ОТТ_СКРП_Л7-8_2019_3 (1186267)
Текст из файла
Основы теории и техники систем и комплексов радиопротиводействия(ОТТ СКРП)ЛЕКЦИЯ №7-8 Радиоэлектронная разведка. Часть 21.2.3.4.Учебные вопросыОсновы пеленгации источников излучения средствами РЭР.Основные виды пеленгаторов.Методы местоопределения РЭС.Варианты реализации станций РЭР.Литература1. Радиоэлектронная борьба. Основы теории / А.И. Куприянов, Л. Н.
Шустов. – М.:Вузовская книга, 2011. – 800 с.: ил.2. Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационномконфликте.— М.: Вузовская книга, 2003. — 528 с.: ил.3. Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы. / А.И. Куприянов, А.В. Сахаров/ - М.: Вузовская книга, 2007. — 356 с.: ил.11 Основы пеленгации источников излучения средствами РЭР1.1 Физические принципы пеленгации и решаемые задачи Физические принципы пеленгации: все пеленгаторы отождествляют направление прихода сигнала с направлением нормалик фронту волны, созданной источником излучения; различие методов пеленгования и типов пеленгаторов сводится к техническим особенностям определения ориентации нормали к фронту волны. Решаемые задачи: пространственная селекция (разделение) сигналов, излучаемых разведываемыми РЭС; определение пространственных координат объектов разведки.2 Требования/характеристики: диапазон рабочих частот; вид пеленгуемого сигнала; чувствительность; разрешающая способность по угловым координатам; точность пеленгации; быстродействие (в пределе – возможность измерения пеленга по одному принятому импульсу); помехоустойчивость; масса и габариты; время развертывания; сложность производства и эксплуатации; стоимость.31.2 Классификация методов пеленгации По параметру сигнала, используемого для пеленгации: фазовые; амплитудные; частотные (доплеровские). По способу использования ортогональности фронта фаз (магнитной и электрическойсоставляющей ЭМП) к направлению распространения: поляризационно-чувствительные (определение направления электрического и/или магнитного векторов); фазо-чувствительные (определение ориентации поверхности равных фаз). По способу получения информации о направлении на источник излучении: одноканальные (поисковые и беспоисковые); многоканальные (поисковые, беспоисковые). По способу организации пеленгации в пространстве: одновременное (беспоисковое) или последовательное (поисковое) пространственное разделение сигналов; однопозиционная и многопозиционная пеленгация.4 Варианты (методы) практической реализации многопозиционной пеленгации: несколькими станциями РЭР из различных точек пространства (триангуляция); одной станцией РЭР при перемещении носителя (кинематический); сравнение принимаемого излучения в различных точках многопозиционной системыРЭР (разностно-дальномерный). Основные виды пеленгаторов, реализуемых на практике: с вращающейся антенной; двухканальные автоматические пеленгаторы; доплеровские и квазидоплеровские; фазовые интерферометры; корреляционные интерферометрические измерители.52 Основные виды пеленгаторов2.1 Виды пеленгаторов по измеряемому параметруЦельНа больших расстояниях от источФазовый фронтникаизлучения(вдальнейзонеD1отраженной волныD 2L2 , где L – апертура антенны) фазовый фронт отраженной радиоволныzможно считать плоским.D01Измеряя направление прихода радиоволны, можно определить угловыекоординаты источника излучения.D2ψd2Рисунок 1xd - база (расстояние между элементами приема 1 и 2) двухэлементной антеннойрешетки. Разность времен запаздывания сигнала принимаемых в точках 1 и 2:d sin d cos d(D D2 );при d D1, D2t Д t Д t Д1 t Д2 1 ux ,ссссгде cos uх направляющий косинус.(1) Методы измерения разности времен запаздывания Δt Д : амплитудный (импульсный),частотный, фазовый.62.1.1 Фазовый метод: измеряется разность фаз Δφ сигналов в точках 1 и 22D11 2fo ( t t Д1) o ;,с2D22 2fo ( t t Д 2 ) o ;u2 ( t ) U2 cos( 2fo ( t t Д 2 ) o ) ,,t Д2 с(D D2 )d sin 2(2) 1 2 2fo ( t Д1 t Д2 ) 2fo 1 2fod sin .сс Позволяет определить направление прихода отраженной волны, отсчитывая уголприхода либо от нормали Z к середине базы антенной решетки (угол ), либо от самойбазы (угол ψ )u1( t ) U1 cos( 2fo ( t t Д1) o ) ,t Д1 (4) arccos arcsin , (3) . 2d 2d Однозначный отсчет угловой координаты - лишь в пределах изменения фазовогосдвига от 0 до 2 определяет минимальный размер базы dмин антенной решеткиот = 0 до макс :dмин sin( макс )(5)7 Реализация – фазовый детектор (операция умножения u1( t ) и u2 ( t ) ):1k ФДU1U2 cos(2f0 ( t Д1 t Д2 ) cos(4f0 ( t Д1 t Д2 ) 20 - первое слагаемое2является функцией разности фаз (второе слагаемое необходимо «отфильтровать»);1d(6)uФД ( ) k ФДU1U2 cos(2 sin ) ,2где k ФД – -коэффициент передачи фазового детектора; U1 и U 2 –амплитуды сигналов навыходе элементов 1 и 2 антенной решетки.При u1( t ) U1 cos( 2fo ( t t Д1) o ) , u2 ( t ) U2 sin( 2fo ( t t Д 2 ) o ) - фаза u2 ( t ) смещена на1d900 перед подачей на ФД: uФД ( ) k ФДU1U2 sin( 2 sin ) .(7)2du фд()При малых uФД ( ) ≈ 2 .(8)1 Пеленгационная характеристика фазового0пеленгатора - зависимость напряжения с выхода фазового детектора uФД ’ от угла .uФД k ФДu1u2 -1 однРисунок 2 Крутизна пеленгационнойфазового угломераduФДdKП 2 .d 0характеристики)(9)8 Пеленгационная характеристика является периодической функцией угла .1120112Рисунок 3Рисунок 4 - Фазовый пеленгатор dsin 2 одн 1; d(10)2 одн = π ОДН .2d Однозначный отсчет угловой координаты возможен только при изменении в пределах линейного участка пеленгационной характеристики ОДН .2d92.1.2 Амплитудные - фазовые различия в принимаемых сигналах отдельными элементами антенной системы переводятся в амплитудную зависимость от угла прихода радиоволны (амплитуда колебаний несущей частоты на входе приемного устройства пеленгатора является функцией угла )Ц ельФ азовы й ф рон тотраж ен н ой волн ыU1 UeD1zDD201d2Рисунок 1j2и U 2 Uej2, U1 U2 при D D . Векторная сумма сигналов: j j22 2U cos ;Uсум U1 U2 U ee 2 d(1)U сум 2U cos sin U рез ( ) . Амплитуда результирующего сигнала являетсяxфункцией разности фаз сигналов Δφ , а следовательно – углового положения цели 10U рез ( ) - ненормированная диаграмма направленности приёмной антенны, со-стоящей из двух разнесенных элементов (зависимость амплитуды принимаемогосигнала на выходе антенны от направления прихода).При переходе от фазовых различий принимаемых сигналов к амплитудной зависимости пеленгация ведется с использованием направленных свойств антенных систем. Методы амплитудной пеленгации: максимума, минимума и сравненияа) суммарный(метод максимума)б) разностныйв) сравненияРисунок 2 – Амплитудные методы измерения угловых координат11 Метод максимума применяется при работе в режиме обзора пространства, осторонаправленный главный луч ДНА последовательно просматривает все направления в пределах зоны наблюденияu(t) Угловая скорость вращения антенныДНА АtF(t)(град/c):2360(2)А nn 6n ,t6060где n - скорость вращения антенны в оборотахTИв минуту. Число отраженных импульсов от целииtРисунок 3 - Сигнал на выходе антен(3)N ОБЛ А ,TИ А TИной системы в режиме обзора(с учётом малой протяженности цели погде t ОБЛ – время облучения (наблюдения)сравнению с шириной главного луча А цели; θ А – ширина диаграммы направленноантенны, имеющей диаграмму направлен- сти антенны; TИ – период следования импульности F( ) )сов.Учитывая А t , анализ огибающей позволяет определить максимум суммарного сигнала и соответствующее ему направление на объектВремя «контакта» с источником излучения:tКА.(4)А12Точность определения угловой координаты цели при использовании метода максимума невысока и имеет порядок одной пятой от ширины ДНА (до 10…20%)Достоинства: относительная простота, большая дальность.Недостатки: низкая точность (низкая крутизна первой производной вблизи максимума). Метод минимума использует антенную систему, которая формирует двухлепестковуюДН Лепестки ДН (парциальные диаграммы) соприкасаются друг с другом Посколькукомплексная амплитуда выходного сигнала антенной системы повторяет формуДН, то отсчет углового направления на цель производится по минимуму амплитуды принимаемого сигналаДостоинства: пеленгование цели ведется вблизи нуля результирующей ДН антенны, где крутизна ее наибольшая; обеспечивает высокую точность определения углового направления цели; точность определения составляет примерно десятую часть ширины ДН антенны13Недостатки: низкая дальность относительно метода максимума; затрудняет использование метода при приеме слабых сигналов (прием отраженного сигнала от цели ведется на фоне внутренних шумов приемника пеленгатора, полезный сигнал (сигнал нулевого уровня) пропадает в шумах раньше, чемвозникает необходимость отсчета угловой координаты).14 Метод сравнения: сравнение амплитуд сигналов, принимаемых с одного направленияантенной системой, ДН которой имеет двухлепестковый характер.
Форма каждого лепестка идентична другому, а максимумы сдвинуты на угол 2 0 .А1УстройствоУстройствосравнения Направление, соответствующее равенствуамплитуд сигналов, принимаемых F1( γ ) иU выхF 2( γ ) , называют равносигнальным (РСН). В качестве устройства сравнения используется устройство, выполняющее операциювычитанияА2а)цель00F2()F1()равносигнальноенаправление0б)Рисунок 4U р ( ) U р F 1 ( ) F 2 ( ) U р F ( о ) F ( о ) ,(5) Если источник находится на РСН, то выходнойсигнал пеленгатора будет равен нулю. При несовпадении пространственного положения источника и РСН сигнал U р ( ) отличенот нуля, причем значение его и знак определяют значение и знак углового рассогласования .15 Выбирая угол смещения 0 таким, чтобы пересечение ДН F1( ) и F2 ( ) было в областиих высокой крутизны, можно получить высокую точность пеленгования цели (до 5…10%от ширины ДНА). Достоинства: позволяет обеспечить высокую точность пеленгации источника излучения и совместить высокую пеленгационную чувствительность, присущую методу минимума, с режимами автоматического сопровождения.Рисунок 5 - Структурная схема следящего пеленгатора162.2 Пеленгаторы с комбинированной антенной системой2.2.1 Ручные пеленгаторы («Охота на лис» -)Рисунок 6 – Формирование ДНАрадиопеленгатора «Лес – 3,5»Кнопка «штыря» не нажата: сильнее всего слышны сигналы, приходящие снаправлений А—А1; слабее всего — по оси рамки, с направлений 0—01.Кнопка «нажата» нажата: точная пеленгация производится по минимуму; выбор нужного направления из двух равновозможных достигается поочередным прослушиваниемсигнала с обоих этих направлений при нажатойкнопке: максимум М «кардиоидной» диаграммы (б)направляют в обе предполагаемые стороны расположения передатчика и сравнивают громкостисигналов с обеих сторон. Пеленгация только по максимуму неточна и применяется лишь при поиске на близкихрасстояниях.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.