Курсовая работа: Средства постановки помех и помехозащиты радиолокационной станции
где константы Спор R , Спор V , СпорА – величины порогов принятия решений о наличии воздействия УП. Величины порогов выбираются с таким расчетом, чтобы ошибки измерения соответствующих величин (дальности, скорости и ускорения) не приводили к частым ложным тревогам.
В связи с этим обстоятельством для эффективного подавления РЛС на постановщике уводящих помех необходимо согласование параметров УП по дальности и скорости.
Пусть требуется создание ложной цели (ЛЦ), движущейся с ускорением. Уравнение движения ЛЦ:
х(t) = ±а×t2 /2 ±V×t+x0 ,
где х0 – начальное положение ЛЦ, V и а – ее радиальные скорость и ускорение соответственно. Для создания такой ЛЦ необходимо вырабатывать мощную ответную помеху с изменяющимся во времени интервалом задержки tЗ (t). Интервал задержки для определенного ранее уравнения движения запишется:
tЗ (t)=2×x(t)/c
или
tЗ (t)= a×t2 /c 2×V×t/c + t0 ,
где t0 =2×x0 /c – начальное значение интервала задержки. Смена знака перед выражениями, содержащими скорость и ускорение ЛЦ, связана с уменьшением времени задержки отраженного сигнала при «приближении» ЛЦ к РЛС и увеличением при ее «удалении» соответственно.
Поскольку в подавляемой РЛС может быть предусмотрено однозначное определение скорости по доплеровскому сдвигу частот принимаемого сигнала, необходимо учесть данное обстоятельство при создании УП. Частота излучаемого постановщиком УП сигнала должна меняться по закону
f(t)=f0 ±2×(V+a×t)×f0 /c,
где f0 = c/l – рабочая частота РЛС (при этом угол между вектором скорости/ускорения и радиальным направлением на РЛС полагается равным нулю).
При создании УП следует отводить некоторый временной промежуток t1 на срабатывание системы АРУ приемника РЛС и захват мощной ответной помехи. Поэтому окончательные законы изменения времени задержки и частоты УП соответственно представимы в виде
;
,
где TУП – время, отводимое на постановку помехи.
Предположим, на некоторой дальности R необходимо создание ЛЦ, имеющей начальную скорость V=600 м/с и ускорение а=0,5×g=4,9 м/с; время, отводимое на постановку УП, составляет ТУП =5 с, из них в течение t1 =0,5 с характеристики ответной помехи не изменяются. Произведем оценку эффективности применения УП с выбранными параметрами. Максимально достижимая дальность увода:
Smax = a×(ТУП -t1 )2 /2+V×(ТУП -t1 )=4,9×(5-0,5)2 /2+600×(5-0,5)=2750 м,
то есть цель уводится из дальностного канала с номером N1 в канал N2 =N1 ±5.
Структурная схема передатчика УП, согласованных по дальности и скорости, приведена на рис. 3.
2.3. Расчет параметров средств создания пассивных помех
Различают пассивные помехи естественного происхождения и организованные. К организованным пассивным помехам относят отражения от облаков дипольных отражателей, аэрозолей или ионизированных частиц, а также отражения от ложных целей. Особенностью пассивных помех является появление их только при работе передатчиков радиолокаторов и значительное превышение мощности помехи над мощностью собственных шумов приемника [2].
| |
|
| |
|
Рис. 3.
Одним из первых, нашедших практическое применение средств создания пассивных маскирующих помех РЛС, являются дипольные отражатели. Сбрасываемые, например, с самолетов дипольные отражатели разносятся ветром и образуют протяженное отражающее облако. В результате на экранах незащищенных РЛС образуется интенсивная засветка, маскирующая цели в пределах облака диполей.
Длину диполя l обычно выбирают несколько меньше половины длины волны l: l =(0,46..0,48)×l. Заготовленные диполи укладывают в специальные пакеты или капсулы и при необходимости маскировки объекта выбрасывают или выстреливают их в атмосферу. В облаке диполей их ориентация становится произвольной, поэтому средняя ЭПР диполя составляет
S0 =0,17×l2 .
Для образования облака с ЭПР, не меньшей ЭПР маскируемой цели Е, в упаковке должно быть примерно nУП =Е / S0 =2/0,17×0,032 =13000 диполей.
Если подавляемая РЛС может ослаблять мощность пассивных помех в kП раз, то число диполей в пачке (или число одновременно сбрасываемых пачек) нужно также увеличить в kП раз. Предполагая, например, kП =100 (40 дБ), получим nУП ’ = nУП ×kП =13000×100=1.3 млн. диполей.
Для обеспечения ЭПР пассивной помехи, большей Е, необходимо дальнейшее увеличение числа сбрасываемых диполей.
3. Расчет параметров средств помехозащиты
3.1 Средства защиты от пассивных помех
Борьба с пассивными помехами требует, прежде всего, ослабления мощности мешающих отражений, принимаемых антенной радиолокатора, и сужения динамического диапазона помех для предупреждения перегрузки приемного тракта. Первая из указанных задач наиболее часто встречается тогда, когда наземный радиолокатор должен обнаруживать воздушные цели, например в системах УВД.
Полезный сигнал выделяется на фоне пассивных помех путем либо подавления сигналов, неизменных по амплитуде от периода к периоду повторения, либо путем режекции в спектре составляющих, кратных частоте повторения. Для этого используются режекторные гребенчатые фильтры (РГФ), реализуемые в виде алгоритмов или устройств череспериодного вычитания (ЧПВ), череспериодной компенсации (ЧПК), а также алгоритмов фильтровых систем или наборов (гребенок) фильтров.
Структура простейшего однозвенного фильтра ЧПК приведена на рис. 4.