Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Почему и в какой степени применение широкополосных сигналов улучшает показатели энергетической и структурной скрытности рЭС? 2. Перечислите основные показатели помехоустойчивости и помехозашишеннасти сигналов. 3. Перечислите основные классы широкополосных сигналов. 4. Чем отличаются сигналы с расширением полосы от сигналов с расширением спектра? 5. Найдите последовательность, которую будет генериронать схема рис. 10.9 при начальных условиях 0000. В этих точках можно порознь подбирать расширяющие числовые последовательности Ву(т) и я (т) для модуляции частоты и фазы ЧФМ- сигнала.
ГЛАВА Л снижкник Рйдиолоклнионной злмктности 11.1. Снижение эффективной поверхности рассеяния за счет выбора малоотражаюшей формы объекта Заметность объектов для средств радиолокационной разведки принято оценивать величиной эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) 17): ч ош ч ( ° н) рае (11.1) П, П, где г,е 10; 11 — коэффициент деполяризации рассеянного целью поля (г); Р, — мощность отраженного радиолокационной целью сигнала; П,— плотность потока мощности радиолокационного сигнала в окрестности точки расположения цели; Р(а )З) — значение диаграммы обратного рассеяния (ДОР) цели в направлении на радиолокатор; 5 — полная площадь рассеяния цели.
Физически ЭПР представляет собой размерный коэффициент пропорциональности между мощностью отраженного радиолокационной целью сигнала и плотностью потока мощности электромагнитного поля, созданного антенной радиолокатора в окрестности точки расположения цели. Очевидно, что ос имеет размерность м~ и зависит от формы, размеров и элсктрических свойств материала поверхности цели. Объекты радиолокационной разведки — раднолокационньш цели — имеют сложную форму и рассеивают электромагнитные волны не изотропно.
Значения ЭПР для каждого конкретного направления (сг,))) могут сильно различаться. Решить электродинамичсскую задачу рассеяния электромагнитного поля на реальных телах очень трудно. Но такая задача решается для многих тел несложной формы. Некоторые результаты решений представлены в табл. 11.1, где указаны значения ЭПР простейших поверхностей, из которых формируются сложные поверхности летательных аппаратов и других технических объектов. Как видно из табл. ! 1.1, плоские поверхности имеют большую ЭПР только при направлениях облучения, близких к нормали. По всем другим направлениям ЭПР плоских поверхностей гораздо меньше.
То же справед- П.1, Снижение ЗПР за ечегв выбора мавоогвраистоаигей Сгормы обвекта 225 Торьгииа 11.1 ЭПР цели Форма цели Вил цели 2. ОО=ЛГ ' лзгв по = ~44 —; 24 ПО=па, „— -Пв. Плоский лист 2ла .. 2лЬ, 2 з!п~ — япа~яп~ — — япВ~ 2лЬ . — --Япр 2ла . — --а1пгг Х 1аь)2 о =4л —. Оввх Диск совг О; „г Пава» 4Л 2.
Х повн =лр|рг. а Биконический отражатель ао = (бган% 12 2% )- Металлический щар г» 2й Выпуклая поверхность с радиусами КРИВИЗНЫ Р, И Рг Уголковый отражатель с прямоугольными гранями 4 24 О'О = 22 У~ ~ — гыпО) 4л —.гяпО Х бнааа 11. Снижение радиолонаииогтой замен!ности 226 Прог)оажение огайо. 1/ ( Конус (вдоль ОСН) оо„,„=па гя а. 2 2 2 51П~ — — 5!П В~ 1 5!Пв; — -5!НО Бнлнндр 4пгг12 гзо = К г1 оо -=12п —, К ' Поверхность Овальной формы гв, 4 по = 1,03пг ~у — ~, Конус со сфсрнческнм основанием 2пг 1< — <15. Х Конус-пнднндр 4п! 21 и (пн.а)2 1л4-а, О СО5 — — ! — СО5 ливо и для цилиндрических поверхностей, если они облучаются с направления, нормального к образующей.
Малоотражаюшнми формами являются клин и конус при облучении со стороны вершины. При одинаковых размерах наибольшими значениями ЗПР обладают трехгранные уголковыс отражатели с углом при вершине 90'. Из-за того что реальные рассеивающие объекты имеют сложную форму, в точке приема наблюдается интсрференционная картина парциальных сигналов, отраженных от различных частей разными элементарными отражателями. Сравнение величины ЭПР разных элементарных отражателей, имеющих примерно равные значения плошадей проекций на плоскость, нормальную направлению наблюдения, показывает, что их ЭПР может отличаться на 30...40 дБ, а ширина главного лепестка ДОР изменяться в большом диапазоне.
Поэтому ЭПР реальных сложных объектов сушест- П.2. Применение противорадиолокационных покрытий 227 воино зависит от формы их наружной поверхности, образованной набором элементарных отражателей. Зависимость ЭПР от габаритных размеров выражена гораздо слабее. Кроме того, большое влияние на ЭПР оказывает угловое расположение элементарных отражателей и направление облучения. Так, при облучении диска под углом 1О' к нормали его ЭПР на 28 лБ меньше ЭПР трехгранного отражателя, а при нормальном падении волны на диск его ЭПР на 3 дБ больше, чем у того же уголкового отражателя. ДОР отделъных элементов поверхности объекта существенным образом влияет на формирование результирующей ДОР.
Например, если в образовании суммарного отраженного сигнала участвуют элементы с широкими ДОР, то результирующая ДОР будет иметь большее число и большую ширину лепестков, чем в том случае, когда отдельные элементы имеют узкие ДОР. Объяснить этот эффект можно тем, что при изменении взаимного расположения элементов относительно приемной антенны изменяются не только фазы сигналов. При формировании совокупности элементов с узкими ДОР резче изменяются амплитуды парциальных сигналов. Кроме того, в последнем случае результирующая иитерференционная картина вторичного поля формируется в более узком угловом секторе пространства.
Таким образом, исключение широканаправленных отражателей из архитектуры объекта приведет к увеличению дисперсии величины ЭПР, что, в свою очередь, уменьшит вероятность обнаружения отраженного сигнала и соответственно улучшит радиолокационную незаметность объекта. Если же число элементов с узкими ДОР окажется настолько большим, что их диаграммы будут совмещаться, то при любом угловом положении объекта всегда найдутся такие элементы„сигналы от которых будут складываться.
Действительно, за счет интерференции сигналов от двух одинаковых элементарных отражателей с ЭПР з у каждого, суммарная ЭПР будет в пределах от О до 4з, имея в среднем значение 2к Таким образом, наличие элементов с одинаковой ЭПР увеличивает радиолокационную заметность. На основе приведенных соображений можно сформулировать рял принципов, которым нужно следовать при создании облика малоотражающего объекта. Е Для повышения ралиолокационной незаметности объекты нужно компоновать из элементов с минимальной шириной ДОР.
2. При создании малозаметных для РЛС объектов следует использовать элементы с минимальными значениями ЭПР и минимизировать число самих этих отражателей. Прежде всего следует избегать использования взаимно перпендикулярных поверхностей„которые образуют уголковые отражатели. Глана !Л Гниокенне рас)иолонааионной лал~етноети 2гк 3. Взаимное расположение элементов, из которых состоит сложный объект. должно минимизировать число направлений. на которых могут совмешаться главные лепестки ДОР.
А если такого совмещения избежать не удается, нужно минимизировать ЭПР элементов по этим направлениям. Для иллюстрации практического применения этих принципов на рис. 11.1 приведена компоновочная схема олной из молифнкаций малозаметного высотного самолета воздушной разведки ЬК-71. Рас. !1.!. Ыемозаыео~нии! йлн РЛР еетолет На рис. 11.1 видно, что нижняя поверхность планера делается максимально плоской. Поэтому самолет будет иметь значительную ЭПР только относительно РЛС, расположенных непосредственно под ним. Хвостовое оперение не имеет ортогональных друг другу поверхностей.
Для этою применяют два отклоненных от вертикали стабилизатора. Такая конфигурация создает заметную ЭПР только со стороны РЛС, расположенных выше плоскости траектории полета. Резкие изломы поверхности и кромки, имеющие большие ЭПР, в основном располагаются так, чтобы они экранировались фюзеляжем от излучений РЛС, расположенных ниже самолета. Носовая часть самолета близка к конической с малым углом при вершине.
Очень большой вклад в ЭПР дают резкие переходы и изломы поверхностей в узлах крепления наружных подвесных контейнеров н средств вооружения. Для улучшения радиолокационной незаметности избегают использовать подвесные элементы на пилонах и стремятся к внугрифюзеляжному расположению всего дополнительного оборудования. Головным частям (ГЧ) баллистических ракет придают малоотражаюшие формы вроде тех, что изображены на рис. 11.2 12!!. Основная задача при выборе формы головной части — добиться малой ЗПР на тех ракурсах, по которым могут располагаться радиолокационные средства противоракетной обороны.
Для этого поверхности ГЧ придают форму. объединяющую несколько поверхностей врашения. Но- I!.2. 1)рименнниа протиаорадиолокоиионнык покрытии) 229 сик головной части имеет форму конуса или полусферы )коническое илн оживальнос окончание). При этом уменьшается вторичное излучение. обусловленное дифракцией на заостренном конце поверхности объекта. Коническая боковая обечайка может сопрягаться с другими коническими или цилиндрическими поверхностями. Торцевая (донная) часть июжет иметь форму сегмента, сфероида. полусферы или усеченного конуса. Форма головных частей в донной части определяется необходимостью установки двигателей. Головную часть обычно стабилизируют на траектории, чтобы она ориентировалась на РЛС минимальной ЭПР.
Г Рис. 11.2. Малоотралкаюи)ие Гоориы РЧ МБР При изменении ориентации объекта относительно РЛС его заметность тоже изменяется вместе с изменением ЭПР. При этом удобно считать, что мощность сигнала, отраженного объектом, флюктуирует случайным образом. Но вероятность правильного обнаружения флюктуирующего сигнала меньше, чем вероятность обнаружения детерминированного сигнала при той же средней мощности. Значит, гщя увеличения незаметности следует не только снижать среднее значение ЭГ1Р радиолокационных целей, но и увеличивать дисперсию ее флюктуаций. Иначе говоря, ДОР малозаметного объекта должна иметь многолепестковую форму с большим различием между уровнями лепестков. 11.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
