Реферат: Многочастотные РЛС
Рис. 14. Зависимости порогового отношения сигнал/шум в двухчастотной РЛС от числа импульсов N
Изменение соотношения между числом импульсов, излучаемых на различных несущих частотах, практически не снижает эффекта многочастотной работы РЛС. Пороговое отношение сигнал/шум при неизменном числе принимаемых за цикл обзора импульсов изменяется весьма незначительно. Это видно из графиков зависимости порогового отношения сигнал/шум (q) в двухчастотной РЛС от числа импульсов N, принимаемых в каждом цикле обзора, при различных соотношениях числа импульсов с разными несущими частотами и постоянных вероятностях обнаружения и ложной тревоги (рис. 14).
Сравнивая графики, нетрудно убедиться, что при изменении соотношения импульсов с разными несущими частотами от 1:1 (равномерное распределение частот) до 1 : 5 потери в пороговом отношении сигнал/шум составляют не более 1 дБ.
Наименее помехозащищенными являются многочастотные РЛС с линейным суммированием сигналов. Для их подавления достаточно создать эффективную помеху на одной из рабочих частот РЛС. Помеха по соответствующему частотному каналу беспрепятственно проходит к суммирующему устройству, где складывается с полезными сигналами остальных каналов приемника и либо маскирует их, либо создает дезинформирующую радиолокационную обстановку. Таким образом, многочастотные РЛС с линейным суммированием сигналов по помехозащищенности значительно уступают аналогичным многочастотным РЛС с независимой обработкой сигналов и лишь несколько превосходят соответствующие одночастотные РЛС благодаря лучшему отношению сигнал/шум.
Рис. 15. Зависимость вероятности обнаружения цели четырехчастотной РЛС от числа подавленных помехой рабочих частот
Помехозащищенность многочастотных РЛС с суммированием сигналов может быть повышена путем маневрирования их рабочими частотами за счет выключения отдельных приемных каналов, подавленных помехами. Естественно, при уменьшении числа используемых частот снижается эффект многочастотной работы, но зато сохраняется работоспособность РЛС.
В качестве примера на рис. 15 показано, как изменяется вероятность обнаружения целей четырехчастотной РЛС с линейным суммированием (ЛС) сигналов по мере уменьшения числа используемых частот от 4 до 1 (сплошная линия ЛС). Из рисунка видно, что вероятность обнаружения целей при одночастотном приеме сигналов уменьшается в 1,25 раза по сравнению с вероятностью обнаружения целей в отсутствии помех. С уменьшением числа используемых частот снижается также точность определения угловых координат целей вследствие ухудшения сглаживания флюктуаций отраженных сигналов.
Наиболее помехозащищенным способом совместной обработки многочастотных сигналов является их перемножение (ПМН). Для подавления многочастотных РЛС, использующих этот способ объединения сигналов, необходимо создать помехи на всех рабочих частотах РЛС. Отсутствие помехи на одной из рабочих частот РЛС означает равенство нулю одного из сомножителей произведения совместно обрабатываемых сигналов, вследствие чего исключается возможность проникновения помех в общую часть приемно - индикаторного тракта РЛС.
Поскольку при воздействии помех на отдельных частотах РЛС с перемножением сигналов нет надобности в выключении соответствующих приемных каналов, вероятность обнаружения целей такой РЛС остается неизменной до тех пор, пока отсутствует помеха хотя бы на одной рабочей частоте РЛС (сплошная линия ПМН на рис. 15).
На рис. 15 графически представлена зависимость вероятности обнаружения цели четырехчастотной РЛС с по парным перемножением сигналов и последующим суммированием произведений от числа частот РЛС, на которых воздействуют помехи: при выключении каждого приемного канала, где воздействует помеха (пунктирная линия ПМН+ЛС); при выключении приемных каналов только в случае утраты работоспособности РЛС и постоянной вероятности ложной тревоги системы F=l0-3 (сплошная линия ПМН+ЛС). Из рисунка видно, что четырехчастотная РЛС с комбинированным способом объединения сигналов при постоянной вероятности ложной тревоги имеет примерно такие же характеристики обнаружения, как и РЛС с перемножением сигналов.
Возможность маневрирования частотами в многочастотных РЛС является важным фактором их помехозащищенности. Однако применение частотного маневрирования в качестве средства защиты от активных помех в ряде случаев ограничивается снижением эффективности радиолокационных устройств (например, уменьшение дальности действия, возрастание ошибок определения угловых координат, ухудшение точности автосопровождения).
Заключение
Радиолокация представляет собой средство расширения возможностей человека определять наличие и положение объектов за счет использования явлений отражения радиоволн этими объектами. Ее ближайшим конкурентом при выполнении этих функций является оптическая техника, включающая телескопы, которые обладают высокой точностью и обычно имеют фотографические регистрирующие устройства. Преимущество радиолокационных средств по сравнению с оптическими состоит в том, что радиолокационные устройства могут работать в темноте и сквозь облака, обладают большой дальностью действия и позволяют определять дальность до объекта со значительно большей точностью, нежели оптические устройства. Хотя световые волны также являются электромагнитными, но в радиолокации частота их намного ниже. Это позволяет применять радиотехнические методы и схемы.
Развитие радиолокации явилось важной частью технической революции двадцатого века. Военная техника, использующая принципы радиолокации, впервые была создана перед самым началом второй мировой войны; с этого времени наблюдается быстрый и непрерывный прогресс в указанной области.
Список литературы
1) Перминов И.Г. «Физические основы получения информации». 2006 год.
2) Артамонов В.М. «Электроавтоматика судовых и самолетных радиолокационных станций». 1962 год.
3) Современная радиолокация. Анализ, расчет и проектирование. Под редакцией Кобзарева Ю.В., М., Сов. радио, 1969г.-704стр.
4) Дулевич В.Е. Теоретические основы радиолокации. М., Сов. радио, 1978г. 608стр.
5) Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации. М., Сов. радио, 1970г. 560стр.