Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 99
Текст из файла (страница 99)
Наконец, это могут быть помехи, неумышленно создаваемые другими РЭС (в том числе и своими). Эта ситуация особенно ярко проявляется в случае, когда большое число РЭС располагается в тесной близости друг к другу. Работа РЭС в условиях воздействия различных источников помех, в том числе и от других РЭС, является предметом рассмотрения недавно выделившейся ветви радиоэлектроники, называющейся электромагнитной совместимостью (ЭМС). Предметом исследования в этой области является взаимодействие электромагнитных полей, создаваемых различными РЭС, с целью нахождения рационального расположения взаимодействующих источников излучения и выбора параметров сигналов и способов их обработки, минимизирующих взаимные помехи различных РЭС'.
Конечно, проблемы ЭМС тесно соприкасаются с проблемами РЭБ, однако последние имеют свою специфику, обусловленную преднамеренным созданием помех, выбором их характеристик и ответным выбором мер контрпротиводействия. Дальнейшее рассмотрение относится к анализу работы РЛС в условиях воздействия маскирующих и имитирующих помех. Имитирующие помехи создают эффект ложной цели, затрудняющий получение достоверной информации об истинных целях. Для их создания необходима достаточно точная информация о параметрах имитируемых сигналов, получаемая с помощью специальных разведывательных приемников, которые рассмотрены в следующем подразделе.
Остановимся более подробно на воздействии маскирующих помех. * В соответствии с ГОСТ Р 50397 — 92 электромагнитная совместимость радиотехнических систем есть «способность технических средств функнионировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам».
501 Маскирующие помехи создают условия, при которых трудно выделить полезный сигнал, отраженный целью на фоне помех. По своему характеру маскирующие помехи могут быть случайными (шумовыми) или детерминированными, непрерывными во времени или импульсными. Структура маскирующих помех выбирается таким образом, чтобы в наибольшей степени затруднить извлечение полезной информации из радиолокационного сигнала.
Активные помехи проявляют себя на всех этапах обработки радиолокационного сигнала. При этом информационный ущерб проявляется в уменьшении вероятности обнаружения полезных сигналов, снижении точности измерения параметров, а иногда в полном подавлении помехой сигналов в приемном тракте. Активные помехи создаются с помощью передатчиков помех, антенны которых излучают помехи в полосе частот приемника РЛС (прицельные помехи) или в широкой полосе (заградительные помехи), перекрывающей диапазон, в котором работают РЛС противника.
Средняя мощность прицельной помехи может быть много меньше, чем заградительной, однако для ее создания необходимо знать частоту настройки и величину полосы пропускания приемника РЛС дХ„. Заградительная помеха перекрывает весь частотный диапазон возможной работы приемника РЛС. При использовании помехи шумового типа ее воздействие аналогично воздействию собственного шума приемника, который обычно характеризуется температурой Т „„(см.
подразд. 3.2). Воздействие шумовой помехи эквивалентно повышению шумовой температуры до величины (Т „„+ Т„„). Температуру помехи Т„„можно определить из выра- жения Т Р„,„6,„А„Ра 4я(гЬТ, 0з„У„, „„ (12. 1) 502 где Р„„, — мощность излучения передатчика помех; 6„„— коэффициент усиления антенны станции помех; А„— эффективная площадь приемной антенны РЛС; Ев — интерференционный множитель на трассе распространения радиоволн от станции помех до РЛС; 2)„, — расстояние от станции помех до РЛС; Е„„„— потери на трассе распространения от станции помех до РЛС; А — постоянная Больцмана; ~~~„'„— полоса пропускания приемника РЛС. В зависимости от взаимного расположения цели, постановщика помех (ПП) и РЛС различают РПД с гамоприкрытием (П П расположен на цели) и РПД с прикрытием цели, осуществляемое с ПП, расположенного на удаленном от РЛС самолете или корабле.
На рис. !2.1 представлен вариант расположения аппаратуры радиопротиводействия на борту одного из самолетов группы (обычно наиболее удаленного от РЛС), в данном случае состоящей из Рис. 12.1. Вариант расположения аппаратуры радиопротиводействия двух самолетов. Целью для РЛС на корабле является обычно ближайший самолет, расположенный на расстоянии Р,. Расстояние до постановщика помех 0,„> Р,. Аппаратура РПД состоит из приемника разведки с анализатором принимаемых сигналов, блока управления, передатчика помех и двух антенн: приемной А! и передающей А2. Поляризация антенн может изменяться на основе результатов анализа принимаемых сигналов с целью согласования поляризации излучаемых антенной А2 помех с поляризацией антенны, подавляемой РЛС.
Для оценки интенсивности помех при подавлении РЛС используют спектральную плотность потока мощности, создаваемую П П в месте расположения антенны РЛС: (!2.2) П 4я0',д~,, где ф;,„— ширина спектра помехи. В реальных системах РПД могут быть использованы различные режимы работы передатчика помех; непрерывный, квазинепрерывный и импульсный. Следует подчеркнуть разнообразие применяемых помех шумового типа.
Помехи в виде непосредственно излучаемых антенной ПП шумовых колебаний, называемые лрямошумовььяи, в наибольшей степени приближаются к собственному шуму приемников. Такая помеха может генерироваться непосредственно в диапазоне работы РЛС специальным генератором СВЧ. Возможно также формирование шумовых колебаний на низкой частоте с переносом спектра в диапазон работы РЛС методом гетеродинирования. Для создания шумовых колебаний непосредственно в СВЧ диапазоне применяют газоразрядные лампы, магнетроны, работающие в специальном режиме.
503 Наряду с прямошумовой помехой часто используются высокочастотные колебания в требуемом диапазоне частот с модуляцией шумом по амплитуде, частоте или фазе. При модуляции по частоте в качестве генераторов обычно используются лампы обратной волны, позволяющие обеспечить девиацию частоты до сотен мегагерц.
Это открывает широкие возможности генерирования помех, как заградительных, так и прицельных. В передатчиках помех часто предусматривается возможность их перестройки (скольжения) по частоте. При этом создается помеха нестационарного типа, называемая скользящей, эффективность которой в ряде случаев может быть весьма высокой. Для иллюстрации приведем основные параметры аппаратуры ПП, обнаруживающей и анализирующей сигналы непрерывные, импульсные, с фазовым кодированием и перестройкой по частоте. Рабочий диапазон частот ......................................
Время реакции-отклика Динамический диапазон приемника разведки .. Чувствительность приемника разведки ............... Минимальная длительность импульса Пиковая мощность передатчика Точность установки частоты С к важность . 0,7 ..18 ГГц 0,1...0,25 с 50 дБ -71 дБ/мВт О,! мкс 1 кВт 0,5...20 МГц 0,05...0,1 504 Передатчик помех генерирует соответствующую помеху, наносящую наибольший информационный ущерб. Оценим эффективность подавления РЛС при различном расположении ПП относительно РЛС и цели. Обращаясь к рис.
12.1, легко понять, что для обнаружения цели с небольшой ЭПР (самолет) требуется значительно большая энергия зондирующего сигнала РЛС, чем для его обнаружения и анализа приемником разведки на самолете ПП, даже при условии г)„„> )7,. Это следует из уравнений дальности для линии связи (прохождение помехи или анализируемого сигнала) и уравнения радиолокации (для отраженного целью сигнала РЛС). В первом случае дальность обнаружения пропорциональна квадратному корню из энергии сигнала, а во втором — корню четвертой степени. Для оценки эффективности воздействия помехи (информационного ущерба„наносимого помехой) вводят коэффициент но- давления сигнала помехой )г, „„, который зависит от параметров сигналов РЛС и воздействующей помехи, а также взаимного положения РЛС, цели и ПП. В основном коэффициент к„,„определяется отношением мощности помехи в полосе пропускания приемника Р„„и мощности сигнала Р, на входе приемника РЛС, т.е, к„„„= = (Р„„/Р,) Рассмотрим сначала вариант РПД с прикрытием цели сторонним П П, представленный на рис.
12.1. На основе упомянутых урав- пений дальности (подробно рассмотренных в гл. 3) для линий связи и радиолокации можно записать 0 4яВ~ "г Р„6„0~„о„д „„ где Ри п„и Ри — мощности передатчика излучения помех и зондирующего сигнала РЛС соответственно; 6п„и 6и — коэффициенты усиления антенны постановщика помех и антенны РЛС соответственно; ап — ЭПР цели; дГи„— ширина спектра помехи, перекрывающая полосу пропускания приемника ф„'р', у — коэффициент, учитывающий потери, связанные с разлйчием поляризации антенн РЛС и постановщика помех.