Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Другой способ заключается в непрерывном и относительно медленном изменении рабочей частоты РЗС по заданному закону, например, 7, — -7, (1+ кяп !З1), где Я вЂ” низкая частота, к — коэффи~!иент, определяющий девиацию частоты 1,. Третий способ отличается тем, что частота изменяется скачкообразно от одного значения к другому, но на каждой из выбранных частот работа ведется достаточно долго, например, в течение большого числа периодов следования импульсов РЛС.
Хотя перечисленные способы изменении частоты и находят применение на практике 11661, их следует считать неперспективными. Они яе улучшают основных свойств радиоэлектронных устройств, а с учетом современного уровня развития электровакуумных приборов и методов радиоэлектронного противодействия 15, 241 эти способы практически не улучшают и защиту РЗС от искусственна создаваемых помех. Принципиально иное значение имеет быстрое- изменение частоты РЭС по случайному закону, например применяемое в РЛС изменение частоты от импульса к импульсу 1104, !у 29! Г (<р)сх.~ соз !6.3.1) где Ч вЂ” угол, определяющий направление на точку приема.
Ширина отдельного лепестка диаграммы по нулевому уровню составляет (для !р(!О— 1 с!)ч! Гб ) Оа = Х/41 ° (6 3 2) с д При изменении длины волны д диаграмма переизлучения будет деформироваться вследствие изменения иис. 6.!! 292 !311. При таком изменении высокой частоты сигналов РЛС обеспечивается: — улучшение характеристик обнаружений целей; — уменьшение ошибок измерения угловых координат целей; — увеличение дальности и точности сопровождения целей на фоне мешающих отражений от земной и водной поверхности; — существенное повышение защищенности РЛС от искусственно создаваемых и взаимных помех.
Улучшение основных показателей РЛС связано с усреднением значений эффективной площади рассеяния (ЭПР) цели Я при быстром изменении частоты зондирующих сиг. налов в достаточно широких пределах Как известно, мощность сигнала, отраженного от реальной цели, претерпевает большие изменения а зависимости от направления, в котором находится РЛС по отношению к этой цели. Мощность отраженного сигнала и 5, для данного направления пропорциональны друг другу При перемещении цели относительно РЛС или при ее случайных колебаниях отраженный сигнал медленно флуктуирует в соответствии с диаграммой переизлучения.
Для уяснения физической сущности процесса усреднения значений Я рассмотрим простейшуюмодельсложной цели, представляющую собой две изотропно излу. чающие точки ! и 2 (рис 6.11) с одинаковой мощностью псреизлучения, удаленные друг от друга на расстояние 1„(линейный размер цели). Диаграмма переизлучения по полю в этом случае описывается формулой 11341 !иирины лепестков; неизменным будет только положение си лепестка, симметричного относительно линии 00.
Так, например, при ).=3 см и 1,=10 м ширина лепестков составляет 6, = 0,043'. Если изменить длину волны на 1%, то пространственное положение 50-го лепестка диаграммы переизлучения (отсчет ведется от линии 00 и угол <р ж 2') изменится на 0,56„. В итоге для направления, характеризовавшегося ранее нулевым переизлучением, при изменении Х будет иметь место максимум излучения.
Следовательно, за время облучения цели при указанном изменении частоты значения Яд будут изменяться от нуля до максимума для углов !р ) 2'. При суммировании пачки отраженных сигналов результирующий эффект (энергия пачки) будет пропорционален среднему значению эффективной площади рассеяния (ЭПР) цели. Если несущая частота сигналов изменяется случайно от импульса к импульсу в пределах полосы Л(рлс, плотность распределения частоты постоянна и закон распределения интервала между скачками симметричен, то математическое ожидание модуля разности двух соседних значений частоты равно П291 л(!1, !! м — — ц)иле/2. (6.3.3) Поэтому при Ь!'ело — — 200 МГц для Х = 3 см с вероятностью, равной единице, следует ожидать усреднения о от нуля до максимума за длительность пачки импульсов, ч принимаемых при каждом облучении цели, раним образом, исключается возможность пропадания отраженных сигналов или их значительных ослаблений, вызванных тем, что направление цель — радиолокационная станция лежит вблизи одного из нулей диаграммы переизлучения цели.
Анализ показывает 11ЗП, что корреляция между следующими друг за другом отраженными сигналами будет отсутствовать, если сдвиг по частоте от одного излучаемого импульса к другому не менее Ь( > сЛю где с — скорость света. При („=10 м получим Л() 30 МГц. Указанный эффект приводит к существенному улучшению характеристик обнаружения целей. Эти характеристики представляют собой зависимость вероятности пра- 293 294 8 г2 ~БАБ Рис.
д!2. вильного обнаружения р„, сигналов от отношения сигнал! шум по энерпш д на входе приемника РЛС при постоянной вероятности ложной тревоги р 2 лт. На рис. 6.1 (132) приведены для сравнения три характеристики обнаружения: а — обнаружение нефлуктуирующей цели (идеальный случай); б — обнаружение реальной цели, характеризующейся медленными флуктуациями 5„; в — обнаружение флуктуисуюшей цели при быстром скачкообразном изменении частоты РЛС. Вероятность ложной тревоги во всех случаях одинакова (р„= 10-"), так же как и число накапливаемых импульсов (и„=- 20).
Можно видеть, что в указанных условиях применение перестройки по частоте позволяет снизить необходимое отношение сигнал!шум .ю энергии приблизительно на 7 дБ (т. е. около 6 раз) при р, = 0,9 и прочих равных условиях. Это соответствует увеличению дальности действия РЛС в 1,6 раза при одинаковых энергетических затратах.
Б ыстрое усреднение значений 5ч приводит к сушественному снижению ошибок углового сопровождения целей, связанных с флуктуацией амплитуды отраженных сигналов. Кроме того, уменьшаются и ошибки определения угловых координат целей, вызванные флуктуациями положения ее эффективного центра отражения. В обоих слча ях предполагается, что эффект усреднения значений достигается за время Т ... сушествепно меньшее эффективной постоянной времени т„я системы АСН. Если т„„ принять равной 1 с, то при Т,„= 0,1 с отмеченные выше эффекты будут иметь место.
Скачкообразное изменение частоты РЛС по случайному закону является чрезвычайно эффективным средством борс активными маскирующими помехами, в частности с наиболее универсальными и опасными шумовыми поме- хами. При указанном изменении частоты РЛС припельпая ~пумоаая помеха (т. е, помеха с шириной спектра, близкой к полосе пропускания приемника РЛС) позволяет закрыть от радиолокационного наблюдения только пространство за постановщиком помех, пространство же перед постановшиком помех прицельной помехой в принципе закрыто быть не может, Объясняется это тем, что в каждый цикл работы РЛС помеха начинает излучаться на частоте РЛС только после того, как очередной зондирующий импульс принят разведывательным приемником на постановщике помех.
Следовательно, дальность постановщика помех может быть определена точно. Помимо этого, сушественно затрудняется индивидуально-групповая защита целей, например, путем создания шумовых помех яз двух точек пространства. Прн этом методе создания помех !24! две цели, не разрешаемые радиолокационной станцией по угловым координатам, одновременно создают прицельные шумовые помехи и тем исключают возможность их обнаружения и разрешения по дальности при постоянной частоте сигналов РЛС. В указанной ситуации при стрельбе по парной цели ракетами возникают существенные промахи, так как подавляющую часть пути ракета движется в направлении точки, лежащей посредине между целями, Изменение частоты РЛС от импульса к импульсу при воздействии прицельных шумовых помех принципиально меняет дело, так как становится известным положение по дальности ближайшей к РЛС пели.
В реальных условиях расстояния двух целей (например, самолетов) до радиолокационного устройства никогда не будут одинаковыми. При наличии же разности расстояний Лг применение стробирования начала закрытого помехой участка позволит выделить сигнал только одной цели. При этом предполагается, что длительность стробируемого участка Агсть меньше б~. Если, например, Лг„э = 20 — 30 м, то условие бг„„( ( Аг будет выполняться с вероятностью, близкой к единйце. При использовании заградительной по частоте помехи, ширина спектра которой не меньше полосы перестройки частоты РЛС (б), ) А|гас), помеха закрывает весь диапазон дальностей в пределах некоторого сектора 0 Определить расстояние до постановщиков помех при этом невозможно; помеха из двух точек пространства становится практически реализуемой. Однако такое повышение эффективности помех достигается очень дорогой ценой— 296 резким увеличением мощности излучения передатчика помех.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
