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

ласть фазовой инверсии) амплитудная характеристика имеет минимум.

На достаточно больших расстояниях от источников Цг и Ц2 линейные размеры области фазовой инверсии могут значительно превосходить размеры антенны РЛС, что позволяет считать распределение амплитуды по раскрыву постоянным, а фазы - линейным. В силу принципа действия системы АСН равносигнальное направление автоматически ориентируется перпендикулярно фазовому фронту волны. Поэтому если наложить участок с инверсией фаз"ы на антенну РЛС, то система АСН будет сопровождать центр парных источников с ошибкой 0.

Ошибка сопровождения в линейном приближении определяется формулой [54, 105, 24, 101]

0 = 41-1=212-, (2.2.23)

где Д0 - угол, под которым видны помеховые источники из центра антенны РЛС; \) - разность фаз колебаний, измеренная в центре раскрыва антенны РЛС.

Наибольшее значение ошибки 0 имеет место при гэ == = ±я и q12 -> 1, Если \з = я, то

е А9 1+У?!, 2 1-У"2

(2.2.24)

Необходимо заметить, что формулами (2.2.23) и (2.2.24) можно пользоваться лишь при Д0 < 0,05 0Ui5 и ql2>\,\ или q12 0,9. Точное значение ошибки 0 определяется путем анализа семейства обобщенных пеленгационных характеристик системы АСН при действии на нее когерентных помех. При этом необходимо учитывать амплитудные и фазовые характеристики антенны РЛС. Анализ показывает, что максимальная ошибка при создании когерентных помех не превышает значения 9макс да 0,7 0О 5.

Когерентная помеха создается естественным образом при сопровождении сложной цели. В этом случае фазовая и амплитудная диаграммы (рис. 2.16) случайным образом вращаются вокруг эффективного центра цели. Система АСН ощущает возмущения «ударного» типа в моменты наложения на антенну РЛС участков с инверсией фазы. Такую помеху иногда называют «угловым» (или Аазоиым шумом.

Помеха на кросс-поляри- у и

зации. У большинства современных антенн наряду с излучением на собственной поляризации существует паразитное излучение на ортогональной поляризации. Это излучение получило название кросс-поляризационного. Особенно ярко проявляется кросс-поляризационное излу-


чение у зеркальных антенн, содержащих отражатели с рИс. 2.17. двойной кривизной.

Диаграмма направленности антенн на ортогональной поляризации значительно отличается от основной диаграммы. Явление искажения результирующей диаграммы направленности антенны РЛС при облучении ее полем с ортогональной поляризацией используется при создании помех на кросс-поляризации, которые можно назвать кросс-поляризационными.

При возбуждении параболического отражателя электрическим диполем по поверхности параболоида начинают протекать токи, распределение которых отличается от линейного [2,101]. В результате поле Ев раскрыве антенны наряду с основной поляризацией Е0 = Еу будет иметь составляющую с паразитной поляризацией Еп = Еж,

(ЕпЕс) = (ЕхЕу) = 0.

Анализ распределения поля в раскрыве параболической антенны (рис. 2.17) показывает, что в горизонтальной и вертикальной плоскостях (оси х и у) кросс-поляризационное излучение отсутствует. Максимум кросс-поляризационного излучения имеет место в плоскостях, проходящих через ось параболоида и оси и и, образующие с осями х и у угол 45". Он совпадает с направлением первого минимума диаграммы на основной поляризации. Структура кросс-поляризационных диаграмм зависит otv многих факторов и прежде всего от кривизны отражателя, вида облучателя, выноса облучателя из фокуса и дифракции на краях зеркала, близлежащих телах, обтекателе и т. д. Уровень кр.осс-поляризационного излучения невелик. Для зеркаль-



ных антенн он составляет-(10-20) дБ относительно главного максимума.

Поляризационная помеха может вызывать значительные ошибки измерения угловых координат. Подробный анализ действия ее на системы АСН проводится с помощью семейства пеленгационных характеристик и является трудоемким [101].

При действии кросс-поляризационной помехи на простейший разностный амплитудный пеленгатор на его выходе образуются сигналы управления:

- для полезного сигнала

"пуоп = kU\ Con [/й (00-6)- Ф„ + 0)1. (2.2.25)

- для помехи

"пУкп = Мп GJn [Пп (90-в) - Fin (0О + в)1, (2.2.26)

где к - постоянный коэффициент; Gon, GHn - коэффициенты усиления антенны на основной и ортогональной поляризациях соответственно; Fon, FKn - нормированные диаграммы направленности на основной и ортогональных поляризациях.

Выражение (2.2.26) описывает пеленгационную характеристику на кросс-поляризации. Суммарный сигнал на выходе пеленгатора

"пу = "Пуоп + "пукп = «1 [оп (0) + Косл <7п Ьт (9)],

где = KUlGla\ к0сЛ = GHn/Gon - коэффициент ослабления поляризационной помехи; L0D(9) = FlD(QQ - 0) - -Fon (0О + 0) - пеленгационная характеристика для сигнала; LKa (0) =Fkd (0о - 0)-Fin (0о + 9) - пеленгационная характеристика для помехи.

Можно заметить два качественно различных случая действия помехи. При малой мощности помехового сигнала, когда K0CJ1qu <С 1, уменьшается лишь крутизна пеленгационной характеристики. С увеличением мощности помехи крутизна пеленгационной характеристики снижается все больше и при к сл qu > 1 ее форма существенно деформируется: появляются две точки устойчивого равновесия, что говорит о возникновении в системе АСН ошибки в сопровождении цели. Ошибка 0, обусловленная помехой, может быть определена из уравнения иву(9) = 0. Она составляет 0 « 0О5.

При угловом рассогласовании *уп плоскостей поляризации помехового и полезного сигналов электрический вектор помехового сигнала Еп может быть разложен на две ортогональные составляющие: помеховую ER = Еп sin уп и полезную Ес = En cos Yn-

Величина Ес действует на рабочей поляризации и будет полезной составляющей. Помеховая составляющая ослабляется в косл раз, и на выходе антенны отношение сигнал/помеха

El eta2 y„

<?с=-а- = -- (2.2.27)

косл ск "осп

увеличивается. Выражение (2.2.27) показывает сильную зависимость эффективности помехи от угла уп.

5. Помехи системам автоматического сопровождения по дальности

К имитирующим помехам системам автоматического сопровождения по дальности (АСД) относятся импульсные уводящие помехи. Эти помехи представляют собой последовательность ответных импульсов, задержанных относительно сигнала на величину, монотонно изменяющуюся от нуля до некоторого заданного значения т3. В момент включения передатчика помех время задержки помехового сигнала т3 = 0, вследствие чего на вход системы АСД поступает одновременно два совмещенных по времени импульса - сигнал и помеха. Если амплитуда помехового импульса больше амплитуды сигнала, то при увеличении задержки строб дальности начнет перемещаться за более мощным поме-ховым сигналом. При значении т3, превышающем апертуру характеристики временного различителя, система АСД «потеряет» 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 посл<-окончания серии помеховых импульсов передатчик помех выключается и система АСД переходит в режим поиска.



В течение времени поиска Тпск на вход канала АСН сигнал не поступает и информация об угловых координатах цели теряется. После захвата цели системой АСД начинается новый цикл увода. Скважность поступления информации определяется выражением

Q = {Тув "Т" ТПСкУуВ!

где Ту в - 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.

6. 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 поме-хового) с различными амплитудами и частотами на частотный детектор.

При поступлении на частотный детектор системы АСС двух сигналов устойчивый нуль обобщенной дискриминационной 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 и 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 система 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 гетеродин. Понятие «строб скорости» введено по аналогии с термином «строб дальности» с системах АСД.

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

Один из наиболее широко известных способов создания маскирующих пассивных помех сводится к разбрасыванию в атмосфере большого числа дипольных отражателей. Наибольшее распространение дипольные отражатели получили для подавления РЛС.

Дипольные отражатели представляют собой тонкие металлизированные пассивные вибраторы, резонансная частота которых совпадает (или 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) • 103 м2 [5].

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 дипольного отражателя измеряются десятыми, а иногда и сотыми долями миллиметра [51. При этом отражатели не должны изгибаться после сброса их в атмосферу и ломаться во время хранения и транспортировки. Кроме того, поверхности диполей необходимо обрабатывать так, чтобы не происходило их слипания друг с другом даже при длительном хранении.



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



0.0038