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

Если радиоэлектронные устройства используются в качестве динамических звеньев автоматически/ или полуавтоматических систем управления, то при оденке эффективности таких систем часто важно знать математические модели (динамические эквиваленты) радиоэлектронных устройств, отличающиеся обычно от того, что имеет место при отсутствии радиопомех [8, 51, 106, 107, 110].

При сравнительных оценках помехозащищенности радиоэлектронных устройств иногда вводится отношение риа!рв, где р„ - вероятность выполнения радиоэлектронным устройством своих задач при отсутствии радиопротиводействия [192].

В качестве частных показателей помехоустойчивости радиоэлектронных устройств используются также отношения эффективных мощностей сигналов и помех на выходах линейных частей радиоприемников, вероятности ложной тревоги и пропуска цели, вероятности ошибок при передаче дискретных сообщений, среднее время работы следящей системы до первого перехода в режим поиска, вероятность того, что произойдет срыв автосопровождения сигналов цели радиолокатором и т. д. Более детальное обсуждение частных критериев, которые находят основное применение при анализе средств помехозащиты, дается в последующих главах.

2. Методы исследования помехозащищенности

Общие положения. Для-исследования помехозащищенности радиоэлектронных устройств используются как теоретический, так и экспериментальные методы.

К экспериментальным методам относятся лабораторные испытания, а также испытания в реальных условиях работы радиоэлектронных устройств. При испытаниях в реальных условиях наиболее полно учитывается специфика испытуемого устройства. Однако из-за ограниченности времени и допустимых затрат не удается изучить все свойства радиоэлектронного устройства при учете организации ему радиопомех. Одновременно возникают большие трудности по созданию имитаторов средств радиоразведки и радиопротиводействия, которые имеются у вероятного противника.

Лабораторные испытания часто проводятся методом смешанного моделирования и имеют очень важное значение, так как они обеспечивают получение результатов, близких 116

к тому, чтб\будет в реальных условиях работы испытуемого радиоэлектронного устройства, не требуя значительных затрат времени и средств для реализации.

Сущность смешанного моделирования сводится к частичному использованию реальной аппаратуры, соединенной с электронной вычислительной машиной, которая имитирует работу элементов, отображаемых математическими моделями В реальном виде используются устройства, уравнения которых не удается получить с заданной точностью. При смешанном моделировании решение заданной задачи осуществляется в реальном масштабе времени и требуется создание дополнительной аппаратуры, обеспечивающей сопряжение вычислительной машины с элементами исследуемого устройства.

Достаточно точное теоретическое исследование, имеющее целью оценить работоспособность действующего или вновь разрабатываемого устройства в условиях радиопротиводействия, часто наталкивается на практически непреодолимые трудности. Это связано с необходимостью анализировать прохождение различных и, как правило, сложных по структуре сигналов и помех не только через линейные, но и большое количество нелинейных преобразователей как с постоянными, так и переменными во времени параметрами. Однако приближенное теоретическое исследование и особенно исследование помехоустойчивости средств различного назначения широко практикуется, и в настоящее время по этому вопросу имеется значительное число журнальных статей, монографий и учебных пособий.

Трудности, возникающие при теоретическом исследовании помехозащищенности радиоэлектронных средств, обусловливаются не только необходимостью нахождения их математических моделей, но и ограниченными возможностями разработанных математических методов решения сложных систем уравнений. Поэтому стремление получить более точные результаты при теоретических исследованиях приводит к необходимости привлекать электронные цифровые вычислительные машины. Последние обеспечивают статистическое моделирование как процессов, протекающих в радиоэлектронных устройствах, так и действующих на них радиопомех.

При исследовании помехозащищенности аналитически или с помощью ЭВМ успех в значительной степени зависит от возможности создать такую модель анализируемых



средств радиопротиводействия и подавляемого/устройства, которая была бы приемлема для получения /желаемых результатов и в то же время не учитывала второстепенных явлений, излишне усложняющих процессы вычислений.

В процессе теоретического исследования непосредственно отыскиваются вероятности рдп, рпуо и рпу или динамические эквиваленты радиоэлектронных устройств, или вероятность рдп и статистические характеристики (обычно математические ожидания, корреляционные функции, дисперсии) для ошибок получаемых сообщений.

Принципы определения вероятносней рдп и рпуо. Вероятность рД1] действия специально организованных радиопомех на радиоэлектронное устройство определяется следующей формулой [192]:

Рдп = РрРиспРпп- (4.1.2)

Здесь рр - вероятность того, что параметры радиоэлектронного устройства, необходимые для создания ему радиопомех, разведаны противником; рисп - вероятность использования противником средств радиопомех при условии, что параметры радиоэлектронного устройства разведаны; рпп - вероятность действия помех на приемник рассматриваемого радиоэлектронного устройства при условии, что его параметры разведены и средства радиопомех используются.

Если для организации помех радиоэлектронному устройству нужно знать пп его независимых параметров, то

РР= П Ррг,

где ррг- - вероятность разведки i-ro параметра. При определении пп и ррг необходимо учитывать возможности средств помех и разведки, а также свойства анализируемого радиоэлектронного устройства.

Целесообразность использования (включения) противником соответствующего средства радиопротиводействия зависит главным образом от направления на подавляемое радиоэлектронное устройство, дальности до него и диапазона частот, в котором могут быть сформированы помеховые сигналы. При этом предполагается, что все другие параметры средства радиопротиводействия обеспечивают необходимую эффективность

Если дальность до подавляемого радиоэлектронного устройства находится в допустимых пределах, то [192]

Рисп = Р/Ро

где pf - вероятность того, что рабочие диапазоны частот подавляемого радиоэлектронного устройства и средства радиопомех совпадают, а рс - вероятность того, что антенна источника помех будет направлена на подавляемое радиосредство.

Расчет вероятностей р и р0 может быть выполнен лишь в процессе решения конкретных задач, при постановке которых следует принимать во внимание характеристики антенных систем, рабочие диапазоны частот, организацию применения подавляемых радиоэлектронных средств и т. п. Некоторые примеры расчета pf и рс в условиях воздействия активных радиопомех приведены в [192]. Здесь же для иллюстрации сказанного выше упомяним лишь, что при применении заградительных по частоте радиопомех вероятность Ру = 1 для всех радиоэлектронных устройств, рабочие частоты которых лежат в пределах диапазона частот источника радиопомех. Если же это условие не выполняется, то pf = 0. Во всех случаях, когда источник помех и подавляемое радиоэлектронное средство расположены в пространстве так, что между ними обеспечивается надежная радиосвязь, рс = 1.

Действие помех на приемник подавляемого радиоэлектронного устройства при условии, что параметры его разведаны и противник использует помехи, зависит от того, насколько точно осуществлены настройка по частоте и наведение по направлению антенны средства радиопротиводействия. Оно связано также с продолжительностью использования подавляемого радиоэлектронного устройства, временем его нахождения в зоне действия применяемых против него средств радиопротиводействия и их быстродействием. При этом требуемая точность настройки средства радиопротиводействия связана с шириной спектра помех и полосой пропускания приемника, входящего в состав подавляемого радиоэлектронного устройства, а допустимые ошибки наведения антенны средства радиопротиводействия лимитируются ее шириной диаграммы направленности. С учетом сказанного можно записать:

Рпп = PaajPauaPaat-



Здесь рпп/ - вероятность настройки средства радиопротиводействия с такой точностью, что помеховые сигналы попадают в полосу пропускания приемника, применяемого в подавляемом радиоэлектронном устройстве; рппн - вероятность наведения антенны средства радиопротиводействия с точностью, необходимой для того, чтобы осуществлялась его радиосвязь с подавляемым радиоэлектронным устройством; pnut - вероятность того, что помеховые сигналы попадают в приемное устройство подавляемого радиоэлектронного средства во время выполнения им необходимых функций. Вероятности рпп/ и рпп„ должны определяться при условии, что средства радиопротиводействия используются, а рпт- при условии настройки средства радиопротиводействия на заданную частоту и наведения его антенны на подавляемое устройство.

Ошибки, возникающие при настройке средства радиопротиводействия, обусловливаются погрешностями измерения Д/по рабочей частоты /п0 подавляемого радиоэлектронного устройства и неточностью А/ра установки частоты /ро средства радиопротиводействия на частоту /по + Д/„и. Обычно ошибки Д/по и Д/рц можно считать независимыми нормально распределенными случайными величинами с математическими ожиданиями, равными нулю. В таких условиях суммарная ошибка Д/2 = Д/по + Д/рс также будет нормально распределенной случайной величиной и иметь нулевое математическое ожидание. Величина pnnf при полосе пропускания Д/пр подавляемого радиоэлектронного устройства и ширине спектра помехового сигнала Д/п определяется вероятностью того, что Д/2 отличается от /пс на ±0,5(Д/П + Д/пр)- Поэтому

0.5(МП + Мпр)

где о! = о2ра + One, Op, и One - дисперсии случайных величин Д/рв и Д/Пс соответственно;

- табулированный интеграл вероятности

ф<г> - w-"dx

В тех случаях, когда

Afn + Д/пР [

что всегда имеет место при действии ретранслированных (os « 0) и заградительных по частоте (Д/п > а%) помех, вероятность punf практически равна единице.

Ошибки Д0ум и Д0аа наведения по углу места и азимуту антенны Лп, входящей в состав станции помех, зависят от точности пеленгации подавляемого радиоэлектронного средства и системы управления движением антенны Лп. Если однако применяется антенна А п с шириной диаграммы направленности, существенно большей, чем возможные максимальные ошибки Д6ум и Д9аз, то рппн = 1.

Когда помехи являются прицельными по направлению, расчет рПШ1 можно выполнить, если известна двумерная плотность вероятностей ш(Д9ум, Д9аа). Кроме того, необходимо знать допустимые значения Д9ум и Д9аа. На практике очень часто ошибки Д9УМ и Д9аз могут считаться нормально распределенными случайными некоррелированными величинами с нулевыми математическими ожиданиями. В таких условиях

да(Д9ум, Д9аа) = ш(Д9ум) w (Д9аэ),

где ш(Д9ум) и w(Adas) - плотности вероятностей для Д9ум и Д9аз соответственно, и де1д де2д

рппн= J J ИДеум)ИД0аз)4Д0умб!Д9а

аз"

Здесь - Д01д, Д01д и -Д92Д, Д92д - допустимые значения ошибок Д9ум и Д9аа.

Осуществив интегрирование при

и(ДбУм) = -=1-ехр(-

Ч/2я аум \

>ум \ ум

ИДйаз) = ехр

где ауы и Оаэ - дисперсии ошибок Д9ум и Д9аз, получ"им:

де1д \ / де2

ф/ де2Д х

Т/2ауМ



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



0.0011