же плотность потока мощности, что и реальная цель.
Вывод уравнения. Исходные данные.
Для наглядности вывод уравнения производится для плоскости.
Рисунок 8. Создание радиопомех из зон.
РЛС:
Pp – мощность передатчика РЛС;
Fp2(φ) – нормированная функция ДНА РЛС;
Gp(φ) – коэффициент усиления антенны РЛС;
Aпрм(φ) – эффективная площадь антенны;
Δfпрм – полоса пропускания приемника РЛС;
φЦ – угол между максимумом ДНА РЛС и направлением на цель;
φП – угол между максимумом ДНА РЛС и передатчиком помех;
Передатчик помех:
PП – мощность передатчика помех (ПП);
FП2(φ) – нормированная функция ДНА ПП;
GП(φ) – коэффициент усиления антенны ПП;
ΔfП – ширина спектра помехи;
γп≤1 – коэффициент поляризации;
φП – угол между максимумом ДНА ПП и направлением на РЛС;
Цель: σц ;
-
Определим мощность полезного сигнала на входе приемника РЛС.
Плотность потока мощности полезного сигнала у цели составит:
Мощность сигнала отраженного целью:
Отразившись от цели, сигнал мощностью PЦ распространяется в обратном направлении и достигает РЛС, создавая при этом в раскрыве антенны РЛС плотность потока мощности:
Из попадающего на антенну потока мощности, антенна соберет на вход приемника сигнал мощностью:
-
Определим PП на входе приемника РЛС.
Для этого сначала определяем pп в раскрыве антенны РЛС (в непосредственной близости к антенне):
-
Находим K.
Полученное выражение называется уравнением РЭП для активной радиолокации.
Для приведения уравнения РЭП к трехмерному виду достаточно добавить в ДНА вторую координату (F2п(θp,θp)). Данное уравнение выведено для свободного пространства и не учитывает потерь и искажений при распространении электромагнитных волн в реальной атмосфере.