Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Рааиолокааиониая разведка Р„,„на входе приемника средства РЛР, определяется основным урав- нением радиолокации (7]: (4я) Р„,р (5. 1) где Є— мощность излучаемого зондирующего сигнала; П вЂ” коэф- фициент усиления передающей антенны; )э Рязл 6 (5.2) — эффективное значение мощности зондирующего сигнала, излучае- мого РЛС по направлению главного лепестка диаграммы направленно- сти передающей антенны; Š— эффективная площадь приемной антен- ны, если передача и прием велется на одну и ту же антенну, Х= —; 6~.' 4я (5.3) о = 0,1х~ (5.4) Точно также а, — это имеющий размерность плошади коэффициент пропорциональности между плотностью потока мощности радиолокационного сигнала, облучающего цель, и мощностью переизлученного (отраженного) целью сигнала.
Соотношение (5, !) получено для условий прямолинейного распространения радиоволны на трассе между РЛС и радиолокационной целью, Какова бы ни была мощность излучения и яру~не переменные в правой части уравнения (5.!), все равно радиус рабочей зоны средства Х вЂ” длина волны радиолокационного сигнала; о, — эффективная поверхность отражения цели; и — коэффициент, учитывающий потери в антенно-фидерном тракте. Эффективная площадь приемной антенны о — это коэффициент пропорциональности между плотностью потока мощности !П! = 1Е х Н! рассеянного целью электромагнитного поля на раскрыве аитенны и мощностью, подводимой антенно-фидерным трактом ко вхолу приемника.
Для больших антенн величина Х приближается к геометрической плошади раскрыва, нормального к вектору Умова — Пойнтинга П, но и у антенн с исчезающе малой геометрической плошадью величина Х конечна и вполне значима. Так у полуволнового вибратора из проволоки или тонкой ленты при произвольной ориентации относительно вектора Е напряженности электрического поля 5.! . Залачи и организация радиолокационной разведки (РЛ Р) )05 РЛР, работаюшего в обычных радиолокационных диапазонах, не мо- жет превзойти дальности прямой видимости.
С учетом рефракции в атмосфере эта дальность составляет Явв„„= !ЗОЦНр~ +,~Ймв), (5.5) где Н„„, и Н„„„— соответственно высота антенны РЛС и высота радиолокационной цели над сферической земной поверхностью среднего радиуса Я, н 6400 км. Все величины в (5.5) измеряются в километрах и формула (5.5) справедлива вплоть до высот орбит ИСЗ радиолокационной разведки. Для увеличения А„„, антенну средства РЛ Р поднимают над поверхностью Земли, размешая РЧР на борту самолета (это системы дальнего радиолокационного обнаружения — ДРЛО) или ИСЗ. Другой способ увеличения дальности основывается на использовании декаметновых волн (радиоволн КВ диапазона), трасса распространения которых увеличивается за счет отражений от земной поверхности и от ионосферы.
Этот принцип использует загорнзонтная радиолокация (ЗГРЛ). Поскольку при решении разных задач (обнаружения, распознавания, измерения параметров движения) требуемая точность достигается при разных Рв,р, максимальная дальность тоже может быть разной у одного и того же средства РЛР.
3. Помехоустойчивость и помехозащищенность — это способность РЛР обеспечивать требуемую точность в условиях действия помех естественного происхождения (помехоустойчивость) и специально организованных противоборствуюшей стороной, с которой средство РЛР состоит в информационном конфликте (помехозашишенность). При анализе и проектировании срелств РЛР различают реальную и потенциальную помехоустойчивость. Потенциальные — наивысшие, предельно достижимые — характеристики помехоустойчивости и помехозашишенности всегда выше реальных и соответствуют наилучшим способам обработки при приеме радиолокационного сигнала, Сравнение потенциальной и реальной стойкости к помехам позволяет выявить резерв для совершенствования средств РЛР. 4. Скрытность характеризует доступность информации о параметрах (пространственно-временных и более сложных, обобщенных) сигналов для средств РТР противника в информационном конфликте при том условии, что РЛР обеспечивает требуемую точность.
5. Разрешающая способность средств РЛ Р вЂ” это способность к раздельному наблюдению (обнаружению, измерению параметров и т.п.) Глава 5. Радиолокационная разведка сигналов от разных объектов разведки при обеспечении требуемой точности. Разрешаюшая способность, как указывалось в главе 3, характеризуется минимальным рассогласованием д). = )., — ) значений параметров си~палов, отраженных раздельно наблюдаемыми ралиолокационными целями П, и Цъ Мера разрешающей способности д1 определяет размер элемента разрешения в рабочей зоне средства РЛР по параметру ).. Количество элементов разрешения в рабочей зоне средства РЛР зависит от размера этой зоны, свойств зондирующего сигнала, характеристик и свойств антенной системы.
Для улучшения разрешающей способности по дальности расширяют спектр зогиируюшего сигнала; по радиальной скорости — увеличивают длительность сигнала Т, таким образом, совместное уменьшение размеров элемента разрешения и по дальности и по скорости требует увеличения базы сигнала В= ь|,Т,. Увеличение разрешаюшей способности по угловым координатам достигается за счет уменьшения ширины диаграммы направленности антенны РЛР: чем меньше ширина ДНА, тем меньше размер элемента разрешения по угловым координатам. В частности, для повышения разрешающей способности по угловым координатам используют движение носителя средства РЛР. Радиолокаторы, установленные на борту самолета или ИСЗ, синтезируют апертуру антенны за время движения по дуге траектории Е.
При этом размер синтезированной апертуры, определяюший размер элемента разрешения, оказывается гораздо больше физического размера антенной апертуры. б. Пропускная способность — это максимальное количество информации, которое может быть извлечено средством разведки РЛР в единицу времени при выполнении требований к точности формируемых разведывательных данных. В соответствии с этим определением пропускная способность может измеряться числом целей (обнаруженных, распознанных, принятых на сопровождение) в секунду.
Кроме перечисленных показателей, средства РЛР могут характеризоваться надежностью, эксплуатационной эффективностью, экономическими и оперативно-тактическими параметрами. 5.2. Использование средствами РЛР принципов загоризонтной локации В разд. 5.1 уже говорилось, что в земных условиях в диапазонах от метровых до миллиметровых радиоволн, используемых для радиолокации, максимальная дальность действия РЛР практически ограничена расстоянием прямой видимости. Поэтому определенный интерес пред- 5.2.
Использование средствами РЛР принципов загоризонгной докапии 107 ставляет применение для радиолокации волн декаметрового диапазона (3...30 МГц), позволяющих при определенных условиях обнаруживать цели далеко за горизонтом. Такие РЛС используют в работе ионосферную (пространственную) или земную радиоволну. Кроме того, РЛС могут работать или в режиме обратного рассеяния радиоволн, прн котором отраженный сигнал принимается в месте излучения, илн же в режиме прямого рассеяния, когда падающий и рассеянный потоки радиоволн распространяются в одну сторону. Принципы работы загоризонтных РЛС иллюстрируются рис.
5.2. Рис. 5.2. Загоризонтная радиолокация В станциях с прямым рассеянием радиоволн декаметровом диапазоне удается получить очень большую дальность обнаружения [33). В таких станциях передатчик и приемник разнесены на тысячи километров. Если между передающей и приемной позициями в районе, облучаемом сигналами передатчика, появляется цель, она обнаруживается по изменениям в характере принимаемого сигнала. Станции с прямым рассеянием работают при лучшей энергетике сигнала в точке приема, но с меньшей информативностью: они способны только обнаруживать цель, но не могут определить ее координаты лальность.
Этот недостаток устраняется при использовании нескольких приемных позиций с совместной обработкой всех результатов наблюдения. Другое ограничение состоит в сложности выбора позиций приемной и передающей 108 Глава 5. Радиолокационная разведка частей подсистем. ДЛя всех практически интересных случаев по крайней мере олну из этих позиций прихолится располагать за государственными границами, на иностранных территориях. Кроме того, могут возникнуть сложности при синхронизации передающих и приемных подсистем, разнесенных на расстояния более 1О 000 км 133). При распространении радиоволн в дисперсионной среде (ионосфере), в которой коэффициент преломления изменяется по высоте, происходит рефракция.
Для радиоволн декаметрового диапазона рефракция выражена настолько сильно, что радиоволны отражаются на Землю при дальности первого скачка примерно 3000 км. В РЛС обратного рассеяния сигналы, отраженные от Земли, возврашаются к излучателю тем же путем, который прошел прямой сигнал. Наряду с односкачковым распространение может быть и много- скачковым. В ЗГ РЛС обратного рассеяния передаюшие и приемные устройства могут располагаться либо в одном месте (совмешенный вариант), либо на относительно небольшом расстоянии (разнесенный вариант).
Электромагнитная энергия, излучаемая передающей антенной под малым углом к горизонту, распространяется до встречи с ионосферным слоем в районе первого скачка. После встречи с ионосферным слоем излучаемая волна распространяется в пространстве между ионосферой и Землей или между ионосферными слоями. Рабочая частота излучения выбирается так, чтобы обеспечить минимальное затухание энергии на трассе большой протяженности. При наличии цели отраженный от нее сигнал возврашается к РЛС. Станции обратного рассеяния способны не только обнаруживать цель за пределами прямой видимости, но и определять ее координаты. Дальность определяется измерением времени распространения до цели и обратно.
Для опрелеления угловых координат применяются большие антенны, обладаюшие достаточно узкой диаграммой направленности. По сравнению с обычными для радиолокации диапазонами сантиметровых и дециметровых радиоволн, используемые ЗГ РЛС декаметровые (короткие) волны имеют сушественно иные условия распространения, причем эти условия сильно зависят от состояния ионосферы, Декаметровый диапазон заполнен большим числом сигналов связных и радиовещательных станций, которые влияют на работу загоризонтной РЛС как сосредоточенные по частоте радиопомехи. На некоторых участках диапазона суммарная мошность таких помех может на несколько порядков превышать мощность отраженного сигнала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
