Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 76
Текст из файла (страница 76)
сотах !3 7, 35, 86 — 88!. Наибольюее раалрастрвнение из искусственных маскирующих паасивных помех полусиди помехи, аоздаввемые дипольными нрпгнворадиа- 409 7 Ии4армаяианнме тегналалии арадиала аиианнмл сиатамаи л =б„)(0,17Л ). (7.46) Основной недостаток таких пачек — узкий диапазон перекрываемых частот (5...104н от резонансной). Полоса частот расширяется, если пачки комплектовать из внбраторов различной длины нли увеличивать длину и поперечные размеры диполей.
Пачки помешшот между специальными лентами, которые наматываются на барабаны, расположенные в кассетах. Ими могут снаряжаться противорадиолокационныс патроны. Возможно также создание пассивных помех с нарезкой дипольных отражателей на борту самолета в зависимости от разведанного диапазона частот подавляемой РЛС. Для маскировки воздушных целей дипольные отражатеяи сбрасываются в окружаюнше пространство при помощи автоматов или бомб (в заднюю полусферу) нли выстреливаются при помощи пушек и ракет (в переднюю и заднюю полусферы).
Прн этом могут создаваться как сплошные полосы (облака) пассивных отражателей, так и разрывные. Облако отражателей характеризуется своей плотностью. Плотность пассивных отражателей, определяемая ковичеством пачек на единицу пути, при полете на или от РЛС находится по формуле з иг, = — ' ицгмг (7.47) где з, — число автоматов сбрасывания отражателей; и„— скорость постановщика помех; г; — время между сбросами пачек диполей. Зная плотность днлолей, можно вычислить количество пачек в опном импульсном объеме: 4!0 локационными отражателями. Они представляют собой пассивные полувслновые вибраторы, изготовленные из метышизированных бумажных лент, фольги илн меты~лизированного стеклянного или капронового волокна, Длина узкополосных резонансных вибраторов выбирается примерно равной половине двины волны подавляемой РЛС.
Ширина лент в зависимости от их длины может быть в пределах от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, а лиачетр волокна — от десятков до сотен микрон при толщине металлического покрытия порядка единиц микрон. Обычно дипольные отражатели собираются в пачки таким образом, чтобы каждая пачка по своим отражающим свойствам имитировала реальную цель (т. е. средняя эффективны площадь пачки дачжна равняться средней эффективной площади цели и„= о„). Число отражателей л в пачке зависит ог диапазона длин волн, в котором работает подавляемая РЛС, и может быть определено по известной формуле: 78.
Мгмоди гам ю а юяуюмк щ х о мм =м,т, (7.48) й б Н я.г..и г 1 дб (7.49) ыс й, 7., Н вЂ” размеры маскируеиого объема Р, Дг, пз(3, гбс — размеры ичпудьспого объема РЛС иа расстоянии г ат станции Дя» маскировки цепей иеобходиио, чтобы предика эффективная щашадь дипояей, занимающих импуяьсиыи объем РЛС, превмшаяа средиюю эффективную пяощадь целей, находящихся в этом объеме. Пренебрегая «запинай экраиировкой дипопьиык отражателей, а также их дефорчацией и разрушсиие» при сбрасываиии, можно определять средиюю эффективную площадь поверхности обяака дпполей (пассивных помех), заиимающих импульсный обьем, по формуле о„„ч О 17)зпж.
=.б„м„„ Ущювие подавясиия РЛС, ие защищенной от пассивных помех, можно запи- сать в виде и„„> о,„(ч, а дхя защищепиой РЛС вЂ” в виде и„„> очК„(' (7 50) где К., — коэффициент подпамеховай видимости аппаратуры защиты. 7.8. Методы защиты от маскирующих активных номех Методы защиты от маскирующих активных поиех основаны яа ис. пользовании различий статистических характеристик сигнала и помехи, которые ддя гауссовских с~а~истик сводятся к различиям соответствующих карревяциопяых матриц.
В свою очередь, корреляционные матрицы могут различаться дисперсиями и козффпциеитами корреяяции, обусповдсняыми 411 где Д« — разрсшаюпшя способность по этюда ьиссги подаыыемой РЛС йсяи пассивиыми помехами маскируегс» объем Р про«траисзва, в котором е рой разиесеццых по азимуту и >гэу места самолетов проходит расстояние К (рис 7 34), то «ояичестао па~ек, сбрасываемых в эози общие, опредыяегс» выражением Рис. 7.34. Пояснение к рас гезу ксяичества а ек яобьече 1' Д Информавионнне мегншюгна а раднаеоначаоннн сасменоз амплитудными, полярнзационнымн, частотными и пространственными различиямн сигнвлоа и помех.
Меры защиты могут быть достаточно эффективными только в том случае, если не происходит подавления сигнала за счет недостаточного динамического диапазона приемника, В этом случае возможно использование амплитудной, поляризационной, частотной, пространственной селекции [31, 35, 43, 74, 75, 86 — 88).
7.8.1. Основные направления защиты РЛС от маскирующих активных помех Анализ уравнения противорадиолокации также показывает, что основные направления защиты РЛС от маскирующих активных помех связаны с использованием амплитудных, полярнзационных, частотных н пространственных различий между принимаемыми сигналами и помехами. Действительно, как видно из равенства (7.43), для повышения дальности действия г „РЛС в помехах необходимо увеличивать числитель левой части н уменьшать правую часть этого равенства.
Например, повышение энергии зондирующего сигнала позволяет увеличить дальность действия в помехах пропорциональна бгс в режиме внешнего прикрытия и /е в режиме самоприкрытия. Увеличение коэффициента усиления передающей антенны в направяении на цель позволяет увеличить дальность действия в помехах также пропорционально чО в режиме внешнего прикрытия и дг- .И в режиме самоприкрытия. В отдельных случаях уменьшение лоляризационного коэффициента у может снизить воздействие помехи по сравнению с воздействием сигнала.
В целом, дальность действия в режиме сачоприкрытия оказывается обратно пропорциональной т(у и Ь. Уменьшение относительного уровня боковых лепестков диаграммы направленности А'гА (илн даже образование провалов в главном лепестке в направлении на источники помех) позволяет увеличить даяьность действия в режиме внешнего прикрытия пропорционально ((А'г'А. Рассмотрим более подробно практическую реализацию перечисленных выше основных направлений защиты РЛС от активных маскирующих помех. Увеличение энергии зондирующего сигяааа может осуществляться путем повышения мощности, увеличения длительности сигнала и числа импульсов в пачке за счет соответствующего увеличения времени облучения и (или) частоты следования импульсов.
Энергия зондирующего сигнала булег рационально использоваться при приеме только в случае приближения обработки принимаемых колебаний к оптимальной, иначе возрастает величина коэффициента т в правой части равенства (7.43). 412 тяые д эмм ст аклуюгию вкь*пюю Уеглнчгнне козффиен у ия а тен ы е напракггннп аа Наы может в то же время соответственно замедлить обзор прощранства В настоящее прем» нспгсниунп и развивают методы управляемого обзора с паслевоватсльным анализом, гюгда время, в ~евсине которого ан~енна направлена па цель, зависит от условий обнарузксция и, в частности, от помеховой обстановки.
Особенно широкие возможности для использования про7раммною автомюнческн упраюгяемого обзора открываются при применении передающих антенн с элегтронным управлениеи луча в виде фазированнык решг."пж Известно, 7 го приемная антенне обычно на«гровна на определенную лолярнзаиню принимаемого сигняла линейную, круговую либо тв сыщем случае) э,глнгпическую. Возможны антенны с регулируемой пояяризацией.
Если поляризация антенны соответствует поляризации помехи, эффект возлсйствия помехи будет наибольшим. Например, для вертикальной поляризации помехи воздействие будет наибольшим, если прием ведется иа вертикальный вибратор, лл» круговой поляризации с «ращением некюрв поня па ходу ~асовой сгрелки эффею «озлейщвия будет наибзлыпим, если антенна рассчитана на юот же вид поляризации. С учетом этого антенну можно теи или иным способом перестроить на зртогональную поляризацию, т. с, лля привелен ых примг.рон на горизонтальную либо круг оную поляризацию, но с вращениеи против хада часовой стрелки Для эллиптичсски поляризованной волны орюгональным яазящся также эллигпичесни поляризованное колебание, но со сдвинутым на 90' положением эллипса поляризации Ва всех указанных случаях мсакно достичь существенного ослабления помехи.
Булег яи при згом происхалить ослабление полезного сигнала, зависит от поляризации колебаний сигнала. Если поляризация колебаний полюнаго сигнала точно совпадает с поаяризацией колебаний помехи, одновременно с помехой и в той же мере будет ослаблен сигнал. Поскольку оспаривания сигналов,озраженных от реаяьных целей, случайная и в обшеи случае нс совпадает с поляризацией помехи, имеются принципиальные возчожности ослабить помеху в большей ешпени, чем сипмл, Для повышения помехазащипгсингюти цслессобреэно уме ыиить каэфф ииент рпюпчнмосмн ч Уменьшение коэффициента т достигается за счет приближения приема к оптимальному Если помехой является стационарный белый шум, то уменьшение достнгаетс» оптимизацией приема для ~аких помех ьом.
гл. 3) При фильтровом приеме, в частности, осуществляют оптимапыгую частотную сдтекцпю. Частатная селекция тем более эффективна, чеи п7ирс спектр помехи по сравнению со спектром сигнала, так ка с екгра ая плотнгють мощности эаграднмельиои по»астоте поиски при заданной мощности передатчике помех снилщеюя обратно пропорционально гпирине полосы частот помехи. Прниельные помехи (с меньшей по- 413 7 етиформациоииие технологии е рабиолокоциоиних системах лосой частот), как правило, более эффективны, но их труднее реалнзоыть. Создание прицельных помех затрудняетсл при повышении скрытности РЛС, например при испол зевании быстрой перестройки частоты радиолокатора, при многочастотном илн широкополосном зондирующем сигнале и т. д.
Есяи полоса частот помехи заметно уже ширины спектра принимаемого сигнала, го результирующий шум нельзя считать белым. В этом случае оптимальной является часто~ива характеристика с подавлением в полосе чаагаг помехи (см. б 3.5); иначе говоря, целесообразно использование различного рода настраиваемых режекториых фильтров для подавления помехи, приводящее к существенному уменьшению коэффициента различимости т Снижение уровня бокоаых лелесткоа диаграммы направленности может существенно ослабить влияние помех и представляет собой самостоятельнуго задачу, особенно важную в случае внешнего прикрыл на, Из теории антенн известно, что снижение уровня боковых лепестков может быть достигнуто увеличением размеров ыпенны, рациональным распределением поля в раскрмве, повышением точности изготовления, снижением влияния переотражений от близлежащих объектов.
Повышение избирательности антенны позволяет улучшить пространственную селекцию принимаемых колебаний. 7.8йй Методы иекогерентной и когерентиой компенсации помех Для улучшении простраисозееииой селекции сигиаза на фоне помех, приходягцих с отдельных направлений, кроме мер, перечисленных выше, могут быть также использованы методы цекогереитиой и когереитиой комленсиции помехоеых колебаний [31, 35, 40, 43, 73, 74, 103). Для этого нарялу с основной могут быть задействованы дополнительные антенны (в фазироваш<ой антенной решетке — ее отдельные элементы). Возможности компенсации помех были сформулированы академиком Н.Д. Папалекси еще несколько десятилетий тому назад [31) Если сигналы, принимаемые дополнительной антенной и боковыми лепесткачи основной антенны, компенсируются после Летектора, следует говорить о иекогереитиой комлеисации.
Если такая компенсация производится на высокой (промежуточной) частоте, ее можно называть когерецтиой. Для обеспечения как когерентной, так и некогерентной компенсации ночсховые колебания должны быть пространственно когеретоиы (коррелнроввны). На рнс. 7.35 схематически показана система, включающая основную и две дополнительные антенны Каждой антенне соответствует свой канал приема.