Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Сравнивая значения коэффициентов подавления РЛС КНИ широкополосным и узкополпсным шумом, получаем гт..~ш / /т..„~ = /)/~в / О/)/;ш.. Если положить, что ~Ц, = Р;= 1/т„,„„а /)/;„, = 1/т„, то оп шш/ггпуш Тию/т 0' т:с. при таких условиях передатчики узкополосных и широкополосных шумовых помех оказываются энергетически эквивалентными при подавлении РЛС КНИ. Качественно это объясняется тем, что при широкополосной шумовой помехе энергетичсские потери сигнала помехи из-за расширения спектра помехи компенсируются суммированием в лоплеровском фильтре вкладов в уровень помехи от соседних спектральных составляюгцих„образующихся в результате временного стробирования.
Анализ воздействия шумовых помех с произвольной шириной спектра на приемник РЛС КНИ показывает, что в общем виде отношение помеха-сигнал может быть описано выражением гт = ОЬ/'„/ Цф д~) ЬК,Р~,~4 / 2Е ...)), где /)/ф< /)/ < 2Г„„„ ! 1+2 ~~~~э)п (лл/Д)фсл/Д) ~, л=1,2...!=Ц' /2Р„„„, Рйз/ /2Е„в„) = ем 2Г„„,., <=~)/ < Д 2Р„„, = 2/)/;, /1/ >Д2Г„„=-2ф;. На рис. 4.9 приведена зависимость коэффициента подавления РЛС КНИ от относительной ширины спектра шумовой помехи. Для сравнения там же приведена аналогичная зависимость коэффициента подавления для РЛС НИ. Для ширины спектра шумовой помехи, меньшей удвоенной частоты гювторения радиолокационных импульсов, коэффицзиенты подавления для РЛС КНИ и НИ изменяются одинаково. Если ширина спектра шумовой помехи больше обратной величины длительности радиоимцульса РЛС (спектра радиолокационного сигнала), то коэффициент подавления для РЛС КНИ оказывается меньше коэффициента подавления для РЛС НИ на величину скважности квазинепрсрывного сигнала.
В промежуточной области (2Р„я„, < хр < 2(Г) коэффициент полавления колеблется около своего среднего значения. Величина пульсаций максимальна лрн прямоугольной форме спектра помехи и мала при гауссовской форме. Рис 4.9. Зависимость относительных коэффициентов подавления РЛС ИИ л КНИ лля шумовой аомехн с различном лшриной шкжз ра Эффективность шумовых помех прикрытия оказывается тем выше, чем болыпе спектральная плотность мощности помехи, чем ближе передатчик помех расположен к подавляемой РЛС и чем меньше уровень боковых лепестков ДН приемной антенны РЛС (ГСН) в направлении постановщика помех. Повышение спектральной плотности шумовой помехи достигается, с одной стороны, увеличением излучаемой мощности помехи, реализуемой на основе активных фазированных решеток, а с другой, — путем сужения полосы помехи до минимально допустимой величины, т.
с. перехола от заградительной помехи к прицельной по спектру. Однако такой переход сопровождается повышением требований к точности наведения помехи по частоте, особенно в случае подавления РЛС с непрерывным или квазинепрерывным излучением, которое характерзпуется весьма узкой полосой доплеровской селекции. В данном случае необходимо, чтобы сигнал узкополосной шумовой помехи прикрытия "накрыл" сигнал, отраженный от прикрываемого самолета. Если постановщик помех прикрытия барражирует по замкнутой траектории вне зоны поражения, оставаясь практически на одинаковом удалении от РЛС, то доплеровское смещение сигнала помехи будет близко к нулю.
Поэтоляу лля обеспечения попадания сигнала помехи в фильтр лоплеровской селекции РЛС 125 надо в ретрансляционном передатчике помех несушую частоту радиолокационного сигнала, принятого от подавляемой Р)!С, сдвинуть на величину доплсровской частоты прикрываемого самолета. Зная скорость прикрываемого самолета в направлении РЛС, длину волны РЛС, а также положение самолета и постановщика помех прикрытия относительно РЛС, можно достаточно точно определить величину дополнительного вносимого доплеровского сдвига.
Используя априорныс данные о скорости полета и направлении атаки прикрываемых самолетов, можно рассчитать эту частотную поправку. Для компенсации неточности спектр сигнала помехи прикрытия расширяют путем ЧМ (ФМ) дошчеровскими шумами. Возможно более грубое определение частотной поправки путем расчета возможного диапазона доплеровских частот РЛС и перекрытия его с помошью шумовой помехи. Если принять, что РЛС должна отслеживать самолеты с максимачьиыми скоростями, равными трем максимумам 1ЗМ), то при длине волны 3 см ей будет соответствовать доплеровская частота 60 кГц.
Учитывая необходимость прикрытия как приближающихся, так и удаляющихся от РЛС самолетов, ширина спектра шумовой помехи составит около 120 кГц. При ширине фильтра доплеровской селекции 1 кГц энергетические потери сигнала узкополосной помехи в приемнике РЛС (ГСН) составят около 21 дБ, а в случае !пирокополосной помехи 20 МГц — 43 дБ. Как можно видеть, энергетический! выигрыш от применения узкополосной шумовой по- приеими мехи доплеровским РЛС равен 22 дБ. и С!или и Эффект действия такой помехи состоит в том, чтобы создать в полосе доплеровских Прием .и частот приемника РЛС и ГСН мошный шумовой сигнал даже в случае, ко~да по- рред - ° меха проникает в приемник через боковые лепестки ДНА.
Сопровождение сигнала, Лииииердиид отраженного от прикрываемого самолета,. ;н р ' и!, ч и и еим мд мр теряется при отношении помеха-сигнал на Ф выходе фильтра доплеровской селекции 3 дБ и более. В результате РЛС и ГСН вынуждены переходить в режим пеленгации сигнала помехи прикрытия.
Помимо ретрансляционного перс- Рие. 4ЛО. Струкч урная схема персдтчика дагчрта помех прикрытия может быть узкополосных шумовых помех лрикрьпия применен также генераторный передат- ллл подавления импульсно-лоплсроиских РЛС чнк (рис. 4.10). С помощью приемника точного измерения частоты и настраиваемого СВЧ- генератора на частоту радиолокационного сигнала подсвета формируется непрерывный сигнал, частота которого сдвигается на величину частотной поправки, вычисляемой ЭВМ либо гю априорным данным о скорости прикрываемых ударных самолетов, либо по результатам излререния ее с помошью бортового импульсно-доплеровского радиолокатора.
Затем сдвинутый по частоте непрерывный сигнал модулируется шумамн по частоте (фазе) и амплитуде, усиливается и излучается в направлении подавляемой РЛС и ГСН. Данный передатчик помех может создать весьма эффективную помеху с очень высокой спектральной плотностью мошности за счет соответствуюрцего сужения полосы шумовой помехи, накрываюшсй доплсровскую частоту сигнала, принимаемого приемником ракеты. Для этого необходима, чтобы постанови!ик помех прикрытия рас- полагал аппаратурой, способной определять частоту сигналов РЛС и рассчитывать диапазон доплеровских частот подавляемых ГСН и передатчика помех соответственно. Рассмотрим точный способ определения необходимой частотной поправки.
На рис. 4.1!,а показано взаимное расположение РЛС ЗРК, ракеты с доплсровской ГСН после ее пуска, атакующего самолета и постановщика помех. глс б) Рне. 4.11. Расположение РЛС ЗРК, ракеты с ГСН, ударного самолета н самолета- лостаноащнва помех прикрытия 1а) н дна|рампы нх взаимных расстояний 16) дяя случая, когда самолет-ностановщнк помех нахгынтся вне зоны поражения ЗРК, но в главном яучс нян в ближних боковых лепестках ДНА РЛС Зенитная ракета стремится перехватить атакующий самолет. Постановщик помех находится вне зоны поражения ЗРК, но в гггавновз луче или ближних боковых лепестках ДНА РЛС подсвета цели и/или в главном луче ДНА опорного канала подсвета для хвостового приемника ГСН ракеты. Самолет-постановщик помех прикрытия оборудован аппаратурой, включающей бортовой навигационный радиолокатор, быстродействующий и точный приемник станции помех для определения частоты РЛ сигнала, управляемый по частотс передатчик гиумовых помех, ЭВМ и импульсно-доплеровский радиолокатор.
Взаимное положение и расстояние между РЛС подсвета, ракетой, ударным самолетом и постановщиком помех показаны на рис. 4. 11,о. Так как доплеровская частота пропорциональна скорости изменения расстояния, то Г =1гЯ „Г = 1й„; Г, =йя,, Р' =/г11с," Рг.=1г)1ге', Рм =й)1рп, й= — ' .г все с где с — скорость света. 127 В дальнейших расчетах учтем, что скорость изменения расс~ояния при сближении приводит к отрицательным доплеровским частотам. Частота сигнала подсвета, принимаемая хвостовым приемником ракеты по опорному каналу подсвета, равна Гр,.„— Ер; частота сигнала подсвета, принимаемого ударным самолетом, равна у „„,— Е„ частота отраженного от цели сигнала, прилимаемо1 о носовым приемником ракеты, Равна/рпс — Г, — сср,.
После смешивания сигналов, принятых хвостовым и носовым приемниками ГСН ракеты, результирующая разность частот Црп, — г, — Г„) — Дрпс — Р; ) = Гр — г", — Гр, . Частота сигнала подсвета, принимаемая на постановшике помех, равна Гр„- Р, . Оператор РЭП на самолете-постановшике помех измеряет и использует для настройки по частоте своего перелатчика шумовых помех частоту принимаемого сигнала РЛС подсвета, а так же информацию о положении и скорости ракеты и ударного самолета, полученную с помощью его импульсно-чоплеровского радиолокатора с учетом собственной скорости полета.
Для этого с помощью ЭВМ производят следующие расчеты. Пусть центральная частота передатчика узкополосной шумовой помехи Уп, =Урсс — Кс+ Рпппп, где Г„„„— частотная поправка, которая должна быль добавлена к принимаемой на самолете-постановшике помех частоте сигнала подсвета (Грп, — Гп) для того, чтобы центральная частота сигнала помехи попала в полосу пропускания доплеровского фильтра носового приемника, когда ГСН ракеты сопровождае~ уларный самолет.