РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ, ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ (1087875), страница 24

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 24)

Полученное расстояние также является максимально допустимым удалением ПП от подавляемой станции, при котором обеспечивается требуемое значение (в пределах расстояния подавляемая РЛС - цель),

Минимальная дальность действия РЛС, на которой цели не обнаруживаются при воздействие помех (цели еще скрываются помехами).

. (14.22)

Это выражение справедливо при условии пренебрежения собственными шумами РПУ РЛС.

Если помеха действует по основному лепестку ДНА, то зона подавления, отсчитываемая от ПП будет больше, чем при воздействии по боковым лепесткам и защищаемый самолет может необнаруженным приблизиться к РЛС.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАССИВНЫХ

ПОМЕХ

Одним из эффективных способов ведения радиоэлектронной борьбы является создание пассивных помех. Пассивные радиоэлектронные помехи создаются за счет воздействия на радиоэлектронные средства энергии электромагнитных волн, рассеянных (отраженных) искусственными и естественными отражателями (объектами) или отражающими средами. Вторичным источником электромагнитных волн, создающих пассивные помехи, становится облучаемый объект. Интенсивность рассеяния волн зависит от размеров, конфигурации объекта и электрических свойств материала, из которого он изготовлен.

Известны естественные и искусственные пассивные помехи. Первые возникают вследствие рассеяния электромагнитных волн земной поверхностью, различными местными предметами, облаками, каплями дождя, частицами снега и неоднородностями ионосферы. Вторые - дипольными, уголковыми и линзовыми отражателями, отражающими антенными решетками, ионизированными средами и аэрозольными образованиями.

В результате отражения сигналов от искусственных объектов или неоднородностей отметки цели на экране электронно-лучевой трубки могут мало отличаться от отметок, образуемых сигналами, рассеянными реальными целями (ракетами, танками, самолетами, кораблями и т.д.). Энергия, рассеянная множеством отражателей, вызывает частичную засветку экрана, что маскирует отметки реальных целей.

15.1. Рассеивающие свойства объектов

Электромагнитные волны рассеиваются различными объектами во всех направлениях в том числе и в направлении облучающей их РЛС. Различают зеркальное, диффузное и резонансное рассеяния.

Зеркальное отражение имеет место при облучении поверхности с большим радиусом кривизны и электрическими размерами (в длинах волн) много большими длины волны. Так как угол отражения равен углу падения, то отраженная волна возвращается к источнику излучения лишь при нормальном падении.

Диффузное отражение происходит от шероховатой поверхности, неровности которой сравнимы с длиной волны. При этом характерно отражение волн в различных направлениях, в том числе и к облучающей станции.

Резонансное отражение имеет место в том случае, когда линейные размеры отражающего объекта или его отдельных частей равны половине длины облучающей волны или нечетному числу полуволн. Оно обладает резко выраженной направленностью, определяемой ориентацией отражающих элементов по отношению к направлению падения волны. При этом существенное значение имеет также направление вектора поляризация волны.

Плоская, идеально-проводящая поверхность конечных размеров (металлический лист) имеет максимум диаграммы направленности отраженного поля в направлении зеркального отражения.

Рис.15.1. Падение плоской волны на металлическую ленту.

Ширина главного лепестка (максимума) тем меньше, чем больше размер листа L или чем короче длина волны λ.

Отражающие свойства объектов оцениваются эквивалентной площадью рассеяния – ЭПР, (σ). ЭПР есть площадь, равномерно рассеивающая в окружающее пространство энергию падающей на нее электромагнитной волны, и ,создающая на антенне РЛС сигнал той же мощности, что и цель. Количественно ЭПР равна

, (15.1)

где D_ц - расстояние от рассеивающего тела до антенны РЛС, П_отр и П_пад - плотности потоков мощности отраженного сигнала в месте расположения антенны и сигнала, падающего на объект. Плотности потоков П_отр и П_пад пропорциональны квадратам напряженностей соответствующих электрических полей, поэтому

. (15.2)

Поскольку обратно пропорциональна , то ЭПР определяется только свойствами объекта.

Значение ЭПР выражается в квадратных метрах, причем

σ[дБ] = 10 lg σ[м²].

Характер радиолокационного отражения зависит от отношения характерных геометрических размеров отражающего тела L к длине волны λ , на которой работает РЛС. Диапазон этих отношений можно условно разбить на три области: L/λ << 1, L/λ ~ 1, L/λ >> 1. При расчетах ЭПР в первом случае объект считается точечным и, независимо от его формы, основной вклад в рассеяние вносят дифракционные явления (закон симметричного рассеяния Рэлея). Вторая область соответствует резонансному рассеянию волн и характеризуется резким изменением ЭПР для различных направлений наблюдения при относительно небольших изменениях длины волны падающего сигнала. Для третьей области поверхность объекта является локально плоской, т.е. в точках облучения применимы законы Снеллиуса, и расчеты выполняются методами геометрической оптики.

На рис.3.1 представлены в условном масштабе значения ЭПР цилиндров различных диаметров в зависимости от угла наблюдения. Волна падает с направления Θ = 180°. Видно, что в области тени для приближения геометрической оптики L/λ, << 1 (пунктирная кривая) в резонансном случае рассеяния имеется максимум излучения. На рис.3.2 представлены значения ЭПР шара в зависимости от отношения r/λ где r — радиус шара. Характерно резкое увеличение ЭПР с ростом r вначале, затем ЭПР имеет колебательный характер в резонансной области и стремится к значению поперечного сечения шара по геометрической оптике.

Сложные объекты с размерами много больше длины волны могут быть представлены в виде совокупности отдельных относительно больших «блестящих точек»,

Рис.15.2. а –Угловая диаграмма ЭПР шара;

б – зависимость ЭПР от радиуса шара

которые вносят основной вклад в итоговое значение ЭПР объекта.

В общем случае ЭПР зависит от размеров, конфигурации, ориентации и материала отражающего объекта, а также от длины волны и поляризации излучений РЛС. Зависимости диаграмм рассеяния реальных целей от угла падения волны (λ = 0,1 м) приведены на рис.3.3 (а - самолета, б - головной части ракеты).

Рис.15.3. Диаграмма рассеяния объектов;

а - самолёта; б – головной части ракеты.

На практике используют определенные экспериментально усредненные значения ЭПР, имеющие следующие порядки: головной части ракеты 0,1...0,01 м², самолета-истребителя ~ 5,5 м², бомбардировщика 40...70 м², тяжелого бомбардировщика 100... 150 м², подлодки в надводном положении 30...150 м², судов 100... 10000 м².

Объекты, имеющие участки поверхности с большими радиусами кривизны, как и плоская идеально проводящая поверхность конечных размеров, в диаграмме вторичного рассеяния (ДВР) имеет главный лепесток (их может быть несколько). Основная часть энергии отраженной волны заключена в главном лепестке диаграммы, угловой раствор которого уменьшается с увеличением геометрических размеров отражающей поверхности и укорочением длины падающей волны, т.е. с увеличением электрических размеров

(L_эл = L/λ).

При облучении по нормали к поверхности объекта основная часть отраженной энергии возвращается к источнику облучения. При косых углах облучения к РЛС возвращается часть рассеянной энергии в пределах боковых лепестков ДВР.

В случае облучения по нормали ЭПР идеально проводящего листа площадью S равна:

(15.3)

Металлическая сфера рассеивает по закону Ми электромагнитную энергию во все стороны, вследствие чего к облучающей станции возвращается только незначительная доля отраженной электромагнитной энергии. ЭПР сферы, радиус r которой значительно превышает длину падающей волны ( ), равна:

, (15.4)

а для сфер малых размеров, при 2r << λ

. (15.5)

ЭПР конуса при совпадении направления облучения с осью конуса равна:

, (15.6)

гдe r - радиус основания конуса, α - угол при вершине конуса.

Цилиндр радиусом R и длиной l при облучении в направлении нормали к образующей, независимо от углa наклона плоскости поляризации, имеет ЭПР

(15.7)

ЭПР некоторых других объектов представлены в таблице:

Сложные объекты, такие, как самолет, корабль, танк, рассматриваются как совокупность большого количества отдельных элементов, рассеивающих электромагнитную энергию в разных направлениях. Суммарная амплитуда отраженного сигнала определяется относительными фазами и амплитудами отдельных отражателей и подвержена флюктуациям. Характер флюктуации результирующего отраженного сигнала во многом зависит от скорости и направления перемещения объекта и его отдельных элементов. Претерпевают изменения и фазы сигналов, отраженных сложными целями.

Характеристики

Список файлов книги