Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Вероятность срыва режима слежсния и потери цели за счет действия помехи возрастает. Помехи по частоте сканирования РЛС со скрытым коническим сканированием. В РЛС со скрьпым сканированием предающая антенна не сканирует, а направление максимума ее ДН совмещено с равносигнальным направлением сканирующей приемной антенны. Скрытое сканирование применяется в пассивных и полуактивных ГСН. Это обстоятельство не позволяет простыми средствами реализовать наиболее эффективную прицельную помеху на частоте сканирования. Необходимы специальные высококачественные приемники, позволяющие в излучаемом сигнале обнаружить частоту скрыто~о сканирования РЛС за счет перекрестной связи между каналами сканирующей и несканнруюшей передающих антенн, а в ГСН, например, путем приема излучения сигнала гетеродина.
Кроме того, частоту скрытого сканирования РЛС и ГСН возможно определить либо путем облучения антенных систем подавляемых средств сигналами передатчика помех с последующим анализом спектральной структуры отраженного сигнала, либо путем анализа реакции РЛС сопровождения на воздействие адаптивной АМ помехи. Если создание прицельной по частоте сканирования помехи не прелставляегся возможным, прибегают к помехе заградительного типа по частоте сканирования. Методы реализации такой помехи могут быть различные. Наиболее известны два из них: метод, основанный на применении модуляции скользящей частотой в диапазоне ожидаемых частот сканирования, и метод, использующий низкочастотную шумовую модуляцию со спектром, перекрывающим диапазон ожидаемых частот сканирования подавляемой РЛС.
Модуляция лзожет создаваться также сеткой частот, расположенных в пределах ожидаемого диапазона частот скрытого сканирования. Рассмотрим этн методы. Помеха с амплитудной модуляцией скользящей частотой сканирования. Наилучшим законом скольжения частоты является линейный закон, поскольку он обеспечивает равную вероятносзь эффективного воздействия помехи на все РЛС, частоты сканирования которых перекрываются диапазоном перестройки частоты модуляции помехи. В этом случае сигнал помехи на выходе антенны РЛС со скрытым сканированием, принимая во внимание, что реакция следящей системы на помеховые воздействие всегда противоположна по фазе, можно представить в виде ЕЯ= ат, соя и Я-от,.
сов й,г — т, сова,г- ат,,т,. ат„т, соа [а(г) асг1 соз [а(г)+ ас~~ ' 2 г (9.23) Умножая (9.23) на опорное напряжение, изменяющееся по закону сова,Г или йпа,~ и учитывая узкополосность следящей системы, не пропускающей составляющие частоты (и(г)+аД, ги,„[а,(г)+га,) и й(г) (при скольжении от частот выше 10 Гц)„получим управляющее напряжение одного из каналов (например, угломестно1 о) в виде ат„ ат, т, атт, и(1) = " [а(г)-аг1 — — — — — [а(г)-га„.г1 . 2 2 2 4 (9.24) где Ьа,, — полоса пропускания следящей системы по угловой частоте.
Последний член определяет помеховый эффект при выполнении условия, когда частота модуляции дос- тигает удвоенной частоты сканирования [а(г) — га, ~ я гл зг;, Что касается остальных компонентов выражения, то они появляются за счет модуляции сканирования помехового и отраженного сигналов и определяют сигнал ошибки, стремящийся удержать антенную систему в направлении на источник помехи. Если при скольжении частоты модуляпии помехи удвоенные частоты сканирования не захватываются, то управляющее напряжение на выходе низкочастотного фильтра фазового детектора с учетом реакции на воздействие сигнала с переменной частотой определяется как П (1) Р [а (! ) - а 1 — (а + 1) — . 2 2 (9.25) Приравнивая (9.25) нулю, найдем условие равновесия антенной системы в виде (9.26) где У~а(г) — аД вЂ” динамический коэффициент передачи, определяющий реакцию низкочастотно1 о фильтра на сигнал с переменной частотой.
При й(г) = а,. г"(а(г) — а,] = 1 и (9.2б) превращается в известное выражение (9.18), определяющее результат воздействия прицельной по частоте сканирования помехи. Из анализа типичных динамических характеристик избирательных систем, получающихся при воздействии на них сигналов постоянной амплитуды, но с переменной частотой, следует, что по мере увеличения скорости скольжения частоты, максимум коэффициента передачи системы понижается, в соответствии с чем понижается н эффективность помехи, Поэтому для каждой конкретной системы существует предельная Очевидно, наиболее существенным является первый член, вызывающий максимальное воздействие в момент прохождения скользящей частотой полосы пропускания следящей системы, в соответствии с условием [а(1)-и.) Оиг жгяйГ„, скорость изменения частоты модуляции, превышение которой с точки зрения эффективности помехи недопустимо.
Очевидно, при реализации оптимального режима перестройки частоты скорость скольжения должна выбираться такой, чтобы продолжительность воздействия помехи г, прн ее вхождении в полосу пропускания следящей системы было бы не меньше постоянной времени системы т,„т. е. г, а т,, Так как продолжительность воздействия определяется эффективной шириной полосы пропускання следящей системы АЕ,, и скоростью скольжения частоты Уо, то 2ог;, Уа Учитывая равенство т, = 1ИЕ, „получаем условие оптимальной скорости скольжения частоты в виде (9.28) У„к 2ЬР„, Прн этом условии эффективность помехи с модуляцией скользящей частотой в момент ее вхождения в полосу следящей системы не будет ниже эффективности помехи с модуляцией частотой сканирования.
Результаты экспериментов показывают, что длительность нахождения помехи в полосе пропускания системы автоматического управления антенной в течение нескольких секунд будет обеспечивать срыв режима сопровождения постановщика помех при отношении помеха-сигнал, составляющем примерно 10 и 20 дБ для скрытого и открытого сканирования соответственно. Этот способ можно использовать совместно с другими видами помех, например, с уводящей помехой по дальности или скорости. В этом случае требования к превьппепию помехи над сигналом снижаются примерно до 6 дБ. Недостатком помехи при медленном скольжении частоты является периодичность ее действия. В интервалах между эффективными воздействиями помеха не действует и, если срыва режима сопровождения не произошло, может случиться, что за время перерыва в действии помехи радиолокационное устройство успеет выполнить возложенную на него задачу.
При быстрой перестройке частоты модуляции помехи время воздействия на подавляемую следящую систему меньше ее постоянной времени и недостаточно для того, чтобы получить максимальный эффект от воздействия помехи. Однако частота следования возмущений следящей системы достаточно высока, и эффективность помехи приближается к эффективности действия заградительной узкополосной шумовой помехи, рассмотренной ниже. При действии такой помехи антенная система подавляемой РЛС испытывает хаотические колебания по углам, но срыва режима автосопровождения цели, как правило, не наступает. Если требуются очень большие диапазоны перестройки частоты при создании помехи со скользящей частотой сканирования, то разработчики средств РЭП могут рассчитывать на гармоники частоты модуляции, генерируемые прн меандровой форме амплитудной модуляции.
Например, при перестройке частоты в диапазоне 20...60 Гц, третья гармоника будет перекрывать диапазон 60...180 Гц„а пятая — диапазон ! 00...300 Гц. В результате с помощью перестройки частоты в диапазоне 20...60 Гц при меандровой форме амплитудной модуляции непрерывно перекрывается диапазон 20...300 Гц, хотя и со снижением эффективной глубины модуляции по гармоникам.
252 е (г) = ~ тя и+ т„(г) + т, (а ) тя (г )] соз й,г . (9.30) Из (9.30) следует, что помеха с низкочастотной шумовой модуляцией воздейству- ет двумя путями: за счет прямого прохождения, когда частотные компоненты модули- руюшего спектра шумов тя(г) образуют с частотой сканирования разностные частоты, попадающие в полосу пропускания следящей системы: за счет комбинированного про- хождения, когда частотные компо"пз ненты модулирующего спектра т„(г) образуют с частотными компонентами спектра ситналы ошибки т,.(1) разностные частоты, попадающие в полосу пропускания следяшей системы.
Если спектр мощности низкочастотных шумов тл(г) имеет распределение, показанное на рис. 9.3, то участки спектра модулирующих шумов, воздействуюшие на следяшую систему за счет прямого н ком- е 1,. Я1 бинационного прохождения, могут быль п е с явлены цастками и- Рис. 9.3, Спектр низкочастотных шумов и его составляющие, воздействующие на следящую систему мыкающими к нулевой частоте и частоте сканирования. В соответствии с этим (9.30) может быть представлено в ином виде: е(г) = т, соз ~р, + т„п (г)+ тле (г) т, соыр„ (9.31) где тяо(г) — часть модулирующего спектра, сконцентрированная в полосе 2Ль2.,. рас- положенной симметрично относительно Йя, а т„(т) — часть модулирующего спектра, равная Ьь2„и сконцентрированная в области, примыкающей к нулевой частоте.
253 Помеха с низкочастотной шумовой модуляцией по амплитуде. С целью упрощения анализа предположим, что на систему автосопровождепия действует только помеха. Отраженный сигнал во много раз меньше помехового сигнала и системой АРУ полностью подавлен нли выведен за пределы следягдего строба действующей помехой. Тогда на выходе детектора сигнал ошибки можно представить в виде Е(г) = рЕ„(1+ т„(1)] (1+ т,(г)] - рЕ, (1+ т, (р) + тл (1)+ тя (з)тя (г)], (9 29) где тл (Г) — функция модуляции помехи низкочастотными шумами; т, (г) — функция модуляции помехового сигнала за счет сканирования антенны; /с — коэффициент передачи приемного тракта; ń— амплитуда сигнала помехи.