Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017) (1186260), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Аналогичные выводы можно сделать и при дискретном (многочастотном) расширении спектра полезного сигнала РЛС. Время накопления Т определяется минимальной длительностью разведываемого сигнала. 9.2.2. Оценка параметров сигнала Другой метод обнаружения сигнала заключается в предварительной оценке вектора неизвестных параметров х, т.е. в получении вектора х, который максимизирует условную вероятность Р,„(уУх) при наличии сигнала и помехи. Далее задача сводится к обнаружению сигналов с использованием копии полезного сигнала в(г,х) ), сформированной по результатам оценки х, Таким образом, структурная схема оптимального устройства разведки сигнала подавляемой РЛС на фоне БГШ может быть сведена к виду, приведенному на рис. 9.1.
На устройство формирования помех Рисунок 9,1 Схема оптииального устройства разведки сигнала подавляеиой РЛС на фоне БГШ 374 9. Методы обеспечения скрытности радиолокационных систем Наличие линии задержки на время То необходимо для учета инерционности устройства оценивания параметров. В качестве оптимального приемника может быть использован корреляционный приемник (ПРМ) с опорным сигналом н(т,х) или согласованный фильтр. Максимально правдоподобная оценка х поступает в устройство формирования помех через коммутирующее устройство только после принятия решения об обнаружении сигнала подавляемой РЛС.
В качестве опорного сигнала в оптимальном приемнике используется сигнал з(бх), зависящий от максимально правдоподобной оценки х. Анализ вариантов устройств оценки показывает, что по не- информационным параметрам (амплитуда, начальная фаза) оно представляет собой квадратурный приемник, а по информационным (несущая частота сигнала, длительность импульса, период повторения импульсов, вид модуляции) — многоканальное устройство оценивания параметров или перестраиваемое по параметрам устройство. Количество оцениваемых информационных параметров определяется возможностями станции помех противника.
9.2,3. Хирактеристики скрытности РЛС Обеспечение скрытной работы РЛС предполагает, с одной стороны, невыполнение условия 1 (у) > )т обнаружения радиолокационного сигнала станцией разведки, а с другой — выполнение условия 1(у) > )т обнаружения целей РЛС, т.е. с 1 (у)с)тя, 1(у) > )т, (9.21) где 1(у) — отношение правдоподобия в РЛС; )т — порог обнаружения в РЛС. Очевидно, что отношение правдоподобия однозначно связано с отношением сигнал/помеха, то есть чем больше 1(у) или 1 (у), тем больше д или 9р. Поэтому, в соответствии с критерием Р 375 9, Методы обеслененил скрытности радиолокационных систем максимума коэффициента скрьпности, условие обеспечения наи- лучшей скрытности (9.21) может быть преобразовано к виду (9.22) Это означает, что для обеспечения наилучшей скрытности при заданном минимально возможном отношении сигнал/помеха д в РЛС необходимо минимизировать отношение сигнал/помеха д в станции разведки.
Отношение др, определяющее эффективность работы оптимального обнаружителя сигнала с неизвестными параметрами, непосредственно связано с точностью оценивания параметров, характеризуемой дисперсией ошибок измерения параметров В„, а также с соотношением сигнал/помеха на входе системы обработки.
Ошибки оценивания параметров х, в свою очередь, определяются отношением сигнал/помеха до= 2Е //т/ и разрешающей способностью 6х устройства оценки по соответствующим параметрам, т.е. (дх) 2Е~)1~О (9.23) где Е, = Р,„Т 1 „Я, — энергия сигнала разведываемой РЛС, используемая в станции разведки; Р, р — средний поток мощности сигнала разведываемой РЛС на входе приемника станции разведки с размерностью Вт/мт; Т вЂ” время анализа разведываемого 37В пространственно-временного сигнала; Е „Е, — размер апертуры антенны, используемый при анализе разведываемого пространственно-временного сигнала, в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно (для упрощения записи в дальнейшем рассматривается ситуация в одной, например, азимутальной плоскости и Р р с размерностью, Вт/м; л/ /2 — пространственно-временная спектральная плотность внутренних шумов (типа белых гауссовских) приемника станции разведки.
9. Методы обеспечения скрытности радиолокационных систем Разрешающая способность дх определяется дискретностью представления многоканальной по неизвестным информационным параметрам х схемы. По временным параметрам потенциальная способность ххс определяется временем анализа Т, а по пространственным — размером апертуры антенны Е станции разведки. Целесообразный выбор Т (Е ), определяющий энергию Е, связан с условием когерентного накопления неизвестного пространственно-временного сигнала, эффективного на интервале времени корреляции сигнала РЛС т„(пространства корреляции р я).
Таким образом, Т (Е,„) должно быть равно г„„я(р„р). С учетом возможного использования сложных шумоподобных пространственно-временных сигналов длительностью Т, и протяженностью по пространству Е„время и пространство корреляции не превышает длительность и пространственную протяженность сигнала соответственно, то есть т„„< Т, и р„„< Е,. Следовательно, Т,„<Т, и Е <Е,.
Таким образом, эффективность оптимального устройства разведки сигналов РЛС определяется: ° энергией сигнала разведываемой РЛС, используемой в станины разведки; ° уровнем пространственно-временных внутренних шумов приемника станции разведки; в разрешающей способностью устройства оценки в станции разведки. Будем считать, что скрытная работа РЛС достигается при постоянстве энергетического потенциала станции Э, обеспечивающего минимально допустимые характеристики эффективности РЛС (т7 = д ). Это определяется граничным условием обнаружения цели РЛС (1(у) = 6). Под энергетическим потенциалом РЛС будем понимать произведение среднего потока мощности излучения Р„, длительности Т, и протяженности сигнала по пространству Е„определяющего направленные свойства излучения 377 9.
Методы обеспечения скрытности радиолокационных систеи РЛС, т.е. Э = Р Т,Е,. Физически Э представляет собой энергию Е, излученного РЛС пространственно-временного сигнала, то есть Е, = Э. Минимизация д = 2Е,„/ДГп, в соответствии с (9.19), может осуществляться путем снижения Е . При этом считаем, что уровень внутренних шумов приемника дГ станции разведки не изменяется, Уменьшение Е =Р„Т Т.
должно обеспечися ~р р яп йп ваться при постоянном Э=Р Т,Е„обеспечивающим 9= 9 Тогда минимизация Е,р, связанная с уменьшением соответствующих величин Р,р р, Т,„, Е, может быть достигнута путем необходимого изменения Р,, Т„Ь, при постоянстве энергетического потенциала Э. Так, снижение Рч,р может быть обеспечено уменьшением среднего потока мощности излучения Р,я.
При этом для обеспечения Э = сопят необходимо увеличить Т, и Ь,. Однако увеличение Т, и Т., может привести к росту Т„и Е, и условие др= ппп нарушается. Поэтому для уменьшения Т и Ь при росте Т, и А, необходимо использование зондирующих сигналов типа пространственно-временных белых гауссовских шумов со сжатием отраженных от целей сигналов по пространству и времени в системе обработки РЛС. При этом энергия сигнала как бы «размывается» по пространству и времени, а пространственно-временная корреляционная функция приближается к ст-функции.
В этом случае Т и Е, соответствующие т„,р и р я, стремятся к бесконечно малым значениям, а уровень мощности сигнала на входе станции разведки приближается к уровню внутренних шумов приемника станции разведки. Для обеспечения наилучшей скрьпности РЛС при постоянстве минимально возножного энергетического потенциала РЛС необходимо использование пространственно-временного дельта-коррелированного зондирунзщего сигнала. Таким образом, оптимальный метод обеспечения скрытности РЛС по критерию максимума коэффициента скрытности за- 378 9, Методы обеспечения скрытности радиолокационных систем ключается в использовании зондирующего сигнала в виде пространственно-временного белого гауссовского шума (ПВБГШ).