Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Энергстичсскис соотношения целссообразно рассматривать для основных способов радиоэлектронной зашиты: самозащиты и прикрьпия. При самозащите персдатчик помсх находится на защищаемом объекте, а а случае помех прикрытия — на объсктс, пространственно не совпадающем с заглищасмым обьектом. Уравнение противорадиолокации при создании помех РЛС с помощью передатчика генераторногв типа. При энергстичсской оцснкс дсйствия активных помех на РЛС необходимо учитывать взаимное расположение защишасмого объекта, постановщика помех и РЛС, а также диаграммы направлсннасти антенн РЛС и передатчиков помсх.
Найдсм отношение помеха-сигнал на входе приемника РЛС при создании помех прикрьпия, используя эквивалснтную схсму защиты, учитывающую распространсние радиоволн и основныс параметры РЛС и псрсдатчика помех (рис. 2.6). При этом учитывасгся влиянис подстилаюшсй повсрхности и ослаблснис радиоволн на трассе распространсния, а также потери сигналов в случае рассогласования поляризации приемной антенны РЛС и псрсдатчика помсх [10, 14, 151. Ослабленис радиолокационного Рнс.
2.6. Схема для определения энергетических харакгеристик отраженного от цели радиолокационного сигнала и сигнала помехи, создаваемого с помощью передатчика генераторного типа сигнала в атмосфере в данном случае учитывается коэффициентом 1О '~~, так как радиолокационный сигнал проходит атмосферу дважды (К вЂ” удельное затухание радиоволн в атмосфере, дЫкм, )1 — протяженность трассы в атмосфере, км). Влияние земной и водной поверхности на распространение радиолокационных и помсховых сигналов можно учесть введением в соответствующие энергетические соотношения множителя я, который представляет собой отношение реальной напряженности электрического поля в точке приема к напряженности электрического поля в этой х;е точке при распространении радиоволн в свободном пространстве.
В случае распространения радиоволн в одну сторону этот множитель по мошности равен д, а при распространении в обоих направлениях — д 4 Минимальные энергстичсскне по~ори сигнала помехи наблюдаются только в случае, когда поляризация антенны передатчика помех согласована с поляризацией приемкой антенны подавляемого радиолокатора. В остальных случаях наблюдается увеличение потерь нз-за различий их поляризаций.
Если в передатчике помех и РЛС исполь- 2 зуются линейно-гюляризованные антенны, то у = соз пО„где ЛОь — угол между векторами поляризации В случае линейно-поляризованных антенн нсбольшис отклонения от точного согласования'по поляризации приводя~ к малым потерям си~нала помехи. Например, при пО„; — 10' потери составляют всего О,! дБ. Однако при больших отклонениях возможно полное подавление сигнала помехи. Множитель д может меняться от 0 1отраженный сг поверхности и прямой сигналы в точке приема равны по амплитуде, но противофаз ны) до 4 (отраженный от поверхности н прямой си~палы равны по амплитуде и синфазны). С учетом ослабления волн в атмосфере и из-за влияния поверхности Земли выражение дзгя мощности радиолокационного сигнала, отраженного от самолета, примет следующий вид у' й* ' 3 рС б,о) (4лйз ) 4Я (2.9) «и ~ пппп, пс жс с и п пас' где Рп — мощность передатчика помех; ь'„- усиление передающей антсниы передатчика помсх в направлении РЛС; Я, — удаление псрсдатчика помех от РЛС; Сс„„,(6) — усиление приемной антенны РЛС в направлении на передатчик помех; у — коэффициент, учитывающий потери сигнала помехи из-за различия поляризацнонных характеристик антенн передатчика помех и подавляемой РЛС; к „„.
— коэффициент, учитывающий влияние подстилающей поверхности на сигнал помехи, 10„' ° — коэффициент, учила ха тываюп1ий затухание сигнала помехи в атмосфере. Для подавления нескольких радиолокаторов, использующих линейную горизонтальную н вертикальную поляризации, передатчик помех должен применять систему либо с круговой поляризацией, либо с наклонной (6 = 45').
В этом случае потери сигнала помехи составят 3 дБ и нет необходимости в сложном устройстве определения и управления поляризацией помсховой антенны. Используя (2.9) и (2.! О), находим отношение мощности помехи к мощности отраженного от цели сигнала на входе приемника РЛС (гхп ): 1' п„п ! Рсдрп 1 П о,п.ця-х,>Я« пг г 1 )п ~ Р(7 сУйпс л,',о К, и и (2.1 1) где Уь = "" -- относительный уровень боковых лепестков приемной антенны б„п(0) РЛС в направлении на постановщик помех, Выражение (2.! 1) для отношения помеха-сигнал характерно для случая, когда передатчик помех нс совмещен с целью, т.
е, для прикрьпня защищаемого самолета вынесенным постановщиком помехи. Если передатчик помех совмещен с целью (случай самозащиты) коэффициенты усиления приемной антенны радиолокатора в направлении на цель и передатчик помех совпадают ()с;„и = ! ): глс Р— мощность передатчика РЛС; С, б„р — усиление соответственно передающей и приемной антенн РЛС в направлении на защищаемый самолет; и — эквивалентная поверхность рассеяния самолета; л — удаление самолета от РЛС; псс~р, -.
коэффициент, учитывающий влияние подстилающей поверхности на сигнал РЛС, отразкенный от са— О.зля молота; 10нь кх — коэффициент, учитывающий затухание сигнала в атмосфере. Уровень сигнала помехи на входе приемника РЛС для передатчика помех гснсраторного типа равен: р п и "Р.»с ' 00 пэьх Р с С (и)).
(2.10) Япс 4кгч 4я з вонь,, ! 0р Тогда из (2.11), (2.12) можно ви помех прикрытия зависит прямо проп РЛС в 4-й степени и обратно пропор (2.12) пи= сгяп Область пространства, в которой выполняется условие а, > п„,а„, называется зоной подавления РЭС помехами и находится численным или графическим решением уравнений противоралиолокации. Пренебрегая потерями в среде распросгранения (К = О, дн= у„, =1) и предполагая равенство ширины полосы пропускання приемника РЛС ширине спектра помехи, эти уравнения имеют внд: для помех прикрытия яэ (2.13) для самозащиты ьз Р,б„Я сг = сг = 4яу — '"— п п~пш ~> о (2.
14) Отсюда следует, что минимальная дальность действия генераторного передатчика помех прикрытия равна: ~ бег (2.15) ху и а а для самозащиты г т Р~ Рс,.».., = ~а„...— и. ху я и (2. 16) 47 деть, что коэффициент а„в случае гснсраторных орциоиально удалению защищаемого самолета от ционально удалению постановщика помех от РЛС во 2-й степени. Чем больше излучаемая мощность передатчика помех, тем больше уровень помехи и, следовательно, больше коэффициент и„. Чем больше излучаемая мощность РЛС и и защищаемого самолета, тем меныпс а„.
В случае самозащиты сз„изменяется прямо пропорпионально 2-й степени удаления самолета от РЛС. Коэффициент а„определяет эффект воздействия сигнала помехи на радиолокатор. Для каждого радиолокатора существует минилзальнос значение о„„„„начиная с которого сигнал помехи создает требуемый помсховый эффект (маскировку сигнала цели, срыв сопровождения и т. д.). Он зависит от структуры радиолокационных и помсховых сигналов, параметров радиолокационного приемника, вида обработки сигнала в радиолокационном приемнике и типа индикатора, а также от режима работы РЛС (обзор, автоматическое и ручное сопровождения).
При приближении защищаемого самолета к РЛС на дальность А' отношение помеха-сигнал может настолько уменьшиться, что полшха псрестапг создавать требуемый эффект. Граница, при приближении защищаемого самолета к которой помеха перестает быть эффективной, определяется условием: (2. 17) лля самозащиты (рб. ) ооло рг 4яу )1~ о 12.18) Сравнение полученных выражений показывает, что для помех прикрытия из вынесенного за пределы зоны поражения района баражирования требуемая мощность пе- (л, 1з редатчика помех в — ' )лла раз больше требуемой мощности передатчика помех для ол самозащиты. Если передатчик помех одинаково удален от РЛС (как и прикрываемый самолет, )л.
= Яо), но нс совмещен с защищаемым самолетом, то требуемая мощность передатчика помех для прикрытия должна быть больше мощности передатчика самозащиты всего в И- „. раз. С энергетической точки зрения наиболее благоприятные условия наступают, когда постановщик гюмех прикрытия находится впереди защищаемых объектов. 1' й„') В этом случае требуемая излучаемая мощность уменьшится в —" раз по сравнению ~й„~ с передатчиком помех прикрытия, находящимся в удаленной зоне. Однако такой постановщик помех подвергается большей опасности, так как он вынужден находиться в зоне поражения огневых средств ПВО. Уравнение противорадиолокации применительно к ретрансляционному передатчику помех. В ретрансляционном передатчике помех сигнал помехи формируется путсм усиления и модуляции принятого радиолокашэонного сигнала с последующим излучением сформированного сигнала помехи в направлении подавляемого радиолокатора.
Ретрасляционный передатчик можно охаракгсризовать максимальной излучаемой выходной мощностью (Рб)„и его полным коэффициентом усиления, равным произведению коэффипнентов усиления усилителя ретранслятора, приемной и передающей антенн, т. е. ~олго р т олр.роор ооо ' Рассмотрим случай создания помех прикрытия, когда ретрансляционный передатчик пространственно нс совмещен с прикрываемым объектом зашиты. Пусть РЛС сопровождает один самолет, а другой самолет-цостановщик помех создает помехи, для его защиты.
Так как РЛС сопровождает один самолет, то отраженный от него сигнал РЛС принимается основным лепестком ДНА РЛС. Тогда на гюстановшикс помех радиолокационный сигнал принимается ретранслятором через боковые лепестки ДН передающей антенны РЛС, усиливается, наделяется помеховой модуляцией и излучается в направлении РЛС, воздействуя на нее через боковые лепестки ДН приемной антенны. 48 Если заданы значения ао, Р„о„моя Ло и параметры РЛС, то можно определить требуемую мощность передатчика помех, используя выражения: для помех прикрытия Схема для определения энергетических характеристик сигналов в случае создания помех прикрытия с помощью ретрансляционного передатчика приведена на рис. 2.7. Согласно этой схеме отношение помеха-сигнал на входе подавляемого радиолокационного приемника равно: , К, ( й 1" 1б бди" "-'- л З лла ьлс 12,19) Рис.
2.7. Схема для определения энергегических потерь радиолокационного сигнала и поискового сигнала прикрытия ддя ретрансляционного передатчика с постоянным коэффициентом усиленна Из 12.19), пренебрежа потерями в среде распространения 1К = О, с„, = яр, = 1), найдем значение полного коэффициента ретранслятора в случае создания помех прикрытия. 12.20) псла ралр З брллср б а ар 1 Если принять Л'„-„,лр = )рба„л,р = 1, а Л, = А, то получим выражение для полного коэффициента усиления ретрансля~ора в случае самозащиты. Можно видеть, что для получения на входе приемника подавляемого радиолокатора одного и того же отношения помеха-сигнал, полный коэффициент усиления ретранслятора, создающего помехи прикрытия, должен быль больше полного коэффициента усиления ретранслятора само- зашиты на величину, определяемую потерями сигнала из-за приема и воздействия по боковым лепесткам ДНА подавляемой РЛС, а также различиями расстояний защищаемого самолета и постановщика помех от РЛС, т.