Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Тем не менее их с успехом применяют до сих пор. В нас~оя- /22. Лонольные ншмхо 343 шее время диполи длиной — (/ь — целое число) изготзвлив!юз из ли/г )ь 2 электрика с проводяшим покрытием. Но возможно применение и поглошзюших (ьчерпыхь) диполсй с грифитовым покрытием. Диполи разных длин собирзются в пачки и рзссеивзются в пространстве, где распространяются сигналы. Облзкз рассеянных диполей отрпжзют сигидлы в широкой полосе частот -5..15,а.
Лля поддержзния большой эффективной от- Х) рзжзюшей поверхности (ЭПР) раздери)той пачки (оаа»о„а) их сбрасывают достаточно часто с небольшим разносом по времени. Полученные дипольные облзкз рис. !2.2 создают яркие засев ьснньяе секторы ив экранах индикаторов РЛС и долго висят в среде распространения рачполокационного сизиялз. создввзя помехи как РЛС обнаружения, так и РЛС комплексов управления оружием. Толщина диполей обычно мила (десятки микрон), при ее выборе учитывзют лишь поверхносзиьи эффект и механическую прочность. р=(х (/) Рис. 12.2. Разаергаинаное на ~хо донолан Очень важен для тзктики применения пассивных дипольных помех вопрос о динамике развертывания дипольного облака.
Летательный зппарзт (рис. !2.2, а) выбрясывает по ходу полета пачку диполсй. Процесс развертывания пачки в спутной струе двигателю ЛА является нестзционврным случзйныл~ процессом. Ширина облака по оси х(/) является случзйной величиной с плотностью вероятности Р(х(7). Эффективная ширинз плотности распределения /(7). естественно, зввисит от времени. Во времени облако диполей постоянно расширяетсл. размер /( 7) уве:ичивзется, пока не достигнет величины /, в конце рззвертыввния всеи пачки. Парцизльные скорости каждого диполя Ъа случлипы. так кзк диполи тоРмозЯтсЯ встРечным потоком воздУхз.
В РезУльтате скоРость.ЗЪ', = У, — Ун в среднем У со временем уменьшается и. как правило. к концу раьвертывания пачки дТ величина У вЂ” Уз —- ььЪ' достигает нзиболыпих величии. 244 Даава >2. Маскируккпие воздействия на среду распространения сигналон Общее число >Удиполей. попадающих в единичный объем пространства о=1. при рассеянии пачки из Фе со временем меняется. В результате к окончании> момента времени дТ пространственная плотность диполей в облаке будет различной. Теория дипольных помех (2! оперирует с ЭПР одиночного полуволнового диполя (рис. !2.3): п,(0) =п,т„соа 0=0,861 соя О.
(12.1] П пьд Рис. 12.3, Пол> в<иповой дипальнын отражатель Для определения среднего значения ЭПР диполя (а,) в елинице объема надо учесть (рис. 12.4) элемент поверхности с/(2р Рис. 12.4. К раскоп>у ЭПР дггиольного облака Поляризация всех отражений от диполей одинакова. Вероятность того, что диполь очутится в пределах элементарного угла ь((2 сг(2 р(0)аьа = —. 4п Среднее значение ЭПР одного диполя, положение и ориентация которого случайны и равновероятны, определится усреднением: к2я (о!)=)о!(0)р(0)ь(Я=~ ~о,(0) = '""' =0,171 .
(12. 3) Если в пачке содержится >не диполей, их полная ЭПР в объеме ое (рис. 12.4) после полного развертывания составит пе = Не (п)~ = 0,17) Д>е. (! 2.4) 245 !2.2. Дипольные помехи Обычно у ппывают КПД диполей (часть диполей слипаются, ломаются) так, что и =0,1772з)А) . (12.5) Иногда требуется знать ЭПР диполя для случая пространственного разнесения точек излучения и приема сигнала (рис. 12.5).
Рис. 12.5. К расчету ЭПР дополя при разнесенон точен приема и передачи В 121 указано, что эта величина равна о,(ц~) =0,1722соазчр4-0,11).зв)п ~р. (12.6) Максимальная мощность рассеивания соответствует углам чг = О. ч)г= к, а минимальная (чу = я/2; 372к) = 0,65о,,„.. Чтобы подсчитать ЭП1' диполей в объеме г(г) в момент времени 6 надо знать количество (в процентах от полного количества Ув) диполей в единичных объемах в различное время. Как уже отмечалось, парциальная скорость диполя ч', — величина случайная и зависит от ряда причин; от турбулентности атмосферы; от аэродинамических характеристик диполеи: от особенностей движення под воздействием ветра; от скорости снижения диполей под влиянием силы тяжести: от влияния спутной струи двигателя ЛА.
Кроме того, флюктуации отраженного сигнала вызываются собственным вращением диполей, неравномерностью диаграммы направленности антенн РЛС, а также рядом других причин. При этом различают чбыстрыеч и «медленные» диполи. вращающиеся при снижении, как на рис. 12.6. и о с Е ег Ф э и и о с и «г З э О. о .ь из ч Рис.
12.6. Быстрые» и ьмедленныеь диполо 246 Глава 12 Маскируюеное воэденстяня на среду распространения сигналов Вследствие этого эффекта функция распределения скоростей Р((г) оказывается двухмодальной и ее график имеет вид, примерно как на рис. 12.7. Рие. ! 2.7. Яяухиадальное расоределенне скаросомн г)ннолей ( Р '1~11 (1(1) =ехр -п~ — ~ =ехр ~лр;~ ~ рэ) 2 (б()и~)' ~ (12.7) 0,8 0.4 Рис.
!2.а. Норина спектра дявкгяуаций сигналов, отраженных днноля.ии где (У( — модуль полной скорости движения диполя, имеюшей своими составляюшими скорость снижения под действием силы тяжести, а так- же скорость перемешения под действием ветра и турбулентностей.
Медленные диполи стремятся сориентироваться горизонтально, Дефектные диполи, имеюшие зазубрины и деформапии, которые делают их похожими на аэродинамические рули с вертикальной ориентацией, собираются в быструю группу. Опытные данные свидетельствуют о преимущественной горизонтальной ориентации диполей. Изучение спектра флюктуаций гармонических сигналов (21, отраженных от дипольного облака, показывает, что спектр хорошо описываетсягауссовой кривой (квадратичной экспонентой), показанной на рис. 12.3. /22.
Дипопьпые помехи 247 Эффективная ширина спектра флуктуаций из (12.7) эзг" = —. 120 (12.8) э Для длины волны е. = 3 см расширение спектра составляет примерно 70 Гц. Если считать, что элементарный объем облака плогцалью 5=1 и' и толщиной е7х рассеивает энергию пропорционально своей эффективной отражающей поверхности: (пэо )с(х (12.9) гле Р— мощность сигнала, падающего на элементарный объем; (о.
и)— удельная ЭПР диполей, распределенных в единице объема, имеющая размерность )мз7мз). Можно показать )2), что коэффициент ослабления электромагнитной волны (12.10) )3=0,73). й, где и — среднее число диполей в единице объема. Таким образом, мощность электромагнитной волны, прошедшей сквозь облако толщиной х в одном направлении. будет Р )э 10 ела (12.11) Если предположить, что дипольное облако является экраном лля сигнала РЛС, ослабляя мощность электромагнитной волны в 10 раз с )э — = О, ! ~, можно подсчитать требуемую для этого концентрацию липоРо лей.
Так, для облака толщиной х = 1 км требуется п =! 5 диполей/мз. Основной эффект от применения дипольных отражателей состоит в маскировке, экранировании, когда облако, располагаясь между пелью и РЛС. ослабляет проходящие через него зондирующие н отраженные сигналы. Вследствие этого эффекта РЛС. обнаруживающая цель, измеряющая дальность и пеленг, лишается возможности наблюдать сигнал за облаком. Условием эффективности применения дипольных отражателей является создание должной концентрации липолей в единице объема, т. е.
в итоге определяется числом сброшенных пачек. Импульсный объем РЛС (рис. 12.9) определяется соотношением 77ЛЕ,)!ЛЯ„отп (!2.!2) 2 где дйо, агап — эффективные шиРины лУча ДНА РЛС; т„— длительность импульса РЛС. 243 Глсьва !2. Маскирующие волдейсьпвия на среду распроспранения сигналов сл г Рис. 12.9.
Импульсный обьелл РЛС В этом объеме должно оказаться столько диполсй, чтобы ЭП Р объема составила ц~ =(п)Р(о,) =(п)Я айаг)ср,— "(ст,), (12.!3) Рнс. 12.10. Сигнальь и помехи, отралсенные диполяыи где (о,) = 0,17),'сохл0 — усредненная ЭПР одного диполя. Эффективность дипольных отражателей будет достаточной, если ог» о„„и. В процессе динамического развертывания облака оу постоянно меняется. Это надо учитывать при расчетах. Рассматривая задачу обнаружения точечной цели на фоне дипольного облака, сигнач рассеянный и переотраженный облаком, уподоблякзт внсшнслгу гауссовсколву небелому шуьгусо спектральной плотностью 6(Г) (рис.
12.8). Поэтому теория обнаружения цели среди дипольных отражателей не отличается от классической теории обнаружения точечной цели на фоне небелого шума. На основе теории обнаружения можно подсчитать эффективн>ю ширину Ея маскируемой дипольной помехой области (2!. На рис. 12.!О показано отношение мощности помех (отраженных от дипольных отражателей) к мощности сигнала Р~ЧС в зависимости от пеленга 0 цели. 249 !2.2. Днпольные помеха Случай 1 (высокая концентрация диполей в облаке) дает эффективную ширину маскируемой области Аз1, т. е. линейное расстояние, внутри которою сигнал не виден ни при каком пеленге.
Лля облака с меньшей концентрацией (случай 2) эта область б з меньше. Размер маскируемой области подсчитывается по формуле 12) Ьз = Янзцы, +1„,, (12.14) где 1„, — эффективная ширина облака дипольных отражателей (рис. 12.10). Современные РЛС с непрерывным сигналом когерентного типа непосредственно измеряют скорость движения цели и следят за изменениями этой скорости с помощью автоматических систем сопровождения по скорости АСС. Поскольку облака дипольных отражателей быстро тормозятся встречным потоком ветра, они, несмотря на большс>й отраженный сигнал (ЭПР облака много больше ЭПР цели), быстро уходят из следяшего строба АСС, и пассивные позяехи от диполей быстро теряют эффективность.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
