Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Станции активных имитационных помех .х у Но сокО= —, сощ= —, л =,х'+ -'+е', откупа Я' 72' (11.91) При шумовой помехе (Эп „и полоса ог" „заданы) и известном энергетическом потенциале РЛС Эп„„,„= Рих,б„. отношение помеха/сигнал на выхоле антенны РЛС может быть опрелелено соотношением Эп .„Я,'Д(О„лра) ЬХ„а (11.92) При этом декартовы координаты истинной и ложной целей определяются с учетом того, что !(„(т) = [Ах(г)+ л; [' + [ду(г) + у,[' + [де(г) + е,[з: (11.93) Я,.(г) = л + у„~ ь е, а пеленги помехи и цели различаются как (!1.94) Оа-О,=ДО; р„- р,.=ар, где оО = в)п Он[1 + 2(Р сов О, + т) сов <р, + Г ! — сов~ ΄— сов~ ср, ) [ (11.95) (11.96) 263 11.!О. Вынесенные имитационные помехи Соотношения (11.94), (!1.95) опрелеляют угловой разнос истинной и ложной целей, и одновременно ошибку пеленгования в случае полного перенацеливания радиопеленгатора с истинной на ложную цель. Для перенацеливания радиопеленгатора (любого, в том числе моноимпульсного) на энергетический центр пары цель — ложная цель могут применяться двухточечные некогерентные помехи, созлаваемые двумя ложными целями или двумя целями с совмешенными помехами.
Геометрические соотношения для исследования лействия на РПС двухточечной некогерентной помехи показаны на рис. 11.80. Два летательных аппарата с некогерентными станциями помех лвигаются навстречу моноимпульсному радиопеленгатору суммарно-разностного типа. Плоскость чертежа на рис. 11.80 совпадает с плоскостью углов ~р. Излучаемые помехи простейшей структуры — гармонические колебания (11.97) и„(г) = Яе(Е е'"П) ! = 1, 2; где Еч = Е, ехр(-р(г,) — комплексные огибаюшие. РСН ЛА1 Рцс. 1 Я 80.
Соотношения дяя цссяедовояоя двутягочечяы» яекогсрсямяыт по.иех 264 Глава !1. Станции активных имитационных помех Диаграммы направленности антенн Ан А! радиопеленгатора, развернутые на угол ЛОа относительно равносигнального направления, описываются функцией (1!.98) Ь,(е) =1 т(ДОа -'- е). Диаграммы направленности. соответствуюшие (! 1.98), изображены на рис. !1.81.
Пеленги целей е, дадут следуюшие напряжения на выхолах антенн Ан Ат. ц2 Рпс. 1!.81. ЛНА пеленгпторп, рпзпернутые нп дОа относительно РСН и>(!) = ЕьЯЬОа- е,)сох(в!! — ху!) + ЕЯ(дОа — еа)соз(вт! — в!!); иа(!) = Е1(дО,+ е,)соз(в!- вт) + ЕЯАО,+ е!)сох(вг!- вг,). (1! .99) На выходе суммарно-разностного моста моноимпульсного пеленгатора формируются напряжения (11. 100) их=и|-ьи2, па=и!-и2, а на выхолах УПЧ суммарного и разностного каналов будут напряжения ихЯ=Кх(Е!])М(АОа — е,) !. /Аг(ЬОа -ь е!]сов(вар!! — аг,)] -ь +Ет](А!(АОа — е!) + ~)У(дОа + ет]сох(вар!~ !!гз)]) и„(!)=К~(Е,[1)т(дΠ— е!) + ЕАг(ЬО~+ е!]сов(в„р!! — аг!)] ь + Ефу(АО~ — ез) +/)у(ЬО +с!]соа(в„~тт-Хгз)]]. 265 11.10. Вынесенные имитационные помехи При этом на выхоле синхронного детектора, который вылеляет усредненное колебание ив, = Кйх(г)и,(г) .
Уравнение дискриминационной характеристики ралиопеленгатора в двухцелевой ситуации имеет вил иф К К~(Е [/ и(дО~ е ) г х(ЛО е )] ч Е,(7'-',(дОа- ее) -7 ~(Л΄— е ))) (!! .10! ) Приняв за начало отсчета пеленг первой цели е,=О, так что ез— - 0 + оО; уравнение обобщенной дискриминационной характеристики в двухцелевой ситуации (11.10!) можно представить в форме: «Ф„= Кфа(Л-'(У'л(ДО„-О)-У'-ь(леа-О)!), (11.102) гле Кф,— - К'КгК Е-',; В = — ' Е, Для частного случая !з = ! (мошности излучения обоих источников одинаковы) при гауссовской аппроксимации диаграммы направленности антенны (11,104) где де, — эффективная ширина главного лепестка, близкая к ширине ЛОал луча по уровню половинной мошности, на основании (11.102) можно построить дискриминационные характеристики радиопеленгатора.
Семейство таких характеристик лля разных углов разнесения целей ЛО построено на рис. 11.82. Первая кривая при дО = 0 соответствует одноцелевой ситуации (на рис. 11.79 г(= 0). Здесь нуль дискриминационной характеристики точно соответствует равносигнальному положению антенной системы радиопеленгатора. В этом случае радиопеленгатор следит за олиночной целью. Вторая кривая на рис.!!.82 (ЛО'=0,4дед) и третья (ЛОО=0,8дед) показывают, что нуль дискриминационной характеристики соответствует точно геометрическому центру 0(середины базы). Значит при !) = 1 пеленгатор слепит за геометрическим центром парной цели. При этом видно, что крутизна дискриминационной характеристики в нуле К, уменьшается по мере увеличения разноса целей.
При некотором разнесении (!1,!07) ЛОа'=дО =(0,8..0,9)де, Глава 11. Станции активных имитапиоиных помех 266 рнс. 1!.82 дискрсаиннацноннаяхарактеристнкамонооинульсного леленгатнора в двухцелевой снвуацнн Дискриминационная характеристика (1!.102) при неравенстве мощностей излучения (!) и 1) и при малых угловых разносах Ло «Ьех, когда ДНА можно аппроксимировать зависимостями у;(две~ о) =рн(дох + !у;;(двх)1е; ~,,(дев т (в — дв) - (де„) ~ )у;;(двх)!(е — де) принимает вил (т = 4к, „1(;.(до,)!ОП + !3') — дв).
(11.! 06) (11.107) Нуль дискриминационной характеристики нем — — 0 соответствует сме- шению крутизна дискриминационной характеристики К,— >О. В этом случае пеленгатор находится в безразличном состоянии и не сможет следить ни за одной целью. При дальнейшем увеличении разноса целей ЛВ1т> доя пеленгатор начинает пеленговать олпу из целей и на дискриминационной характеристики появляются лва нуля, соответствуюшие угловому положению обеих целей. Угол (1!.! 05) называется углом разрешения парной цели и играет важную роль в теории эффективности некоге рентных помех. 267 ! !.!О.
Вынесенные имитационные помехи АО (1+[)') (! 1.108) Как вилно, равносигнальное направление пеленгатора в этом случае ориентируется на энергетический центр парной цели. Строгое решение уравнения дискриминационной характеристики (11.102) определяет угол О, (рис.
11.80), т.е. отклонение равносигнального направления относительно пеленга первой цели в зависимости от углового разноса сл9. Эти графики показаны на рис. 11.83. 0,50 ОЛ5 0 о,во ко к во Рис. )!.83. Смещение пеленга парной целью 0,6 Рис. !).84. Крутссзна пеленга цианнай характеристики при рабате с парий целей Е, Из кривых рис. 11.83 вилно, что с увеличением ]3 = — уменьша- Е, ется ошибка сопровождения источника с большей мощностью.
Наличие парной некогерентной цели влияет на динамику слепящего контура углового лискриминатора. Анализ этого явления подробно рассмотрен [2]. Развитый в [2] подход позволяет найти точное решение для крутизны дискриминационной характеристики пеленгатора К, в ее нуле. Так, на рис.!1.84 приведена зависи- „0 кс мость крутизны дискриминационной ле, 0,8 характеристики для [3 = — = 0,3 и для !О М=!00 дел различных 34 — коэффициентов усиле- 1 ния цепи АРУ. 0,4 Графики показывают, что с увеличением углового разноса целей ЛО коод Ль Лс, эффициент передачи дискриминатора о о а о,л о,в о,в по убывает.
Скорость убывания тем больше, чем меньше коэффициент обратной связи в АРУ р. При ЛО= 0,85дел в системе наступает безразличное состо- 268 Глава ! !. Станпии активных имитационных помех яние (К, — > О) и происходит разрешение парной цели. Следует отметить, что по мере уменьшения К,, до момента разрешения в пеленгаторе сильно увеличивается линамическая ошибка слежения за парной целью, т.е. возникает запаздывание отсчетов по мере движения парной цели. Геометрические соотношения, характеризующие изменение формы фазового фронта электромагнитной волны от парной цели с некогерентными помехами, показаны на рис. 1!.85.
Зквивапентныи фазовый фронт Х,=евое! Рис. 1 1. В5. Фазовый фроига валлы озп лараой лет Станции активных помех обеих целей излучают гармонические колебания: и!(1)=Ке(Е>е"'), ич(()=Ке(Езе'"е'"), (11.109) где ок!к — случайная разность фаз двух некогерентных колебаний. В точке приема О на входе антенной системы радиопеленгатора сформируется суммарное колебание = Ке(Ее и" е' ')5+ Ке(Ее '"'ке мче'"'~= Ке(Е е """е' ~ (! !.1!0) 2б9 1!.1О. Вынесенные имитационные помехи Запись (11.110) эквивалента утверждению о том, что фиктивный суммарный источник Е, установлен в точке А (рис.
1!.90) на удалении га от радиопеленгатора. Из (11.!! 0) следует Е е'Ла = Е,е /а" е Езе Лае 'Ыу. (11.111) причем амплитуда и фаза суммарного поля: Ег = ( Е, яп /гг., -~ Е, яп(/гй г лаг) 1 ~ Е, сов /г» + Е, сох(Ь; + очаг) ) (! 1.1! 2) Е; а!и(/гдг + Лиг) = /о; ь агсга Е, е Е, сов(/г/зг и ЬХг) где Лг=г, — гь Таким образом, фаза (/гге) суммарной волны отличается от фазового фронта (/гг,) первой цели на величину ( )3 а!и(/где .~- лХг) /г(ге — и) =- агсга1 1+ (3 соаЖ/гг + лу) (11.113) где соа0; = соа0, сов 0 + сазу, созуе =— «1хе + ~~~О йге Ез 2п (! 1.114) Е,* ).' Если излучает лишь первая цель !) — ~ О, то и га — > гн т.е.
пеленгуется тоже лишь первая цель. При !) — > (излучает вторая цель), Цга — г1) = = /г(Лг+ Лхг) = 1!(г! — гз) и га — э г! — в качестве пеленга определяется направление на вторую цель. В промежуточных случаях 0 > !) > ° и пеленг определяется для некоторой точки на базе между двумя целями. Такая пеленгация дает ошибку смещения на пространственный угол О1. Ошибка О, отсчитывается относительно направления (истинного пеленга) на цель 1. Если хь а, — координаты первой цели, а хе, га — координаты точки А (рис. 11.109), то угол О! определяется направляющими косинусами: Глава 11.
Станнии активных имитационных помех 270 Зафиксировав пространственные координаты цели 1 (хн у,), Г7 з б = )хх, л- У;, можно опРелелить кооРдинаты ха, Уа. га = т)х, + е„пеленгуемой точки на пересечении линии ложного пеленга г„с базовой линией г(: х,(г, + са) — г.,(х, + х,) (е, .е,) /г'(», (11.116) где )г — крутизна линии ОА, которую можно вычислить из условия г, = ха,Б+Р или (11.117) где ха вычисляется по (11.117), а га — из формулы (1!.115). Другая ситуация склалывается, когда две ложные цели или два ЛА на рис. 11.79 излучают когерентные колебания гб(г) = Ке(Е,аЯе утгне~ ' т~ из(г) = Ке1„Е,а(г)е А01е 7~"е~ ") (! ! 1!8) (АО ') АО, е =- — тд е = -~-= — д ~2 ~' 2 (11.119) Диаграммы направленности антенн А1, Ат имеют максимумы по напРавлениЯм — ЛОа и +дОа соответственно (11.120) /х(ггОо е)' .(а(ЛОо4 е) где Ьг!г — неслучайная разность фаз излучаемых помеховых колебаний. Помехи в точке О по-прежнему принимаются моноимпульсным суммарно-разностным пеленгатором с двумя антеннами ЯоОа-е) и ЯЛО е е).