Якушенков Ю.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах (1981) (1095907), страница 10
Текст из файла (страница 10)
В [33) описана «эвристическая» модель случайного фона, прв которой распределение яркости по плоскости х, у имеет внд шахматной доски со случайными размерами сторон отдельных ячеек и двумя возможными значениями амплитуд: либо Еь либо Ез. Соответствующий этому случаю спектр мощности имеет вид (Г(в„, в„)=8оэ хфуф(! + 2аа хэ)-'(! + 2ат уэф) Если закон распределения протяженности неоднородностей фона по произвольному направлению (оси г) имеет вид [(г)-4гехр( — 2г), то спектр фона по соответствующей этой оси пространственной частоте имеет вид ((7(а,) = 8 (а1+ 8)/(а4+ 64) Последняя модель применяется прн малой вероятности очень коротких и очень длинных (по оси г) неоднородностей. Вкратце остановимся на описании временных моделей источников помех. Как правило, их временные (и временно-частотные) характеристики, например, приведенные в $ 2.2, принимаются стационарнымк в пределах сравнительно небольших промежутков времени, в течение которых работает ОЭП.
Во многом временной спектр излучения помех зависит от условий, в которых работает прибор, от его рабочей полосы частот, вида модуляции н т, д. Временные флуктуации этих характеристик могут быть вызваны такими факторами, как изменение положения Солнца на небе, изменение облачности и г.
д. Все эти процессы носят, как правило, низкочастотный характер, и наиболее распространенным мето- 5! дом борьбы с их искажающим влиянием является использование модуляции полезного сигнала. Следует несколько подробнее остановиться на искажениях сигналов, проходящих через земную атмосферу. Флуктуации показателя преломления атмосферы вызывают мерцание и дрожание ие только полезного сигнала, но и помех. В случае однородной турбулентной атмосферы частотный спектр дрожания описывается выражением [22) Жар (/л) = 0,045 ая В1Г1 З где [ — частота; о — составляющая скорости ветра, перпендикулярная направлению распространения светового пучка; )у — диаметр входного зрачка объектива приемной оптической системы ОЭП.
Численные значения дисперсии дрожания о~в (дисперсин флук. туаций угла прихода) для различных 0 меняются в широких пределах в зависимости от метеорологических условий на трассе распространения сигнала. Эту величину с учетом изменения турбулентности с высотой г можно определить по формуле [22[ оз = 2,8 Е)-па вес 0 ) Сз (г)лги, з где 0 — зенитное расстояние излучателя; д, — высота, на которой находится ОЭП; ф— структурная постоянная, описывающая состояние атмосферной турбулентности (для приземных условий днем для слабой турбулентности С„ =8 10-' и-" для средней 4 10-' м-Ч п для сильной 5 !О-' м-".).
Спектр дрожания носит явно выраженный низкочастотный характер с максимумом на частоте [=О 22рх /)). Мерцание также имеет низкочастотный характер. Дисперсия флуктуаций логарифма интенсивности излучения в прнземном слое турбулентной атмосферы определяется как [22) хты 1 оз = 2,24~л — ~ ~ СЯ(/ — х) фзг/х, о где 1 — данна трассы распространения потока1 Л вЂ” длина волны излучения; х — текущая координата вдоль трассы. В однородной атмосфере от = — 1,23 Ст (2п/Л)йа /м1з . и ~ и Последние формулы верны при 1, меньших 1,/Л, где 1,— размер нез ° однородностей среды, вызывающих турбулентность. Максимум спектра мерцания лежит на частоте /=0,32о „/угЛ) При распространении сигнала через толщу атмосферы под углам 0 к зениту /2г. ут/е оз = 2,24 ~ — (вес 0)п1в ) С'„(г)хзгзг)л.
~ л) о 52 Глава 3 ОРГАНИЗОВАННЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ПОМЕХИ ЗЛ. ОРГЛНИЗЛЦИЯ ОПТИЧЕСКОГО ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ И КЛЛССИФИКЛЦИЯ ОРГЛНИЗОВЛННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ПОМЕХ Под организованным оптическим противодействием понимают комплекс специально проводимых меропрнятир для искажения или ослабления сигнала от цели, поступающего на вход ОЭП (изменение спектра излучения объекта, пропускания среды и т. п.), а также для создания излучающих помех. По времени существования средства противодействия могут быть разделены на два вида.
Постоянно действующие средства присутствуют в течение всего времени функционирования защищаемого ими объекта. К ним относятся средства, позволяющие изменять излучательную способность защищаемого объекта (спектр и диаграмму излучения, а также в некоторых случаях средства изменения пропускания среды (атмосферы). Кроме них, имеются средства с ограниченным временем действия, определяемым в основном временем работы ОЭП или какой-либо его части.
К ним относятся всякого рода ложные источники непрерывного и модулированного излучения, а в некоторых случаях и помехи, связанные с изменением пропускания среды. При организации оптического противодействия с помощью средств второго вида возникает необходимость иметь на защищаемом объекте специальную (разведывательную) аппаратуру, способную фиксировать факт обнаружения (пеленгации или автосопровождения) объекта противником. При этом желательно знать или определять достаточно оперативно параметры ОЭП про-. тивника, чтобы найти оптимальные или квазиоптимальные средства зашиты объекта (средства противодействия). Обобщенная структурная схема организации таких помех, составленная на основе анализа различных схем (72, 74, 114, 116, 117, 118), представлена на рис.3.1.
Для организации противодействия ОЭП противника (1) на защищаемом объекте устанавливается аппаратура оповещения (2) о факте обнаружения объекта противником, аппаратура контроля и организации проти- Бз П Рис. 3.!. Обобщенная струитуриая схема оргаииаапии помех против ОЭП водействия (3), обеспечивающая анализ вида оружия противника, его параметры и выбор наиболее оптимальных средств противодействия из имеющихся в наличии на объекте, и, наконец, аппаратура постановки средств противодействия (организованных помех) (4). За рубежом разработка средств противодействия ОЭП, например ракете с оптико-электронной головкой самонаведения, ведется параллельно по трем направлениям (97, 104, 107, 109): 1) разработка средств по уменыпению излучения защищаемого объекта и искусственному ухудшению пропускания среды (атмосферы) или, иначе, маскировка оптического излучения защищаемого объекта; 2) разработка устройств автоматического оповещения и определения параметров ОЭП противника; 3) разработка организованных оптических помех, в том числе искусственных источников излучения.
Известно, что обнаружительная способность ОЭП зависит не только от конструктивных параметров, но н от излучательной способности источника (объекта) и пропускания среды. Снижение излучения достигается смещением максимума излучения, как правило, в сторону больших длин волн — в полосы поглощения атмосферы (снижение эффективной температуры излучения). Учитывая априорно известный оптический диапазон работы ОЭП, снижением температуры излучения объекта можно частично нли полностью «вывести» энергию его излучения из зоны наибольшей чувствительности ОЭП. По мнению некоторых зарубежных специалистов, маскировка оптического излучения объекта не является организованной оптической помехой и относится к средствам оптического противодействия. Однако в конечном счете ее действие равнозначно действию организованной оптической помехи, так как маскировка приводит либо к частичному, либо к полному исключению возможности получения полезного сигнала от объекта на выходе ОЭП, и тем самым нарушается нормальная работа ОЭП.
б4 В табл. 3.1 [1411 приведены значения силы изл ния гипотетического летательного аппарата (самол в зависимости от его темпсратуры в диапазонах 2...2,6 н 3,5...4,1 мкм при допущении, что излучательная способность нагретых частей самолета составляет 0,7 от излучательной способности черного тела с той же температурой. Диаметр нагретых частей двигателя принят авторами равным 560 мм, что примерно соответствует размеру среза сопла реактивного двигателя самолета. Таблица 3.1 Зависимость силы излучения ! от температуры излучающей поверхности Т [14Ц 373 473 573 673 0,0! 0,4 3,4 16,9 0,6 5,6 21 56 773 873 973 59,4 152 310 118 214 333 В табл. 3.2 [141~ приводятся приближенные данные о дальностях обнаружения источника излучения ОЭП с неохлаждаемым сернисто-свинцовым фоторсзистором, чувствительным в диапазоне 2...2,6 мкм, и простой оптической системой, имеющей диаметр входного зрачка в несколько сантиметров, в зависимости от силы излучения.
Таблица 3.2 Зависимость дальности обнаружения ! от силы излучении 7 [!4Ц 5 Вт/ср 5 20 45 80 125 8,0 1, км По данным зарубежных исследований [!411, для эффективного нарушения работы ОЭП в диапазоне длин волн 2...2,6 мкм необходимо снизить темпепатуру защищаемого объекта до 473 К и ниже, а в диапазоне 3,5... ...4,1 мкм — до 373К н ниже. С этой целью создаются специальные кожуха или кольцевые патрубки слоистой структуры металл — теплонзолятор (металл — асбест— 55 металл) для экраннрования горячих выхлопных струй самолетов и вертолетов [109, 1161.
Для уменьшения излучательиой способности летательных аппаратов для них разрабатываются специальные покрытия и цветовые комбинации 168, 104, !16, 144, 145). Использование ленты со специальным покрытием для экранировки капота двигателя вертолета позволяет снизить интенсивность его излучения в диапазоне от 1 до 20 мкм на 90та 1108). Для маскировки объекта может применяться изменение пропускания атмосферы созданием дымовых и аэрозольиых завес (8, 15, 23, 104, 1161. В (1161 обсуждается проблема создания однонаправленных в оптическом отношении аэрозольных образований, непрозрачных для противника и прозрачных. со стороны организатора завесы.
За рубежом считают, что для высокоскоростных летательных аппаратов, образование аэрозольных завес представляет существенные сложности из-за больших скоростей объекта, поэтому,эта идея оказывается потенциально пригодной лишь для объектов с малой скоростью перемещения (вертолетов, судов и т.
д.). За рубежом ведутся работы по повышению эффективности аппаратуры оповещения, в частности повышения вероятности правильного определения факта обнаружения объекта 1104]. В качестве аппаратуры оповещения используются сканирующие и несканирующие инфракрасные и ультрафиолетовые преобразователи, импульсные доплеровские РЛС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
