Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 14
Текст из файла (страница 14)
При значении т„превышающем апертуру характеристики временного различителя, система АСД «потеряетл цель и перейдет на слежение за помехой. Однако несмотря на то, что автодальномер будет сопровождать имитируемую помеховым сигналом ложную цель, РЛС будет получать информацию об угловом положении цели.
Канал АСН функционирует нормально, так как помеховый сигнал несет информацию об угловых координатах цели, на которой размещен источник помех. Для внесения помеховых возмущений в канал АСН послс« окончания серии помеховых импульсов передатчик помех выключается и система АСД переходит в режим поиска. 77 В течение времени поиска Т„,„ на вход канала АСН сигнал не поступает и информация об угловых координатах цели геряется. После захвата цели системой АСД начинается новый цикл увода. Скважность поступления информации определяется выражением 'е (~ уа + Таси)7Туа~ где Ту, — время увода строба дальности. Таким образом, уводящая по дальности помеха вызывает ошибки в измерении дальности (а следовательно, и скорости) и приводит к перерывам информации в угломерном канале. б.
Помехи системам автоматического сопровождения по скорости Системам автоматического сопровождения по скорости (АСС) также создаются уводящие помехи, которые осуществляют увод строба скорости и вызывают прекращение автосопровождения по допплеровской частоте полезного сигнала'. Возможность увода строба скорости основана на особенностях воздействия двух сигналов (полезного и помехового) с различными амплитудами и частотами на частотный детектор. При поступлении на частотный детектор системы АСС двух сигналов устойчивый нуль обобщенной дискрими. национной характеристики смещается за частотой более мощной помехи. Несущая частота помехи плавно изменяется и строб скорости перемещается вслед за частотой помехи.
Система АСС переходит на автосопровождение помехи. Пока длится цикл увода, канал АСС выдает ложную информацию о скорости н ускорении цели. Угловое сопровождение цели не нарушается, так как сигналы с селектора скорости поступают на вход канала АСН. После прекращения цикла увода сигнал в стробе скорости пропадает и снстема АСС переходит в режим поиска. РЛС в течение цикла увода получает ложную информацию о скорости и ускорении цели. Кроме того, информация об угловых координатах це* В системе АСС настройка узкополосного избирательного фильтра не изменяется, а перестраивается лишь гетерааиш Пооитие естроб гкоростиь введено по аналогии о термином гстроб дальноотна и системах АСД.
78 ли поступает прерывисто только в промежутках времени действия помехового сигнала. Во время поиска РЛС теряет цель. Значение скважности поступления информации может быть подсчитано для заданной РЛС и конкретной помехи. На скважность существенное влияние оказывает продолжительность цикла увода и скорость поиска системы АСС. 2.3. МАСКИРУЮЩИЕ ПАССИВНЫЕ ПОМЕХИ Одни из наиболее широко известных способов созда. ния маскирующих пассивных помех сводится к разбрасыванию в атмосфере большого числа дипольных отражателей.
Наибольшее распространение дипольные отражатели получили для подавления РЛС. Дипольиые отражатели представляют собой тонкие металлизированные пассивные вибраторы, резонансная частота которых совпадает (нли близка) с несущей частотой подавляемой РЛС. Если число диполей, попадающих в импульсный объем подавляемой РЛС велико, а размеры облака значительны, то помеховый сигнал оказывается существенно интенсивнее сигнала, поступающего от цели (например, самолета), находящегося внутри этого облака. Средства создания и характеристики помех рассматриваемого типа непрерывно совершенствуются. Так, эффективная площадь рассеяния (ЭПР) одного килограмма диполей (2 — 3) 10з м' [51.
Дипольные отражатели должны удовлетворять широкому кругу подчас трудно совместимых друг с другом требований. Многие из них обусловлены тем, что постановка помех ведется, как правило, с самолетов или летательных аппаратов иного типа. Современные дипольные отражатели изготавливаются на основе либо фольги, либо стекловолокна, покрытого чрезвычайно тонким слоем цинка или алюминия. Поперечные размеры днпольного отражателя измеряются десятыми, а иногда и сотыми долями миллиметра (51. При этом отражатели не должны изгибаться после сброса их в атмосферу н ломаться во время хранения и транспортировки. Кроме того, поверхности диполей необходимо обрабатывать так, чтобы не происходило их слипанпя друг с другом даже при длительном хранении.
79 Основными характеристиками дипольных отражателей являются: эффективная площадь рассеяния, днапазанность, характер и время развертывания облака диполей, спектры сигналов, отражаемых этим облаком, и ширина полосы, маскирующей цель. 1. Эффективная площадь рассеяния Эффективная площадь рассеяния Яод одиночного полу- волнового дипольнаго отражателя, как источника перепзлученной энергии, аналитически определяется следующим соотношением: Зов = 0,86Л' соз' О, Здесь Л вЂ” длина волны; Π— угол между осью диполя и направлением электрического вектора Е электромагнитной волны, облучающей дипольный отражатель. Когда ось дипольного отражателя и вектора Е параллельны, величина Я,л максимальна и равна 0,86Л«.
При создании пассивных помех в атмосферу выбрасывается большое количество дипальных отражателей, которые перемешиваются спутными струями постановщика помех и турбулентными потоками атмосферы. Вследствие этого оси диполей ориентируются относительно вектора Е произвольно.
При приближенных расчетах ЭПР облака диполей можно полагать равновероятной любую пространственную ориентацию каждо~о отдельно взятого диполя и учитывать лишь математическое ожидание Мз его ЭПР. Расчеты поод казывают, что Мз,„= 0,17Л». (2.3.1) Полученное значение Мзол является расчетным и используется при определении йеобходимога количества днпольных отражателей. Дипольные отражатели обычно комплектуются в пачки, которые выбрасываются с самолета (пли другого летательного аппарата) — постановщика помех. Числа диполей в пачке колеблется от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов единиц 15!.
Попадая в сильно возмущенные спутные струи постановщика помех, диполи разлетаются, образуя «облака» или (при периодическом сбрасывании пачек отражателей) полосы диполей. 80 Ввиду некогерентности полей, порождаемых отраже. ниями от различных дипалей, математическое ожидание Мзз для ЭПР облака из М дипальных отражателей характеризуется формулой (2.3.2) 0 17 Л Л»)г где т! ~ 1 — коэффициент, учитывающий эффект слипания отдельных диполей, их излома и т. д. и называемый коэффициентом разлета. Эта выражение позволяет получить лишь сравнительно грубую оценку величины среднего значения ЭПР облака в связи с тем, что предположение о равновераятнай пространственной ориентации днполей в облаке, как это будет показана ниже, далеко не всегда можно считать приемлемым.
Следует также иметь в виду, что во всех приведенных выше рассуждсннях рассматривался тот случай, когда поляризация и место расположения приемной и передающей антенн совпадают, что характерно, например, для подавляющего большинства радиолокационных измерителей. 2. Диапазаииые свойства дипальиых отражателей Серьезным недостатком дипольных отражателей как средства радиопротиводействия является их относительно малая диапазонность. Приведенные выше выражения для определения ЭПР диполей относятся к тому случаю, когда отражатель настроен в резонанс с частотой облучающей его РЛС. Длина диполя при этом должна быть несколько меньше половины длины волны подавляемой станции. Степень укорочения зависит от поперечных размеров диполя. В связи с тем, что для сокращения веса диполей и габаритов пачек отражатели стараются сделать по возможности более тонкими, указанное «укорочение» днполей, как правила, оказывается незначительным.
Так, чтобы отрезок круглого в поперечном сечении провода с радиусом поперечного сечения г„= 0,005Л был резонансным, длину 1 этого провода следует выбрать равной 0,45 Л. На рис. 2.18 приведен график, характеризующий диапазонные свойства дипольного отражателя в указанном случае (г„= 0,005Л). Нетрудно заметить, что эффективность отражателя, характеризуемая величиной его ЭПР, резко 8! падает в том случае, когда ) становится больше резонансной. Если же ) меньше резонансной длины волны диполя, то уменьшение его ЭПР происходит значительно л»едленнее. Характер зависимости Мз,„от Д)., приведенный на рис.
2.18, является типичным й несущественно меняется с изменением отношения г„1). Это следует учитывать при выборе длины дипольных отражателей в тех случаях, когда длина волны радиолокационной системы, которая подлежит подавлению, известна сторояе, создающей помехи лишь приближенно. При значительном увеличении длины диполя его средняя ЭПР вновь начлнает возрастать и прп 1 ж ) даже несколько превосходит ЭПР полуволиового вибратора. Однако такое увеличение длины дипольных отражателей приводит к существенному увеличению нх веса и габаритов, что связано с уменьшением ЭПР единицы веса отражателей (напрнмер, одного килограмма) и поэтому практического применения не находит. Чтобы сделать облако дипольных отражателей более широкодиапазонным, в пачку комплектуются диполи разной длины. Но такой способ расширения диапазонных свойств пассивных помех связан со значительным увеличением веса диполей, необходимых для образования облака отражателей с заданной средней эффективной отражающей площадью.
Проблема широкодиапазонности пассивных помех может быть решена также с помощью аппаратуры, способной «нарезать» дипольные отражатели нужной длины непосредственно »»гг«х/А» на борту летательного аппарата — постановщика помех. Для этого в контейнеры автоматов т)в сбрасывания загружаются длинные жгуты из тонких полосок фольги или металлизированного стекловолокна. Жгуты являются исходным материалом для «производства» днпольных отражателей. Аппаратура постановщика помех содержит также станцию 0з цв»)»»т»з г/х радиотехнической рззведкн, определяющую рабочие длины волн РЛС, подлежащих подавлению, гис, 2лв 82 3. Развертывание облаке дипольиых отражателей При постановке пассивных помех самолетом сброшенные пм пачки дипольных отражателей попадают в спутпые струн, характеризуемые высокой степенью турбулентности.