Методи захисту РЛС від активних перешкод

З аналізу рівняння (3) випливає, що для забезпечення необхідної перешкодозахищеності РЛС від АШП можна використовувати:

· метод «силової» боротьби;

· метод частотної селекції;

· метод ослаблення потужності перешкод у приймальному тракті;

· метод просторової селекції;

· метод поляризаційної селекції.

Метод «силової» боротьби передбачає збільшення щільності потоку енергії, випромінюваної РЛС у зону виявлення, або в сектор зони, яка маскується активною перешкодою.

Метод спрямований на підвищення відносини сигнал/перешкода на виході прийомного пристрою (а отже, на збільшення дальності виявлення мети в шумових перешкодах) за рахунок збільшення енергії зондувального сигналу Э_і=Р_і∙τ_і∙M_п і підвищення її концентрації в просторі (збільшення коефіцієнта підсилення антени на випромінювання G_п). Він не переслідує мети ослаблення перешкоди на вході прийомного пристрою або в трактах обробки.

Як показують розрахунки, для того щоб одержати дальність виявлення цілі в перешкодах такої ж, як на тлі власних шумів приймача, у випадку впливу перешкоди по головному променю ДСА РЛС необхідно енергетичний потенціал РЛС збільшити на 3-4 порядку. Таке значне підвищення потенціалу не може бути досягнуте за рахунок збільшення якого-небудь одного енергетичного параметра, а зажадає пропорційного збільшення всіх параметрів P_і, τ_і, M_п, G_п.

В оглядових РЛС можливості по збільшенню цих параметрів обмежені.

Збільшення імпульсної потужності P_іпов'язане зі збільшенням габаритів і маси передавача, необхідністю вживання заходів по підвищенню електричної міцності антенно-хвілевідного тракту РЛС.

При збільшенні тривалості зондувальних імпульсів τ_і необхідно переходити до широкосмугових сигналів, тому що в противному випадку збільшення τ_іприводить до погіршення розв'язної здатності РЛС по дальності й, як наслідок, до зниження перешкодозахищеності в умовах пасивних перешкод. При цьому погіршується також точність виміру дальності.

Прагнення збільшити коефіцієнта підсилення антени на випромінювання G_п ікількість імпульсів в пачці М_п вступає в протиріччя з вимогою забезпечення високого темпу огляду простору. Тому висока ефективність цього методу може бути досягнута лише в спеціалізованих РЛС РТВ, призначених спеціально для ведення «силової» боротьби й аналізу состава прикритих перешкодами цілей. Ці РЛС не ведуть огляд простору навколо, а працюють по цілевказівці від оглядових РЛС, тому можуть мати вузький промінь і зондувати заданий напрямок тривалий час.

Крім того, збільшення М_п за рахунок збільшення частоти повторення зондувальних сигналів може привести до виникнення неоднозначності виміру дальності до цілей.

В оглядових РЛС перспективним з погляду підвищення їх захищеності від шумових перешкод є відмова від рівномірного огляду простору й перехід до адаптивного огляду, при якім розподіл енергії по напрямках (час зондування окремих напрямків) визначається виходячи з повітряної обстановки в зоні виявлення РЛС (такий метод застосований в РЛС 9С18М1 ЗРК «БУК М1»). У тих напрямках (секторах), звідки впливають перешкоди й де перебувають цілі, промінь антени переміщається з малою швидкістю або взагалі зупиняється на якийсь час, щоб одержати необхідне число імпульсів у пачці. Вільні від перешкод і цілей напрямку, з метою збереження високого темпу огляду, проглядаються з підвищеною швидкістю. Середній час затримки променя в напрямках, де перебуває ціль, при адаптивному огляді значно більше середнього часу затримки променя в напрямках, де цілі відсутні. Таким чином, проводиться автоматичний перерозподіл часу, а отже, і енергії випромінюваних сигналів між різними секторами зони огляду.

Завдяки високій ефективності адаптивні методи огляду використовуються в РЛС із фазованими антенними ґратами, у яких може бути забезпечене безінерційне сканування антенного променя по складній програмі.

Підвищення енергетичного потенціалу за рахунок збільшення числа імпульсів у пачці буде мати місце лише в тому випадку, коли при обробці проводиться накопичення імпульсів у пачці. Накопичення може бути когерентним або некогерентним. При когерентнім накопиченні імпульси пачки складаються у фазі, у результаті чого амплітуда сигналу на виході накопичувача зросте в М_п раз ( при однаковій амплітуді всіх імпульсів пачки), а потужність − у раз.

U_{с вых} = M_п∙U_{с вх},

Шумові викиди складаються з випадковими амплітудами й фазами, у результаті чого потужність перешкоди на виході накопичувача зростає в М_п раз P_п _вых = M_п∙P_п _вхі відношення сигнал/перешкода по потужності зросте в М_п раз.

Некогерентне накопичення проводиться після амплітудного детектора, коли інформація про початкову фазу сигналів і шумових викидів зруйнована й сигнали й перешкодові викиди являють собою імпульси однакової полярності. Збільшення відносини сигнал/перешкода при некогерентнім накопиченні відбувається внаслідок того, що імпульси пачки з'являються більш-менш регулярно й мають більш-менш постійну амплітуду, у той час як амплітуда шумових викидів має випадковий характер. При некогерентнім накопиченні мають місце втрати у відношенні сигнал/шум у порівнянні з когерентним накопиченням. При невеликім числі імпульсів у пачці (до 10) ці втрати невеликі, а зі збільшенням М_п втрати ростуть і коефіцієнт втрат стає приблизно рівним, тобто відношення сигнал/шум по потужності зростає не в М_n раз, як при когерентнім нагромадженні, а тільки враз.

Таким чином, незважаючи на те, що збільшення щільності потоку енергії зондувального сигналу («силова» боротьба з перешкодою) є діючим засобом боротьби з усіма видами активних перешкод (а не тільки з АШП), можливості практичної реалізації цього методу боротьби з перешкодами обмежені. Перспектива його застосування пов'язана з реалізацією в РЛС адаптивного огляду.

Метод частотної селекції передбачає створення умов, що знижують ефективність або утрудняють застосування супротивником прицільних по частоті перешкод.

Цей метод захисту від АШП є досить ефективним у тих випадках, коли ширина спектра зондувального сигналу, принаймні, порівнянна із шириною спектра АШП. Метод передбачає зміну (перестройку) робочої частоти РЛС.

Для забезпечення можливості частотної перестройки до складу РЛС може входити система перестройки частоти (СПЧ) РЛС.

При зміні робочої частоти звичайно перестроюється: генератор передавального пристрою (коливальний контур і зв'язок з навантаженням); елементи узгодження у хвілеводному тракті; місцевий гетеродин; вхідні пристрої приймача (УВЧ і преселектор).

Ці елементи в РЛС, як правило, просторово рознесені й перебудова їх проводиться дистанційно за допомогою пристрою перестройки станції.

Незважаючи на більші можливості й ефективність частотної селекції, цей метод має певні недоліки. Ефективність методу знижується, коли ширина спектра перешкоди порівнянна з діапазоном перебудови РЛС. При швидкій перебудові (від імпульсу до імпульсу) не можна забезпечити захист РЛС від пасивних перешкод методом швидкісної селекції.

Метод ослаблення потужності перешкод у приймальному тракті передбачає автоматичне регулювання коефіцієнта посилення прийомного тракту.

Як було показано вище, недостатньо великий динамічний діапазон приймача приводить до амплітудного обмеження сигналу, що сильно погіршує відношення сигнал/перешкода. У міру збільшення інтенсивності перешкод на вході приймача може відбутися повне придушення сигналу. Тому вплив перешкоди, що маскує, при малому динамічному діапазоні приймача особливо небезпечно. Крім того, через малий динамічний діапазон приймача буде відбуватися викривлення структури прийнятої перешкоди, що не дозволить надалі якісно її придушити.

Однієї із заходів збільшення ДД є застосування схем різних типів, які забезпечують автоматичне регулювання коефіцієнта посилення прийомного тракту (АРУ). Крім того, для збільшення ДД в приймальних пристроях РЛС застосовують підсилювачі з логарифмічними амплітудними характеристиками.

Метод просторової селекції передбачає створення умов, що утрудняють постановку АШП по основній пелюстці ДС прийомної антени, і зниження рівня приймання перешкодових сигналів по бічних пелюстках ДСА

Просторова селекція є універсальним методом захисту від перешкод, тому що забезпечує захист від будь-яких типів перешкод, джерела яких не суміщені по кутових координатах із джерелом корисних сигналів. Вона реалізується: зменшенням кутових розмірів головної пелюстки ДС прийомної антени; зниженням рівня бічних пелюсток ДС прийомної антени; зменшенням рівня приймання в напрямках на постановники активних перешкод.

У першому випадку утрудняються умови створення АШП по головній пелюстці ДСА в режимі зовнішнього прикриття цілі, а в другому й третьому випадках − послабляється заважаюча (маскуюча) дія перешкод.

Ширина ДСА за рівнем половинної потужності θ^о_0,5р, як відомо, визначається співвідношенням

θ^о_0,5р = С_р λ/L_ант,

де С_р−коефіцієнт, числове значення якого лежить у межах 50-80 і визначається видом амплітудного розподілу поля в розкриві антени, L_ант − лінійний розмір антени у відповідній площині, λ − довжина хвилі.

З даного співвідношення випливає, що для зменшення кутових розмірів головного променя ДСА необхідно:

· зменшувати робочу довжину хвилі РЛС;

· збільшувати розмір антени у відповідній площині.

Перший шлях приводить до погіршення перешкодозахищеності РЛС в умовах пасивних перешкод і збільшенню втрат енергії в атмосфері, а другий − до збільшення маси й габаритів РЛС і зниженню її мобільності.

Крім того, ширина ДСА залежить від виду амплітудного розподілу поля на розкриві антени.

При рівномірному розподілі поля на розкриві антенного полотна забезпечується мінімальна ширина ДСА (забезпечується максимальне використання лінійних розмірів антени) однак при цьому зростають рівні бічних пелюсток і виникає необхідність оптимізації ДС за різними критеріями. Наприклад, забезпечити найменшу ширину ДС при заданому рівні бічних пелюсток ( і навпаки).

Рівень бічних пелюсток ДСА можна зменшити за рахунок відповідного вибору форми розподілу поля в розкриві антени, шляхом зменшення впливу випромінювача (використанням антен з несиметричним розкривом), зменшення впливу крайових ефектів (нанесення на крайки розкриву радіопоглинаючого матеріалу) і зменшення впливу місцевих предметів.

Антени, у яких амплітуда поля в розкриві зменшується до країв до досить малих значень, мають найменший рівень бічних пелюсток. Чим різкіше падає амплітуда, тем нижче рівень бічних пелюсток і більше ширина головного променя.

Для зниження рівня перешкод, що приходять із напрямків, що не збігаються з напрямком на джерело сигналу, використовують компенсаційний метод.

Метод поляризаційної селекціїпередбачає підбір поляризації передавальної й приймальні антен, при яких активна перешкода найменш впливає на ефективність роботи РЛС

Принцип поляризаційної селекції полягає в тому, що антенна система РЛС настроюється на приймання сигналу певної поляризації, у загальному випадку еліптичної. Перешкода максимально послабляється, якщо поляризація антенної системи буде ортогональна поляризації перешкоди: для вертикальної поляризації перешкоди − горизонтальна, для кругової поляризації − кругова із протилежним обертанням вектора напруженості поля, для еліптично поляризованої хвилі ортогональним є також еліптично поляризоване коливання, але зі зрушеним на 90 градусів положенням осей.

Метод поляризаційної селекції, на відміну від просторової можна використовувати й для захисту РЛС від АШП по основній пелюстці ДНА.

Для захисту РЛС від імпульсних перешкод використовуються відмінності імпульсних перешкод і корисних сигналів: спектральні; амплітудні; просторові; поляризаційні і т.д.

Читайте також:
Аварії з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище
Аварії з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище
Аварійно-рятувальні підрозділи Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту, їх призначення і склад.
Авілум – “син чоловіка” – повноправна людина, охороні його життя, здоров’я, захисту його майнових інтересів присвячена значна частина законника.
Автоматизація водорозподілу на відкритих зрошувальних системах. Методи керування водорозподілом. Вимірювання рівня води. Вимірювання витрати.
Агрегативна стійкість, коагуляція суспензій. Методи отримання.
Адаптовані й специфічні методи дослідження у журналістикознавстві
Адміністративні (прямі) методи регулювання.
Адміністративні методи - це сукупність прийомів, впливів, заснованих на використанні об'єктивних організаційних відносин між людьми та загальноорганізаційних принципів управління.
Адміністративні методи управління
Адміністративні, економічні й інституційні методи.
Адміністративно-правовий спосіб захисту прав

Переглядів: 1240

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>

Основні технічні параметри прийомного пристрою | Препарати

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.