Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 100
Текст из файла (страница 100)
На основании уравнения (12.3) можно построить график зависимости ки„„= г(0,) при фиксированных значениях остальных параметров, входящих в уравнение (12.3) (рис. 12.2). График позволяет определить минимальную дальность до цели О,„,„, при которой Ап,„= Аюп и РЛС работает на границе допустимого ухудшения качественных показателей. Особенностью РПД с прикрытием сторонними ПП является возможность подавления по боковым лепесткам антенны РЛС, откуда вытекает требование к возможному снижению их уровня, При совмещении ПП с прикрываемым объектом (РПД с самоприкрытием, Р, = 0„„) выражение (!2.3) принимает вид (12.4) 2 Р и6 4Я() мГ ~У Рибиоп4(пи Из уравнения (12.4) можно найти пороговую дальность Рп до постановщика помех, при превышении которой действие помех недостаточно эффективно и не обеспечивает полного подавления работы РЛС; яппи 1~ипип Рис.
12.2. Зависимость коэффициента полавления сигнала помехой от дальности 505 ° и (12.5) пи, 4лР„пмбпму Лу;,р Действие активных помех приводит к увеличению пороговой мощности сигнала Рс „,„, необходимой для функционирования РЛС с требуемым качеством (вероятности рп, и р„, ошибки оценок координат). При этом в основном уравнении радиолокации с пассивным ответом (см.
формулу (3.4)) вместо Р,,п при учете РПД необходимо подставлять Р,' и > Р,,п, Значение Р;„,п можно связать с мощностью активной помехи Рпм на входе приемника РЛС: Р;„,п = Р,;„+ трп,„Р„„, где тр„„— коэффициент различимости сигнала на фоне помехи, показывающий, на сколько нужно увеличить мощность полезного сигнала на входе, чтобы компенсировать мешающее действие активной помехи.
Найдем коэффициент различимости для заградительной шумовой помехи (дГ„„»дГ,'). При отсутствии РПД для работы РЛС с требуемым качеством необходимо пороговое отношение сиг! с с...-~(и .„а и „вЂ” ~ ю се приемника. Для РПД с шумовой заградительной помехой Рс при р им пм пи спип Чпап м Ь| пм Приравняв д;„и с)',„и решив полученное уравнение относи- тельно рлр„„, получим ир„„= д и —.
Для прицельнои помехи 2 дрпм (! 2.6) Д пас где бп — коэффициент усиления приемной антенны РЛС. Из анализа уравнения (12.6) следует, что дальность обнаружения уменьшается с уменьшением ЭПР цели о„, при этом естественно растет эффективность прикрытия цели помехой.
506 (д(пм = Мс) шр.пм = Чпии. Мощность активной помехи Рпм на входе приемника РЛС можно найти с помощью уравнения радиолинии связи, заменив в нем б„и Сп на соответствующие выражения для коэффициента направленного действия ПП и РЛС, учитывающие их взаимное положение. При работе ПП в режиме самоприкрытия дальность действия подавляемой РЛС может быть определена из уравнения Рис. 12.3. Фотография экрана И КО при воздействии ХИП В связи с этим актуально применение способов снижения ЭП Р, рассмотренных в гл.
2, и том числе и технологии Вгеа!й, обеспечивающей многократное уменьшение ЭПР кораблей, самолетов и ракет. В заключение следует остановиться на хаотических импульсных помехах (ХИП), применение которых весьма эффективно для подавлении импульсных РЛС. ХИП представляет собой последовательность радиоимпульсов с несущей частотой, равной или близкой к несущей частоте подавляемой РЛС.
Амплитуда, длительность и период повторения импульсов ХИП могут изменяться случайным образом. ХИП могут быть когерентными и некогерентными. Когерснтные ХИП особенно опасны для РЛС с когерентной обработкой, поскольку импульсы помехи могут накапливаться в когсрснтных накопителях РЛС, так же как отраженные целью сигналы. Это приводит к недопустимому увеличению числа ложных тревог и, естественно, к нарушению работы РЛС. Для иллюстрации на рис. !2.3 приведена фотография экрана ИКО при воздействии ХИ П. На рис. ! 23 видно, что экран И КО покрыт множеством ложных отметок, похожих на отметки полезных целей, и выделить последние становится практически невозможным.
12.2. Системы радиотехнической разведки Системы радиотехнической разведки (СРР) служат для сбора данных о параметрах радиоэлектронных систем противника. Полученная информация оказывается полезной при разработке новых средств РПД и совершенствовании уже имеющихся. Непосредственно в боевой обстановке СРР позволяют на основе оценки параметров сигналов РТС противника выбрать наиболее эффективный вид активной помехи. 507 Системы радиотехнической разведки, установленные на наземных станциях, кораблях, самолетах, спутниках, осуществляют перехват сигналов и измерение их параметров (рабочая частота, ширина спектра, длительность и частота повторения импульсов, вид модуляции).
Оценивается мощность излучения, пространственные характеристики: ширина ДН, уровень боковых лепестков. Большинство из перечисленных задач решается на основе обработки сигналов, записанных с выхода разведприемника в условиях отсутствия дефицита времени и наличия мощных вычислительных средств. На основе полученной информации формируются базы данных по РЭС противника, что позволяет в боевой обстановке после идентификации РЛС, обычно по месту ее установки (тип корабля, самолета), обеспечить эффективное РПД.
Однако возможны ситуации, когда оценку параметров подавляемой РЭС необходимо производить в реальном масштабе времени. При проектировании СРР необходимо учитывать практически полное отсутствие априорной информации о сигналах, которые надо обнаруживать и параметры которых желательно оценить. Первой из задач, решаемых СРР, является установление факта излучения и определение рабочей частоты и направления на источник. Эта задача может решаться с использованием параллельного или последовательного анализа просматриваемых областей спектра и пространства.
При параллельном анализе экономится время, но усложняется структура СРР, при последовательном анализе упрощение СРР достигается за счет увеличения времени анализа. Основными элементами СРР являются: ° антенные системы, которые должны обеспечивать прием излучений с различной поляризацией, иметь возможность перестройки по угловым координатам с регулировкой ширины ДН; ° приемники различных диапазонов с возможностью перестройки по частоте, сопрягаемые с компьютером; ° вычислительный комплекс с соответствующим программным обеспечением, решающий перечисленные ранее задачи оценки параметров излучения РЭС противника. К приемнику, с помощью которого определяется частота перехватываемого излучения, предъявляются весьма жесткие требования. Такие приемники должны работать в очень широком частотном диапазоне. В современных СРР находят применение приемники, преобразующие частоту принимаемого излучения в другую физическую величину, которую легче идентифицировать и в последствии обрабатывать.
В качестве примера рассмотрим акустооптический приемник на ячейке Брэгга и приемник со сжатием сигнала. Схема оптической части приемника на ячейке Брэгга приведена на рис. 12.4. В качестве материала в ячейке Брэгга используется 508 Рнс. 12.4. Схема оптической части приемника на ячейке Брэгга: ! — излучатель; 2 — линейный тракт приемника; 5 — преобразователь; 4, 7— линзы; 5 — фотодетектор; б — кристалл оптически прозрачный кристалл ниобата лития или диоксида теллура, на одной из поверхностей которого находится пьезоэлектрический преобразователь.
При поступлении с выхода линейного тракта приемника 2 на преобразователь 3 анализируемых сигналов в кристалле б возникают упругие (акустические) волны. Бегущая акустическая волна создает переменный вдоль направления распространения коэффициент преломления„формируя тем самым бегущую дифракционную решетку. Кристалл освегцается параллельным когерентным лазерным пучком, формируемым излучателем 1 и линзой 7 и падающим под углом Брэгга по отношению к направлению распространения акустической волны. В результате взаимодействия с решеткой лазерный луч отклоняется на Угол, пРопоРЦиональный л,„г/ви гле )ьи — Длина волны лазеР- ного излучения;7 — частота входного сигнала; и, — скорость распространения звука в кристалле. Выходное излучение фокусируется с помощью линзы 4 на поверхности фотодетектора матричного типа 5, в качестве которого наиболее часто используются приборы с зарядовой связью (ПЗС).
Таким образом, частота входного сигнала определяет координату возбужденного элемента фотодетектора, а энергия сигнала — фототок (заряд). Приемник со сжатием обрабатываемого сигнала работает по принципу превращения исходного гармонического сигнала в ЛЧ М импульс и последующего его сжатия. Это достигается с помощью гетеродина с перестройкой частоты по линейному закону. Если на входе приемника присутствуют гармонические колебания разных частот, то соответствующие им ЛЧМ сигналы на выходе смесите- 509 Антенны приемника угрозы На янднкаюры Приемник угрозы Пеленгапнонные антенны Устройство еопрвкеняя цнфровой шифратор Пеленганнонный приемник Антенны передатчика помех Устройство управления Логическое устройство Передатчик помех Задающий генератор Генераюр Рис.
12.5. Структурная схема комплекса радиоразведки и радиопротиво- действия 5!О ля в различное время попадают в полосу пропускаиия сжимающего фильтра и отклики на них разделяются. Обычно система радиоразведки вместе с системой радиопротиводействия (РПД) образуют единый автоматизированный комплекс, в котором данные радиоразведки используются для повышения эффективности системы РПД.
Структурная схема такого комплекса приведена на рис. !2.5. При обнаружении сигнала иа выходе приемника, фиксирующего наличие излучения (приемиик угрозы), осуществляется пеленгация выявленного источника и анализ его характеристик (рабочая частота, период повтореиия). Далее происходит сравнение данных анализа с результатами, полученными ранее с целью выявления новых источников излучения. Для каждого из возможных радиоэлектронных средств противника запрограммирован соответствующий вид РПД. Логические устройства передатчиков позволяют реализовать эту программу на основе результатов анализа принятого излучения.