Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 10
Текст из файла (страница 10)
10 200000 С едний ко абль 1000-3000 т) Большой ко абль 1О' т) Автомобиль, танк 7...!О Р бка подводной лодки 1...!0 ~ 1,, Головная часть баллистической акеты 0,5...1,2 Человек 37 предполагается достигнуть путем введения целого ряда техничских новшеств. На новых самолетах не будет острых кромок и выступающих углов из-за управляющих плоскостей иа !Чэьсльях самолета, которые хорошо отражают радиолокационные сигналы.
Передняя кромка крыла н фюзеляжа будет плавно закруглена, а образующие треугольник фюзс ляж, кабина и крыло придад)т ему вид летящего клина. Двигатели будут скрыты в фюзеляже„по позволит уменьшить ЭПР самолета. Для этой цели предполагается заменить, где возможно, металлическую обшивку поглощаю!цими матсриалами на основе графито'вых пластиков, обладакш!их повышенной прочностью. Скрытые воздухозаборннки реактивных двигателей будут установлены на нижней части летающего крыла.
Канал воздухозаборника будет иметь зигзагообразную конструкцию с тщательно рассчитанными изгибами, которые сводят к минимуму отражения радиолокационных сигналов. Кроме снижения радиолокационной заметности предпринимаются меры для охлаждения выхлопа реактивного двигателя, что будет способствовать защите самолета от ракет с тепловой головкой самонаведения и от обнаружения ИК-датчиками. Снижение ЭПР самолетов помимо уменьшения дальности радиолокационного обнаружения позволяет уменьшить энергетические требования к мощности передатчика помех Диаграмма ЭПР кораблей имеет более тонкую лепестковую структуру, чем диаграмма самолетов, что объясняется значительно большими размерами и сложной конструкцией кораблей.
Экспериментальные исследования показывают, что флуктуации ЭПР корабля, как и самолета, приближенно описываются экспоненциальным законом распределения. В зависимости от тоннажа корабля его усредненную ЭПР а, м для 50-го процснтиля можно определить с помощью эмпирической формулы 111~ и =- 52 ~ ' 27л !2.2) где и — ЭПР; 7' — несущая частота РЛС, МГц; 73 — водоизмещение корабля в килотоннах Формула (2.2) была получена путем обработки результатов измерений ЭПР кораблей различного класса в натурных условиях в диапазоне 3,25; 10 и 23 см В табл.
2.! приведены усредненные значения ЭПР ряда типовых реальных объектов, для зашил ы которых используется радиоэлектронное подавление РЭС. :,';!':-х::.' Таблица 2.1. Среднее значенис ЭПР типовых объектов 2.3. Антенны е технике РЭП Функционирование люоой аппаратуры РЭП немыслимо без антенных устройств, и как бы ни был совершенен передатчик помех, его возможности по защите объекта в конечном счете определяются параметрами антенных устройств с учетом их размешения на реальном объекте, где существенными являются ограничения на массу и габаритные размеры аппаратуры В силу того, по передатчик помех должен располагать возможностью мгновенной реакции на угрозу, антенное устройство должно быть способно эффективно рабо~ать в широком частотном диапазоне и излучать (принимать) радиоволны практически во всех направлениях.
Последнее означает, что ДНА должна быть по возможности близкой к круговой, т. е. слабонаправлснной (усиление 02.5 дБ). Естественно, что в этом случае энергетический потенциал передатчика помех будет в основном определяться практически реализуемой выходной мощностью оконечных каскадов передатчика помех. Это означает. что антенна должна пропускать большие мощности. Достоинством слабонанравлснных антенн является простота, низкая стоимость и способность работать при отсутствии информации о направлении на подавляемые РЭС. Если сектор одноврсменпого подавления ограничить шириной в несколько десятков и более градусов, то перекрытие всего требуемого сектора может быть достигнуто применением нескольких антенн, ДН которых соответственно ориентированы в пространстве и подключаются поочередно к общему передатчику. Однако в этом случас необходимо устройство тшя определения направления иа подавляемые РЭС.
По мере увеличения ЭПР защищаемых объектов (например, кораблей) и необходимости обеспечения все больших отношений помеха-сш пал технические требования к антеннам станции помех уэкесточаются. В современных условиях требуется эффективная излучаемая мощность помехи в пределах от 10 кВт до 1 МВт при подавлении одновременно многих РЭС. К сожалению, возможности повышения эффективной излучаемой мощности помехи путем увеличения выходной мощности персдазчика помех ограничены мошностыо перелаюших ламп. Средний уровень СВЧ-мощности таких ламп в настоящее время составляет несколько сотен ватт.
а уровень импульсной мощности — несколько киловатт. В этих условиях разработчик может использовать ангснны с высоким коэффициентом усиления, т. е. узконаправленные антенны. Эти возможности хорошо реализуются во многолу эевых антенных рс1петках, способных мпювенно концентрировать в узком луче в направлении подавляемых РЭС помехи большой мощности.
Для систем РЭП с такими антеннами эффективная мощность излучения помехи определяется соозношснисм Р„б„ = дзс1Рп 12.3) где Є— мощность передатчика помех; б„— КНД передающей помехи антенны; 0~ — коэффициент усиления антенного элемента решетки; )у — число элементов активной антенной решетки; Р, — выходная мощность усилителя элемента решетки. Можно видеть, что сели коэффициент усиления антенного элемента решетки равен 1ОдБ, мощность усилителя элемента решетки 100 Вт и число элементов 1О, то эффективная излучаемая мошносп, такого передатчика помех состави~ !О' Вт.
Рассмотренный пример показывает практическую возможность достижения в аппаратуре помех мсгаваттного уровня. Из (2,3) ясно, что путем применения более узконаправленного излучающего элемента можно нарашивазь излучаемую мощность помехи до трс- буемого уровня. Однако это приводит к соответствующему сужению углового рабочего сектора решетки, что, в свою очсрель, ведет к необходимости увеличения числа рс|леток на борту объекта для зашиты в требуемом секторе. Кроме того, очень узкий луч не всегда приемлем, так как во многих случаях подавляел1ая РЭС !например, ГСН) не совпадает по направлению с излучателем (например, РГ!Ц), который будет пеленговаться н на который будет наводиться узкий антенный луч решетки.
Наряду с конпснтрацией мощности помехи в нужном направлении помеховая антенна должна обеспечивать заданную поляризацию и часто не просто фиксированную, а с изменяемыми ее параметрами. Это сше более усложняет структуру, увеличивает массу и габаритные размеры антенных устройств переда~чика помех, еше болес ужеглочает проблему их размещения на реальных объектах.
При этом следует учесть, что такие антенные системы должны быль широкополосными и работать с перекрытием по частоте в октаву и более. Современный боевой самолет буквально "облеплен" антеннами. Поэтому, говоря об антенных системах, следует остановиться на их вкладе в величину' ЭПР защищаемого самолста. При создании помех РЛС ДНА передатчика помех направлена на подавляемый радиолокатор, который нацелен максимумом своей ДНА на защищаемый самолет. В этом случае, радиолокационный сигнал, принятзяй антенной передатчика помех,может отразиться ог какой-либо неоднородности антенно-фидерного тракта и лерсизлучиться через ту жс антенну в обратном направлении к РЛС.
Наиболее сильное обратное излучение от антенны будет наблк)даться при наличии исоднородиости типа короткозамкиутой или разомкнутой линии. В результате антенна может рассматриваться как пассивный ретранслятор радиолокационных сигналов, по эффекту действия аналогичный переотражаюшему объекту с ЭПР, опредсляемой выражением: С,,», о',„, = — ' Г пу, 4к где С, —. коэффишлсит усиления помеховой антенны; ), — ллина волны; 1 Г! — коэффициент отражения; Л вЂ” КПД; у — коэффициент, учитывающий потери из-за рассогласова ния по поляризации Так, при С, = 20 дБ и наличии в антенио-фидерном тракте неоднородности типа короткозамкнутой или разомкнутой линии ЭПР антенны составит 0,75 м в трехсантимстровом диапазоне волн.
Коэффициент усиления эквивалентного ретранслятора А;,, р„р=-2С„,дБ) — 1О!Б[(КСВН !)/(КСВН вЂ” ! !). (2.5) в Например, если антснна нагружена на вход (выход) ЛБВ с КСВН < 2, то при коэффициенте усиления антенны 20 дБ эквивалсюное усиление ретранслятора состави1 30,5 дБ, что эквивалентно ЭПР около 0,5 м Таким образом, антенна современного псрсдатчика помех зто нс просто злсменг согласования линии перелачи с открытым пространством, но также и устройство. которое, сели ис принять меры, может увеличить Э1 1Р защищаемого объекта 2.4. Влияние земной поверхности на распространение сигналов помех Сигналы помех, как н радиолокационные сигналы, представляют собой радиоволны и поэтому подчиняются всем закономерностям, свойственным электромагнитным колебаниям.
В связи с этим на распространенно радиоволн будут влиять повсрх- ность Земли и характеристики атмосферы или космическо1о пространства. Земная поверхность влияет на распространение сигналов помех тем, что в точке приема образу.- ется интерференция радиоволн, прошедших по прямому пути, с радиоволнами, псреотраженными земной или водной поверхностью.
В тех направлениях, где эти поля окажутся в фазе, произойдет усиление рсзультируюшего поля, а там, где они окажутся в протцвофазе — его ослабление. Напряженности электрического поля прямой и переотражеиной волн отличаются друг от друга по амплитуде и фазе из-за различия коэффициента усиления помеховой антенны в направленный на приемник РЛС и участок отражения от поверхности Земли, а также изменения амплитуды и фазы волны при отражении от земной поверхности.
Если высота шероховатости подстилающей поверхности мала по сравнени1о с длиной волны, то происходит зеркальное отражение. Количественно изменение амплитуды и фазы отраженной волны характер1изуется коэффициентом отражения. Этот коэффициент зависит от электрических параметров воды или почвы, длины волны, угла скольжения, поляризации и характера поверхности (лес, луг, снег и т.
п.). к к На рис. 2.3 приведены зависи12 1.2 мости коэффициента отражения раз- 1.О 1О личных видов подстилающих по- а.в верхностей в 10-сантиметровом диа- О.в оа а4' ' ° пазоне длины волны для всртикальа2 02 * ной и горизонтальной поляризаций о — -- — о 4 8 12 1б 20 24 2а е ы ж 2а 24 2а облучаюшсго сигнала. В случае го- 4Э.с... и 0 4 4 ризонтальной поляризации коэффи- к к цие1п о.1ражения сравнительно слабо „! 12 зависит от угла скольжения для мор- 1О 1а ской и пресной воды, песка и сугпа аа ° линка. При изменении угла скольже- ния от 0 до 28" коэффициент отражео2 ' а2 °, ния при горизонтальной поляризации 4 а ы,а х, 24 за о, а ...а ю 24 2а длл воды изменЯетсЯ от 1,0 до 0,9, а 8, ~Рад зл М4 дпя ПЕСКа И СуГЛИНКа — От 1,0 дО 0чй При вертикальной поляризации завиРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
