Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

3. Имитирующие помехи РЛС, работающим в режиме автоматического сопровождения

Имитирующие помехи, которые создаются РЛС, работающим в режиме автоматического сопровождения, приводят к следующим эффектам:

- измерение информационного параметра осуществляется с недопустимо большими ошибками;

- неправильно решается задача разрешения сигналов;

- во многих случаях изменяются характеристики преобразования сигналов и ухудшаются динамические свойства системы;

- нарушается работа схем в режиме автоматического сопровождения (по дальности, скорости и угловым координатам) и происходит срыв слежения.

4. Имитирующие помехи системам автоматического сопровождения по направлению

Канал автоматического сопровождения по направлению (АСН), осуществляющий угловую селекцию целей, а также измерение ее угловых координат и их производных, является одним из основных измерительных каналов РЛС управления оружием. В большинстве случаев потеря информации об угловых координатах цели (или нарушение угловой селекции цели) приводит к невыполнению задачи, решаемой РЛС.

Способы создания помех каналу АСН зависят от числа независимых каналов (антенн) приема. Так, работа одно-канальной системы АСН, в которой информация об угловых координатах цели получается за счет сканирования антенны, может быть нарушена при создании помехи из одной точки (помеха по частоте сканирования). Однако эта помеха полностью устраняется в моноимпульсных системах АСН, имеющих два независимых канала приема (две разнесенные точки приема.) Для подавления двухканальных систем АСН применяются помехи, создаваемые из двух и более точек пространства.

Следует заметить, что существует принцип «старшинства» помехи, т. е. помеха, создаваемая из двух и более точек пространства является эффективной как для двух-канальной (моноимпульсной) системы АСН, так и для одно-канальной системы (с коническим сканированием). 62

В некоторых случаях помехи «низшего» класса могут оказывать действие на системы АСН, имеющие несколько независимых каналов приема. Например, моноимпульсные системы АСН могут быть подавлены помехой, создаваемой из одной точки, с поляризацией, ортогональной поляриза- ции полезного сигнала. При этом используется несовершенство антенных систем, имеющих различные диаграммы направленности на основной и ортогональной поляризациях.

Системам АСН могут быть созданы помехи из одной, двух и более точек пространства.

К одноточечным помехам относятся:

- помеха, прицельная по частоте сканирования;

- помеха, заградительная по частоте сканирования;

- прерывистая помеха;

- помеха на кросс-поляризации.

Из двух и более точек могут создаваться:

- некогерентные помехи;

- когерентные помехи;

- мерцающие помехи.

Помеха, прицельная по частоте сканирования. Эта помеха представляет собой амплитудно-модулированное колебание. Частота помеховой модуляции Q„ примерно совпадает с частотой сканирования антенны Q0K. Помеха, прицельная по частоте сканирования, может быть создана лишь тем РЛС, частота сканирования которых либо точно известна, либо может определяться в процессе радиотехнической разведки.

При действии помехи на входе РЛС образуется сигнал

и == ис + иа = Uс [ 1 + т0 (9) cos (QCK t + <p0)] cos «у +

+ Va [ 1 + mn cos (Qn t + cpn)l cos cd„ /, (2.2.1)

где Uc, fn - амплитуды полезного и помехового сигналов; фс) фп - фазы огибающих полезного и помехового сигналов; т (б), тп - коэффициенты полезной и помеховой модуляций. Значение коэффициента модуляции тс(9) зависит от угловой ошибки в сопровождения цели.

Действие помехи вызывает деформацию пеленгационной характеристики, которая при Qu = QCK, <рс - фп == 180° и фс = 0 для одного из каналов пеленгации записывается в виде [24]

ut = иау = Кф>с(в) - тп(<7п/(2 + <?„))], (2.2.2)



где qn = Un/Uc. В отсутствие помехи qu = 0 и ипу = - /СфДтс(9).

Зависимость ипу от 6 при qn = 0 имеет вид, изображенный на рис. 2.13 (кривая 1).

При росте тп и qa пеленгационная характеристика становится несимметричной. Точка устойчивого состояния равновесия смещается вправо на величину 6, значение которой равно угловой ошибке сопровождения цели. Ошибка 6 может быть найдена из уравнения (2.2.2). Если иау = 0, то

т (Q) = -S*-ma. (2.2.3)

При малых значениях ошибки б получим

J = 0,36 -1 -2н тв, (2.2.4)

Оо,б в„ 2 + ?п

где 90 - угол между равносигнальным направлением и максимумом диаграммы направленности.

Как следует из (2.2.4), даже при бесконечно большом значении мощности помехи нельзя получить величину ошибки больше значения

е =0,361/пп. (2.2.5)

6о,б 6,

Это объясняется тем, что помеховый сигнал, излучаемый с прикрываемого объекта, сам несет информацию об его угловых координатах. При действии помехи антенна РЛС отклоняется до тех пор, пока помеховая модуляция не будет скомпенсирована полезной модуляцией, которая вызывается сканированием антенны, отклоненной от цели на угол 9.


Помеха вызывает также изменение динамических характеристик системы. С ростом тп и qn коэффициент передачи кпу пеленгационного устройства уменьшается. Чтобы в этом убедиться, определим кпу = duay/dQ в точке устойчивого состояния равновесия системы АСН. Для простоты рассуждения аппроксимируем пеленгационную характеристику функцией

"пу = кфлтсф) = /сфд sin 9. (2,2.6)

Тогда с учетом (2.2.6) из (2.2.3) найдем значение углов 0 = бош, при которых наблюдается устойчивое состояние равновесия

бош = arcsin --т„.

Коэффициент передачи пеленгатора, определяемый из (2.2.2) и (2.2.6) при 6 = 60Ш, равен

*щ= !еош -Фя cos [arcsin (--тд) =

Уменьшение кпу при росте qn и тп может привести к потере устойчивости системы АСН.

Помеха, заградительная по частоте сканирования. Когда частота сканирования антенны РЛС неизвестна, может применяться помеха, заградительная по частоте сканирования. Различают шумовую и скользящую заградительные по частоте сканирования помехи. Помеха первого вида - это гармонический сигнал несущей частоты, модулированный по амплитуде низкочастотным шумовым напряжением с равномерным спектром, перекрывающим диапазон возможных частот сканирования. Если несущая модулируется по амплитуде синусоидальным напряжением, частота которого периодически изменяется в определенном диапазоне, то получается скользящая заградительная помеха.

Для шумовой заградительной помехи помеховый сигнал на входе системы АСН может быть представлен в виде

"п(0 = f/цП + tnn{()\ cos а0(,

где mn(/) - коэффициент амплитудной модуляции помехового сигнала,

д Ззк. 5§3



При действии низкочастотной шумовой помехи на систему АСН в отсутствие сигнала дисперсия угловой ошибки определяется формулой [861

4 Gm(FCK)AFACH, (2.2.8)

где кт = 2,8Оо/0о,5; Gm{FCK) - спектральная плотность случайного коэффициента амплитудной модуляции помехо-вого сигнала на частоте сканирования; AFach - полоса пропускания системы АСН, Так как AFa > Aach, можно считать

Gm(FCK) = ml a/AFn, (2.2.9)

где та э - эффективное значение коэффициента амплитудной модуляции помехового сигнала. Из (2.2.8) и (2.2.9) получим

ae=I13l/(2.2.10)

Как следует из (2.2.10), эффективное значение угловой ошибки сопровождения уменьшается при увеличении ширины спектра шумов AFn и сужении полосы пропускания Дасн системы АСН.

Наиболее просто эффективное значение коэффициента модуляции определяется, когда модулирующий шум mu{t) представляет собой случайный телеграфный сигнал («бинарный» шум). При этом та а = 0,5 [172].

Подставляя тпэ = 0,5 и кт = 2,8(0O/Ggi5) в (2.2.10), получим

qe =0,25-]/ AfAC" • (2-2.11)

Сравнивая (2.2.11) и (2.2.5), можно убедиться, что эффективность заградительной помехи в /2Д/гасн/Д/7п меньше эффективности прицельной помехи.

Заградительная по частоте сканирования помеха, создаваемая путем изменения частоты помеховой модуляции Qn(t), вызывает периодические возмущения в моменты времени, когда частота помеховой модуляции совпадает с ча-

стотой сканирования (с точностью до полосы пропускания системы АСН).

Величина угловой ошибки сопровождения цели зависит от времени Д/Эф эффективного действия помехи на систему АСН, которое определяется скоростью изменения модулирующей функции dFn(t)/dt. Время эффективного действия помехи при заданной скорости перестройки dFa (t)!dt равно

Д/?АСН

А=г- <2-2Л2>

При медленной перестройке скорость изменения частоты помеховой модуляции выбирается из условия Дгаф > > Зтдсн, где

тасн « 1/Дасн. • (2.2.13)

Из (2.2.12) и (2.2.13) имеем

-<-ДПсн. (2.2.14)

Условие (2.2.14) показывает, что при медленной перестройке период следования возмущений довольно большой. Он определяется формулой

dFJdt AF2

где AFn - диапазон перестройки генератора помеховой модуляции.

При быстрой перестройке частоты помеховой модуляции скорость изменения ее частоты велика

>ДПсн.

Время воздействия помехи Думало (Дгэфтдсн), однако период следования возмущений близок к постоянной времени системы. В этом случае помеха по эффекту действия приближается к заградительной шумовой помехе [24]. Угловая ошибка также зависит от отношения эквивалентной полосы пропускания к полосе перестройки AFach/AFu. 3* 67



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82



0.0013