Бакулев П.А. Радиолокационные системы (2015) (1151781), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Поэтому послеприемного тракта радиосистемы выделить полезный сигнал трудно илипросто невозможно. Маскирующие помехи могут быть узкополоснымии широкополосными.Имитирующие помехи обычно похожи на отраженный от целисигнал, имеют спектр, по форме близкий к спектру сигнала подавляемойрадиоэлектронной системы, и создают ложные сигналы и отметки.Подавляющие помехи оказывают мешающее действие из-за энергетического превышения помехи над сигналом. Для такого подавлениянеобходимы помехи большой мощности, что проще реализовать в узкомдиапазоне частот.При спектральной плотности сигнала Gc(/) и помехи Gn(/) дляподавления требуется, чтобы Gc(/)/Gn( / )> kn , где kn - коэффициентподавления помехи в аппаратуре РЛС.
Если помеха занимает полосу частот Д/п , а радиосистема имеет полосу пропускания Afpc, тоGu( f ) = Pn/A f и мощность помехи в месте нахождения радиосистемы,необходимая для ее подавления, Рп = Gu( f) k nAfpc > Рс . Таким образом,чем больше Д/п и кП и меньше Д/^, тем большая мощность Ри нужнадля подавления радиосистемы. Это значит, что заградительные помехиявляются более энергоемкими, чем прицельные.
Однако при использовании прицельных помех необходимо обеспечить «точную» настройку помехи на несущую частоту сигнала РЛС. Заградительные помехи подавляют все радиосистемы в заграждаемом диапазоне, а прицельные подавляют только ту радиосистему, которая сопровождается по частоте. Сигналы помех могут быть непрерывными (модулированные гармоническиеколебания и излучение шума) и импульсными. Для создания непрерывныхпомех применяют амплитудную (AM), частотную (ЧМ), амплитудно169частотную и шумовую модуляции.
Действие AM-помех приводит к искажению полезного сигнала, а также к перегрузке УПЧ, вызывающей подавление сигнала. Действие ЧМ-помехи на приемник радиосистемы подобно действию сигнала на анализатор спектра. Спектр помехи при этомв зависимости от индекса ЧМ сосредоточен в пределах удвоенных значений девиации частоты или частоты модуляции.
При нескольких модулирующих частотах или модуляции спектром частот на выходе приемникарадиосистемы появляются комбинационные составляющие различныхчастот, в том числе в звуковом диапазоне (тональные помехи). Все перечисленные непрерывные помехи являются прицельными.Помехи, основанные на использовании шума, называют шумовыми. Возможны два вида таких помех. При модуляции шумом несущегоколебания по какому-либо параметру формируются AM- или ЧМ- шумовые помехи или их комбинация.
Шумовые помехи маскируют и подавляют полезные сигналы, а также изменяют уровень ложных тревог врадиолокационных приемниках. Они обычно являются заградительными. При непосредственном излучении шума генерируется прямошумовая помеха, которая в зависимости от ширины спектра может быть какприцельной, так и заградительной.Импульсные помехи представляют собой импульсы примерно тойже формы, что и у подавляемой радиосистемы, но с дополнительноймодуляцией по длительности, периоду повторения или амплитуде. Различают синхронные импульсные помехи, когда частота повторения импульсов помехи равна или кратна час оте повторения импульсов подавляемой системы, и несинхронные, когда частоты повторения импульсовпомехи и сигнала различаются.Синхронные помехи создают ложные сигналы, которые при плавном изменении фазы, частоты или задержки создают эффект перемещения ложных целей, т.
е. эти помехи являются имитирующими.Несинхронные импульсные помехи имеют вид последовательности импульсов, параметры которых случайны и создают хаотическуюимпульсную помеху (ХИП) радиоэлектронным системам.Кроме перечисленных применяют и ответные импульсные помехи, когда передатчик помех работает в режиме ответчика-ретранслятора. Такие помехи могут быть однократными при излучении одногоимпульса в ответ на каждый принятый сигнал и многократными при генерации серии мешающих импульсов в ответ на каждый принятый сигнал. Переизлучая принятый сигнал, можно создавать эффективные помехи системам автоматического сопровождения по дальности, скоростии угловым координатам путем изменения при ответе таких параметровизлучаемых помех, как их несущая частота, задержка во времени иличастота амплитудной модуляции.
Совместив ответный сигнал с полезным, затем плавно изменяют (уводят) параметры ответного сигнала, поэтому такие ответные помехи называют уводящими.170Различные виды помех при воздействии на РЛС особо вредно сказываются при обработке информации различными каналами и устройствами (обнаружитель, дальномер, пеленгатор, измеритель скорости и т.
п.).Активные помехи генерируются передатчиками помех, в составкоторых входят генератор радиочастоты (ГРЧ), модулятор и блокуправляющего или модулирующего напряжения. В качестве последнегоможет использоваться разведывательный приемник или анализатор параметров сигнала подавляемой радиосистемы.6.3. Наблюдаемость целейпри воздействии помехОдним из важнейших результатов воздействия помех на РЛС являются ухудшение наблюдаемости объекта на фоне помехи, т.
е. снижение контраста цели и, как следствие, снижение качества обнаружениясигнала, отраженного от цели.Наблюдаемость цели на фоне пассивной помехиЕсли обнаруживаемая цель находится в одном элементе разрешения с мешающим объектом, то наблюдаемость цели qH определяетсяотношением мощностей полезного Рпс и мешающего Рмс сигналов отобнаруживаемой и мешающей целей на входе приемника РЛС и, какследствие, отношением средних Э1 IP от, и а 2 этих целей:Ч\\ ~ ^пс/^мс “ G\/°2 •Для снижения qH до значений, меньших единицы, необходимолибо уменьшить ЭПР цели, например, придавая цели мало отражающую форму, либо увеличить ЭПР мешающего объекта сг2 , например, располагая рядом с целью сильно отражающие объекты: дипольные помехи, ложные цели в виде уголковых отражателей, пассивныхантенных решеток, линз Люнеберга и т.п.
Наблюдаемость обнаруживаемой точечной цели на фоне естественных пассивных помех таких,как поверхность Земли или облака гидрометеоров, зависит от размеровэлемента разрешения и, следовательно, обратно пропорциональна первой степени расстояния до поверхностного элемента разрешения и второй степени расстояния до объемного элемента (см.
гл. 2 ).Причины ухудшения наблюдаемости целейна фоне пассивных помехСуществует ряд причин ухудшения наблюдаемости, которые существенно затрудняют обнаружение целей. При обнаружении на фоне171пассивных помех наибольший интерес представляют такие факторы ослабления наблюдаемости как уменьшение ЭПР или собственного электромагнитного излучения защищаемого объекта (ракета, самолет, корабль, сооружение), а также маскировка последнего.Уменьшение ЭПР защищаемых объектовДля уменьшения отражения электромагнитной энергии при работеактивной РЛС защищаемому объекту придают мало отражающую форму и применяют поглощающие и интерференционные противорадиолокационные покрытия (технология «Стеле»).Малоотражающие формы объектовИнтенсивность отражения от объекта уменьшается, если в конструкции отсутствуют площадки и детали, нормаль к поверхности которых совпадает с направлением на радиолокатор.
Кроме того, для снижения интенсивности отражений можно применять экраны специальной формы длявременного прикрытия цели, а поверхность объекта делать рельефной длярассеяния падающих радиоволн в сторону от направления их прихода.Можно управлять и ДОР объекта, если, например, покрыть его поверхность металлизированным изоляционным материалом. Металл покрытия и поверхности, разделенная изоляцией образуют конденсатор иподключая к нему индуктивность и сопротивление создают колебательный контур.
Этот контур можно настраивать на частоту падающих радиоволн и изменять ДОР объекта дли уменьшения переизлучение в сторону источника радиоволн.Поглощающие противорадиолскационные покрытияПоглощающие покрытия, уменьшая отражение радиоволн, превращают энергию падающих на объект радиоволн в тепловую. Отражение радиоволн, падающих на материал покрытия из свободного пространства, зависит от коэффициента отраженияк отргде z0 =(z ~ zo)(z + zo) ’, z = sjn/E - волновые сопротивления свободного про-странства и покрытия.Выражая коэффициент отражения через относительные диэлектрическую £’ = £/£о и магнитную fjt - ц / jUq проницаемости материалапокрытия, где £0 и /л0 - диэлектрическая и магнитная постоянные свободного пространства, получаем172Следовательно, чтобы &отр = 0, необходим материал покрытия се ' = / / , что является условием полного поглощения радиоволн.
Этомуусловию удовлетворяют ферромагнетики и вещества с большими потерями, представляющие собой смесь частиц поглощающего вещества сизолирующим из немагнитного диэлектрика. Такие однослойные покрытия хорошо поглощают волны дециметрового и метрового диапазонов. В сантиметровом диапазоне эффективны многослойные покрытия спеременными от слоя к слою параметрами (рис.