Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (с содержанием) (1151797), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Входящая в выражение (1) величина Эа„ определяется из ЦЗ), 2 5.4). Если предельную дальность действия радиолокатора в помехах, как н ранее, обозначить гм,„„то, заменяя неравенство (1) равенством, приходим к уравнению радиолокации в присутствии помех (3) Иногда это уравнение называют уравнением противорадиолокаиии. Используя уравнение противорадиолокации, различают следующие режимы прикрытия сигнала от нели помехой: самоприкрытие, внешнее и коллективное прикрытие.
Самоприкрытием можно назвать случай, когда цель прикрывается передатчиком помех, размещенным на ее борту. Внешним прикрытием можно назвать случай, когда нешумящая цель прикрывается постановщиками помех, коллективным — когда помехи ставятся и с борта цели и с других постановщиков. Замечая, что в случае самоприкрытия т = 1, ггп =' гм,к„ А, = А, и обозначая отношение максимальной дальности дейгмакс ствия при наличии и отсутствии помех "'"' = у, выражение (3) гамаке сводим к биквадратному уравнению уа + уа/аа (4) Здесь а есть отношение дальности действия в помехах г„,„, к дальности без помех при условии, что дальность в помехах определяется в пренебрежении внутренним шумом приемника. Для этого последнего случая нз уравнения (3) получаем: Эбвд/к Г "- =$' (5) 4пРс аа эти Решение биквадратного уравнения (4) дается выражением и =1 — (У 1/аа+ 4-1/аа1 1г 2 и графиком рис.
7.2, который позволяетнайти поправку к решению (5), полученному в пренебрежении внутренним шумом. Однако в большинстве случаев поправка не вызывается необходимостью, так как а (( 1 у = а " гмакс = гмаа ° Для режимавнешнего прикрытия характерно о т л и ч и е з н ачений А;(р, е) отзначения А.
Наиболее заметно это в том случае, когда антенна отвернута от постановщика помех и помеха действует п о ба ко в ы м л е п ест к а м диаграммы $7Л 427 направленности. Если антенна вв совершает обзор, например, по азимуту, то А (ор,в)=А макс тот(а)) — орз, е), где рз — направление оси дида аграммы направленности. Пусть аг цель находится на азимуте а источник помехи на азимуте ~;, дв дв хп 12 и тогда соответствующие значения эффективной площади антенны Рис.
7.2. К расчету дальности з действия при самоприкрытии по будут А = Амааа и (О, е) и А, точной формуле = Ам,„, гз (рз — й„е). Подставляя эти выражения в (3) для каждого азимута, можно определить дальность действия, а значит, и установить зону видимости для данного угла в. Примерный вид зоны видимости в случае двух постановщиков помех показан на рис. 7.3.
Наблюдается сокращение дальности действия по сравнению со случаем отсутствия помех, даже когда помеха действует по боковым лепесткам диаграммы направленности. Наибольшее сокращение дальности действия имеет место в направлении на постановшик помех. В окрестностях направления на постановщик помех могут создаваться секторы эффективного подавления. Степень уменьшения дальности в каждом случае так же, как и ширина сектора подавления, зависит от параметров радиолокатора.
Если аналогичным образом исследовать зависимость дальности от е, то можно убедиться, что не только уменьшается дальность действия, но и снижается потолок обнаружения и поднимается нижняя кромка зоны видимости. Приведенное рассмотрение касалось РЛС с достаточно боль- шим динамическим диапазоном приемного тракта, например с 428 Рис. 7.3. Зоны видимости РЛС в отсутствие (1) и при воздействии помех с двух направлений (2) Рис. 7.4. Вид экрана индикатора кругового обзора при воздействии помех с двух направле- ний автоматической регулировкой усиления по уровню помехи.
Если это не соблюдается, то наряду с потерей возможности обнаруживать цель на больших дальностях будет теряться возможность обнаружения цели и на малых дальностях, поскольку уровень помехи может превышать уровень ограничения в тракте приемника. Для случая, изображенного на рис. 7.3, при отсутствии автоматической регулировки усиления и недостаточном динамическом диапазоне приемника на индикаторе будет наблюдаться картина, показанная на рис. 7А. $7.5. Возможные принципы защиты от маскирующих активных помех Меры защиты от маскирующих активных помех могут быть достаточно эффективными только в том случае, если не происходит подавления сигнала за счет недостаточного динамического диапазона приемника.
При этом может быть принят ряд мер, связанных, например, с использованием частотной, пространственной, поляризационной селекции и т. д. Как видно из выражений (1) и (3), увеличению дальности действия в помехах будут содействовать все меры, увеличивающие левую и уменьшающие правую часть этих выражений. Так, например, увеличение энергии зондирующего сигнала позволяет 4 увеличить дальность действия в помехах пропорционально 7/Э в режиме внешнего прикрытия н )/Э вЂ” в режиме самоприкрытия.
Увеличение коэффициента усиления передающей антенны в направлении на цель позволяет увеличить дальность действия в помехах также пропорционально 4/О в режиме внешнего прикрытия и )/6 в режиме самоприкрытия. Уменьшение поляризационного коэффициента 7 в отдельных случаях может снизить воздействие помехи по сравнению с воздействием сигнала. Уменьшение коэффициента различнмости также способствует решению этой задачи. В целом, дальность действия в режиме самоприкрытия оказывается обратно пропорциональной )/у н')/ч. Наконец, уменьшениеотносительного уровня боковых лепестков диаграммы направленности А '!А (илн даже образование провалов в главном лепестке в направлении на источники помех) позволяет увеличить дальность действия в режиме внешнего прикрытия пропорционально 4/А'/А .
Перейдем к несколько более подробному рассмотрению перечисленных выше возможностей. Увеличение энергии зондирующего сигнала может осуществляться путем повышения мощности и увеличения длительности сигнала. Энергия зондирующего сигнала й 7.5 429 будет рационально использоваться при приеме только в случае приближения обработки принимаемых колебаний к оптимальной (в противном случае возрастает величина ч в правой части равенства). Увеличение коэффициента усиления антенны в направлении на цель, создавая концентрацию полезной энергии, может в то же время замедлить обзор пространства, если такая концентрация будет в равной мере обеспечиваться для всех направлений. Как уже указывалось в 9 5.5, в настоящее время развиваются методы управляемого обзора с последовательным анализом, когда время, в течение которого антенна направлена на цель, зависит от условий обнаружения и, в частности, от помеховой обстановки.
Особенно широкие возможности для использования программного автоматически управляемого обзора открываются при применении передающих антенн с электронным управлением луча в виде фазированных решеток. В 9 5.5 приводились опубликованные в литературе данные моделирования, согласно которым выигрыш при использовании последовательного анализа в случае неодинакового воздействия помех с разных направлений особенно велик (5 — 22 дб). Известно, что приемная антенна обычно настроена на какуюто определенную поляризацию принимаемого сигнала: линейную, круговую, либо в общем случае эллиптическую.
Возможны антенны с регулируемой поляризацией. Если поляризацию антенны установить соответствующей поляризации помехи, эффект воздействия помехи будет наибольшим. Так, например, для вертикальной поляризации помехи воздействие будет наибольшим, если прием ведется на вертикальный вибратор; для круговой поляризации с вращением вектора поля по часовой стрелке эффект воздействия будет наибольшим, если антенна рассчитана на этот же вид поляризации.
Зная это обстоятельство, антенну можно тем или иным способом перестроить на ортогональную поляризацию, т. е. для приведенных примеров — на горизонтальную, либо на круговую поляризацию, но с вращением против часовой стрелки. Для эллиптически поляризованной волны ортогональным является также эллиптически поляризованное колебание, но со сдвинутым на 90' положением эллипса поляризации. Во всех указанных случаях можно добиться существенного ослабления помехи. Будет или не будет иметь место при этом соответственно ослабление полезного сигнала, зависит от поляризации колебаний сигнала.
Если поляризация колебаний полезного сигнала точно совпадает с поляризацией колебаний помехи, одновременно с помехой и в той же мере будет ослаблен сигнал. Поскольку (даже при нерегулируемой на излучение поляризации) поляризация сигналов, отраженных от реальных целей, случайная, в общем случае н е с о в п а- дающая с поляризацией помехи, имеются принципиальные возможности ослабить помеху больше чем сигнал. 430 $7.5 Для повышения помехозащищенностн целесообразно уменьшать коэффициент различимости ч в ((1), Э 7.4). Уменьшение коэффициента ч достигается за счет приближения приема к оптимальному. Если помеха является стационарной шумовой помехой типа белого шума, то уменьшение ч достигается уже рассмотренной оптимизацией приема для таких помех.
При фильтровом приеме это, в частности, означает использование оптимальной частотной характеристики, т. е. оптимальной частотной селекции. Частотная селекция тем более эффективна, чем шире спектр помехи по сравнению со спектром сигнала, т . е. если помеха является заградительной по частоте. В этом случае спектральная плотность мощности помехи при заданной мощности передатчика помех снижается обратно пропорционально полосе частот помехи. Прицельные помехи (с меньшейполосойчастот), как правило, более эффективны, но нх труднее реализовать.
Создание прицельных помех в наибольшей мере затрудняется в случае быстрой перестройки частоты радиолокатора, при многочастотном или широкополосном зондирующем сигнале и т. д. Если полоса частот помехи значительно уже ширины спектра принимаемого сигнала, то результирующий шум нельзя считать белым. В этом случае оптимальной является частотная характеристика с подавлением в полосе частот помехи или, иначе говоря, целесообразно использование различного рода настраиваемых режекторных фильтров для колебаний помехи, что приводит к существенному уменьшению коэффициента различимости ч (см. $ 7.8).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
