Кондратенков Г.С. Радиовидение (2005) (1151787), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Если станция находится ближе к РСА, чем цель, т.е. К <К, то дальность скрытной работы уменьшается, а при удалении станции НРТР от РСА и цели скрытность повышается: КрПрСй~: Оа1 о1„ К," (7.38) 2(4к) Ч 1стг Ч1 „ При изменении положения станции НРТР относительно цели по угловой координате сигналы РСА излучаются в направлении станции боковыми лепестками ДН антенны РСА, что увеличивает скрытность работы РСА. Аналогично повышается скрытность, когда максимум ДН антенны НРТР не совпадает с направлением на РСА.
Напомним, что приведенные соотношения справедливы, если мощность излучения РСА регулируется в зависимости от дальности так, чтобы отношение сигнал/шум для обнаружения заданной цели было постоянным 287 и Р (36) от расстояния между РСА, целью и станцией НРТР. Видно, что если дальность действия РСА меньше К,, то требуемая для обнаружения цели мощность излучения меньше мощности, при которой сигнал РСА обнаруживается станцией НРТР (станция и цель находятся рядом).
Приравнивая Р = Р,, получаем максимальную дальность К,, меньше которой обеспечивается скрытная работа РСА: показаны графики изменения Р, (30) Ра Глава 7 (не более требуемого). Также принято, что разрешения по дальности и азимуту одинаковы (Ьг=ЬР') и поддерживается максимальное значение частоты повторения Р„= с/2К в зависимости от дальности.
7.6.3. Помехоустойчивоспп работы РС4 Показатели помехоустойчивости РСА определяют возможности решения задачи наблюдения целей (обнаружения, определения координат, распознавания) при наличии различного вида помех. Помехи могут быть преднамеренными, т.е. специально создаваемыми комплексами РЭП, и непреднамеренными. К последним относятся сигналы различного рода источников электромагнитного излучения (промышленные, связные, навигационные, бытовые и другие технические устройства), а также сигналы РСА, отраженные от объектов, земной и водной поверхности, дождя и т.п.
Далее под помехоустойчивостью РСА землеобзора будем понимать оценку эффективности работы в условиях воздействия преднамеренных помех, которые являются средством радиоэлектронного подавления РЛС в условиях РЭБ. Обычно различают три вида преднамеренных помех: маскируюшие, имитируюшие и деструктивные. Маскирующие потехи уменьшают различие мощностей сигнала цели и шума (отношение сигнал/шум) путем введения дополнительных шумов (помеховых сигналов). Имитирующие помехи имеют параметры, близкие к параметрам сигналов целей, и создают в РСА ложные отметки целей. Деструктивные потехи представляют собой электромагнитное излучение большой мощности, которое поступает на вход приемника РСА и выводит из строя полупроводниковые приборы, прекращая функционирование РСА. К особому классу помех относят активное воздействие на среду распространения радиоволн, которое увеличивает поглощение электромагнитных волн на трассе распространения (поглошаюшие завесы).
Такие помехи уменьшают энергию сигналов цели. Аналогично действуют пассивные помехи, которые снижают ЭПР цели либо разрушают фазовую структуру отраженного сигнала цели. Примером такой помехи могут служить различного рода поглощающие покрытия, наносимые на цель. Наиболее опасными для РСА являются: 1) прицельные по частоте и направлению активные маскируюшие помехи; 2) пассивные имитирующие помехи, создаваемые сигналами надувных макетов целей, уголковых отражателей и облаками дипольных отражателей; 3) структуры, снижаюшие ЭПР целей (технология СТЕЛС, поглошаюшие покрытия). 288 Характеристики РСА зеилеаазара (7.39) где Е, — энергия сигнала цели, накопленная в процессе обработки; Ха = ЕТà — спектральная плотность внутренних шумов; И„ — спек- тральная плотность помехи.
Таким образом„спектральная плотность аддитивной шумовой помехи суммируется с спектральной плотностью внутренних шумов и уменьшает отношение сигнал/шум. Соответственно снижается эффективность решения всех задач РСА. Рассмотрим эффект влияния шумовой помехи на примере снижения дальности обнаружения цели. Энергия одного отраженного от цели импульса мощностью Р„и длительностью ти на входе приемника РСА Сзх'о Е„= Р„т„ с! и и ~4 )3~4 (7.40) При использовании внутриимпульсной модуляции т„=Е. т = 1с /М, где М вЂ” ширина полосы сигнала и соответственно приемника РСА.
В результате синтезирования апертуры в системе обработки происходит когерентное накопление пачки И„ = Г„Т, импульсов, где Ä— частота повторения импульсов, а Т, — время синтезирования, а также 289 10 †31 Борьба с пассивными имитирующими помехами сводится к решению задачи распознавания целей. При высоком разрешении РСА распознавание ведется по размеру изображения цели, динамике движения целей и т.п. Снижение ЭПР цели обычно эффективно только в относительно узком частотном диапазоне волн. Поэтому основными методами борьбы с такой помехой является переход в другой (обычно длинноволновый) диапазон работы РСА.
Влияние наумовой помехи. Рассмотрим количественные показатели помехоустойчивости РСА при воздействии шумовой помехи. Помеховый сигнал представляет собой реализацию случайного процесса. В пределах ширины полосы частот принимаемого сигнала РСА спектральная плотность помехи Х„равномерная.
В случае, когда полоса частот помехи шире или равна полосе частот сигнала ЛГ„> М, действие помехи эквивалентно маскирующему действию внутреннего шума приемника РСА. Отношение сигнал/шум, которое определяет характеристики обнаружения, измерения координат и распознавания целей, в случае воздействия шумовой помехи равно: 2Е, Я= ~ ~0+~ ~п Глава 7 некогерентное накопление Х„изображений цели. Энергия сигнала цели в этом случае Р„С~Х~а„ (4д)з К4ДЯ (7.4!) Г„Т, 3~ М 2У Подставляя это значение в (7.31), получаем, что Р„О~А'о„ с 2(4д)ЗК417~ сж н (7.42) В случае отсутствия помехи отношение сигнал/шум 2Е, Р„0~1Лт„1с Х„ Ц 1ча (4д) К МсТР 1„ (7.43) и дальность обнаружения цели (7.44) Требуемое отношение сигнал/шум ц определяется статистическими характеристиками сигнала цели и шума при заданных вероятностях правильного обнаружения Р и ложной тревоги Р„,.
Плотность вероятности ЭПР малоразмерной цели или элемента разрешения сложной цели обычно характеризуется логнормальным распределением или распределением у~ с четырьмя степенями свободы: р — = — ехр--- (7.45) где о„— среднее значение ЭПР цели. 290 где 1.„— потери энергии сигнала в тракте РСА. ХК Будем считать, что разрешение по азимуту Ы = — (боковой об- 2УТ, зор) не зависит отдальности(интервал синтезирования Т, увеличивается пропорционально дальности К ) и равно разрешению по дальности Ьг=с/2М. Частота повторения импульсов Р„выбрана максимально возможной из условия обеспечения однозначности по дальности: Р„= с/2К . В этом случае Ларакт~риппики РСА землеобэора При накоплении некорре- Р„, лированных сигналов цели 1.
(кадров РЛИ) изменяются законы плотности вероятности О. суммарного сигнала и шума. Характеристики обнаружения О для этого случая представлены на рис. 7.!4, где 1Ч„ — число некогерентно накапливаемых импульсов. О При наличии помех их спектральная плотность на входе приемника обычно гораздо больше плотности внутренних шумов (М„»1ча) и О 4 8 12 1Г) 20 11, ДБ Рис. 7.14.
Характеристики обнаружения цели Таким образом, для поддержания требуемого (исходя из характеристик обнаружения цели) отношения сигнал/шум ц необходимо увеличивать мощность зондирующего сигнала Р„либо согласиться с уменьшением дальности обнаружения цели. Мошность сигнала при наличии помехи должна увеличиваться пропорционально спектральной плотности излучаемого сигнала помехи: 4лК~УЬ„Р„б„ 'Р бЫ„1с, 1ч„ЛГ„ (7.48) Формула (7.48) справедлива при условии 1Ч„» 1чо . Отношение требуемой импульсной мощности РСА в условиях помех Р„„к мощности Р„при отсутствии помех для обеспечения одинаковой дальности обнаружения цели равно: определяется выражением Рб бХ~ Р„б„СХ (7.46) М'„(4л)ай~ где Р„б„— произведение мошности помехи Р„на коэффициент усиления антенны б„САП вЂ” определяет энергетический потенциал помехи, а Р„б„/М'„— спектральную плотность излучаемого сигнала помехи в полосе частот помехи М„.
В этом случае отношение сигнал/шум 2Е, Р„бЫ„1с,„Х„Ж'„ Я вЂ” —— (7.47) 1Ч„4кК~УЬ„Р„б„ Глава 7 и и (7.49) Р„1Ча (4ц)~ К~$сТГ М„ Спектральная плотность излучения Р„б„/ЛГ„(удельный энергетический потенциал) у наземных и корабельных САП может достигать 10 '. 10 ' Вт/Гц, что требует повышения мощности излучения РСА в ты- сачу и более раз.
Так, при 6 =10', 1 = 3 10 ' и, К =10' и, 'кТР =10 ", Єф//!Г„=10 ' Вт/Гц мощность излучения РСА должна быть повышена в случае воздействия такой помехи в 6000 раз. Дальность обнаружения цели РСА в условиях помех (7.50) Так, при Р„=10'Вт, 0=3.10', 1=3.10 м, о„=10м', 'к =10', Х„=4, о =10, Ч=200м/с, !.„=10, Р„б„/ЛГ„=10'Вт/Гц дальностьобнаружения цели равна всего 4 км. При сохранении прежней мошности излучения дальность обнаружения цели в условиях помех К„по сравнению с дальностью обнаружения без помех согласно следующей формуле уменьшается в сотни раз (7.51) Так, при о =!О, Ч=200м/с, Е„=10, Р„=10' Вт, о„=10м, к =10 И„=4, кТР =10 ", Р„б„/ЛГ„=10 ' Вт/Гц дальность в условиях помех уменьшается в 250 раз. 292 Таким образом, если противнику известны время работы РСА, несущая частота зондирующего сигнала и угловое положение РСА относительно САП, мощная шумовая помеха подавляет работу РСА.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
